梁 軍， 全小龍， 史惠蘭， 段中華， 張杰雪， 喬有明*

(1. 青海大學(xué)省部共建三江源生態(tài)和高原農(nóng)牧業(yè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 青海 西寧 810016； 2. 青海大學(xué)生態(tài)環(huán)境工程學(xué)院， 青海 西寧 810016)

在退化草地建植人工植被，既可提高土地利用率，使退化草地盡快得到恢復(fù)，又能緩解天然草地的牧壓，防止草地進(jìn)一步退化和沙化。目前，建植人工植被已成為恢復(fù)與重建嚴(yán)重退化高寒草甸草地的重要手段之一，已取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。但是，在高寒地區(qū)采用多年生禾本科牧草建植的人工草地，利用3～5年后因管理利用不當(dāng)、毒雜草侵入以及土壤有效養(yǎng)分不足等因素而出現(xiàn)退化現(xiàn)象[1-2]，甚至再次淪為“黑土灘”，給高寒地區(qū)退化草地治理和持續(xù)利用帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，已受到越來越多草地專家和學(xué)者的關(guān)注[3]。

甘肅馬先蒿(Pediculariskansuensis)是玄參科(Scrophulariaceae)的一種一年生或二年生草本植物，具有強(qiáng)大的種子繁殖能力和集群分布形式，該種既是高寒草甸地區(qū)天然草地退化的指示物種，又是人工草地退化出現(xiàn)的先鋒植物。據(jù)記載，絕大多數(shù)馬先蒿屬于半寄生植物，其根部能在寄主植物根部形成吸器[4]，與禾本科和豆科等植物形成寄生關(guān)系，影響禾本科和豆科等植物的生長(zhǎng)平衡，進(jìn)而導(dǎo)致植物群落結(jié)構(gòu)的改變[5-6]。有研究認(rèn)為甘肅馬先蒿釋放出的化感物質(zhì)對(duì)周圍牧草的生長(zhǎng)產(chǎn)生了不利的影響，進(jìn)而導(dǎo)致人工草地的生物量逐漸降低，生產(chǎn)性能下降，草地質(zhì)量嚴(yán)重降低[7-9]。鮑根生和王宏生[10]研究認(rèn)為甘肅馬先蒿地上部分水浸液對(duì)中華羊茅(Festucasinensis)，青牧1號(hào)老芒麥(Elymussibiricus‘Qinghai No. 1’)，垂穗披堿草(Elymusnutans)和短芒老芒麥(Elymusbreviaristatus‘Qinghai’)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)具有顯著抑制作用，隨著水浸液濃度增加，化感抑制作用不斷增強(qiáng)，其中以中華羊茅敏感性最強(qiáng)，短芒老芒麥最弱。魏衛(wèi)東[11]研究認(rèn)為，甘肅馬先蒿浸提液對(duì)披堿草(Elymusdahuricus)，青海冷地早熟禾(Poacrymophila‘Qinghai’)，同德老芒麥(Elymussibiricus‘Tongde’)，青海中華羊茅(Festucasinensis‘Qinghai’)種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)具有顯著抑制作用，并認(rèn)為披堿草的敏感性最強(qiáng)，青海中華羊茅最弱，且幼苗生長(zhǎng)對(duì)甘肅馬先蒿浸提液敏感性弱于種子萌發(fā)。但Shang和Xu[12]研究認(rèn)為甘肅馬先蒿的浸提液對(duì)于草地早熟禾的生長(zhǎng)抑制較大，對(duì)于垂穗披堿草的苗高影響不顯著，無論是種子萌發(fā)階段，還是幼苗的生長(zhǎng)階段，垂穗披堿草均未受到甘肅馬先蒿浸提液的抑制影響。

可以看出，上述研究的一個(gè)共同特點(diǎn)是研究甘肅馬先蒿的化感作用均采用水提取物進(jìn)行室內(nèi)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，不同之處是有研究人員利用風(fēng)干的甘肅馬先蒿植物粉碎成沫狀(整株或地上部分)制備水提取物，有人則利用新采集的新鮮植物切成1～2cm段進(jìn)行提取，不同研究者制備的水提取物濃度有很大差異，研究結(jié)果不盡一致。作者認(rèn)為室內(nèi)的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果尚不能代表田間發(fā)生的真正意義上的化感作用，只能叫化感潛力。如果水提取物的濃度大，則溶液滲透壓增大，必然對(duì)種子的發(fā)芽產(chǎn)生影響[13]，進(jìn)而夸大了水提取物的化感作用，為此，本研究采用未進(jìn)行粉碎和剪切的甘肅馬先蒿整株浸提液和根區(qū)土壤浸提液，通過模擬自然狀態(tài)下化感物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境的方式，研究其對(duì)5種恢復(fù)退化草地的牧草種子萌發(fā)以及幼苗生長(zhǎng)的影響，同時(shí)采用植株干樣粉碎的粉末浸提液進(jìn)行比對(duì)研究驗(yàn)證，旨在進(jìn)一步明確甘肅馬先蒿對(duì)人工草地退化的潛在作用，為退化高寒草甸恢復(fù)和人工草地的建植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣地概況

采樣地位于青海省瑪沁縣大武鎮(zhèn)(34°31′ N，100°13′ E)，樣地屬于典型的退化人工草地，海拔3 745 m。年平均溫度—0.5℃，最冷月1月平均氣溫—12.9℃，最熱月7月平均氣溫9.1℃，牧草生長(zhǎng)季為120 d左右，年降雨量513 mm，集中在5—9月，年蒸發(fā)量1 259 mm，土壤類型主要為高山草甸土。樣地內(nèi)有小嵩草(Kobresiapgymaea)、矮嵩草(Kobresiahumilis)、中華羊茅(Festucasinensis)、草地早熟禾(Poapratensis)、垂穗披堿草(Elymusnutans)、甘肅馬先蒿(Pediculariskansuensis)、細(xì)葉亞菊(Ajaniatenuifolia)、美麗風(fēng)毛菊(Saussureasuperba)，其中，甘肅馬先蒿與其他植物呈“斑塊”狀零散分布。

1.2 試驗(yàn)材料

甘肅馬先蒿樣品采集于2018年8月生長(zhǎng)旺盛期，用小鐵鍬挖出生長(zhǎng)健壯的甘肅馬先蒿整株植物，抖落植株根部附著的土壤作為根區(qū)土壤，每株甘肅馬先蒿之間的間距不得少于5 m，總共采集50株植株以及附著根區(qū)土壤，所采集的植株和根區(qū)土壤分別保存在保鮮袋內(nèi)，然后帶回實(shí)驗(yàn)室做進(jìn)一步的處理。

供試牧草種子均來源于同德縣青海省牧草良種繁殖場(chǎng)，收獲時(shí)間是2017年8月下旬(表1)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1樣品的制備 植物和土壤浸提液的制備：將采集的新鮮甘肅馬先蒿植株沖洗根部土壤，晾干稱重后放入廣口瓶中，然后加入蒸餾水。整株浸提液按照植物和水為1∶4(植物的重量和水的體積)的比例浸泡72 h制備；在此期間每隔24 h震蕩5 min，然后進(jìn)行過濾，先用定性濾紙過濾，再用孔徑為0.45μm的濾膜進(jìn)行抽濾得到濃度為0.25 g·mL-1的整株浸提液[14]。將采集的甘肅馬先蒿植株自然風(fēng)干后，粉碎成粉末，稱重后將干物質(zhì)放入錐形瓶中，然后加入蒸餾水。粉末浸提液按照1∶15的比例浸提72 h制備；在此期間每隔24 h震蕩5 min，先用2層紗布過濾一次，再用定性濾紙過濾一次，然后用孔徑為0.45μm的濾膜進(jìn)行抽濾得到濃度為0.07 g·mL-1的粉末浸提液。將采集的新鮮植物根區(qū)土壤按照土壤和水為1∶2的比例浸泡72 h制備；期間每隔24 h震蕩5 min，最后過濾，先用2層紗布過濾一次，再用定性濾紙過濾一次，然后用孔徑為0.45μm的濾膜進(jìn)行抽濾得到濃度為0.5 g·mL-1的根區(qū)土壤浸提液[14]。將所制備的浸提液在4℃下儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

表1 供試牧草種子Table 1 Seeds of forage grasses for the experiment

1.3.2種子發(fā)芽的測(cè)定 用0.6%次氯酸鈉對(duì)種子和培養(yǎng)皿進(jìn)行消毒5 min，然后挑選100粒籽粒飽滿的種子，放入直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，以雙層濾紙作為培養(yǎng)基，用蒸餾水濕潤(rùn)濾紙，在人工智能光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽實(shí)驗(yàn)，白天溫度為20℃，夜晚溫度為16℃，光照強(qiáng)度為2 000 lux，光周期12 h。每個(gè)處理(含對(duì)照)設(shè)置5次重復(fù)，第二天給不同處理的培養(yǎng)皿加整株浸提液、粉末浸提液以及土壤浸提液3 mL，對(duì)照添加蒸餾水3 mL，以后每天根據(jù)干旱程度在不同處理添加整株浸提液、粉末浸提液以及土壤浸提液，保持基質(zhì)表面濕潤(rùn)，第四天(種子剛開始發(fā)芽)開始統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子，每隔24 h記錄發(fā)芽種子數(shù)，以胚芽突破種皮1～2 mm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)[13]，連續(xù)記錄15天，最后計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。

發(fā)芽率GR=發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù)×100%,

發(fā)芽勢(shì)是規(guī)定期限的最初1/3期間內(nèi)的種子發(fā)芽數(shù)占供試種子數(shù)的百分比為標(biāo)準(zhǔn)，本實(shí)驗(yàn)以前5天發(fā)芽為準(zhǔn),

發(fā)芽指數(shù)GI=∑(Gt/Dt),

式中Gt為每天的種子發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

1.3.3幼苗生長(zhǎng)的測(cè)定 幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)在人工智能培養(yǎng)箱中進(jìn)行，白天溫度為20℃，夜晚溫度為16℃，光照強(qiáng)度為2 000 lux，光周期12 h。實(shí)驗(yàn)前用0.6%次氯酸鈉對(duì)種子進(jìn)行消毒，然后在培養(yǎng)皿上利用蒸餾水將種子進(jìn)行發(fā)芽，將長(zhǎng)出胚芽的種子移植到基質(zhì)為蛭石和珍珠巖(1∶1)的穴盤上(每個(gè)穴盤為50孔，每孔移植3株，5種植物總共移植150株)，每個(gè)處理(含對(duì)照)設(shè)3次重復(fù)。用噴壺均勻噴灑整株浸提液和粉末浸提液，對(duì)照噴灑蒸餾水，以后每隔2天噴灑一次，保持基質(zhì)表面濕潤(rùn)，培養(yǎng)15天后從每個(gè)重復(fù)內(nèi)隨機(jī)取每種植物10株進(jìn)行測(cè)定。將植株幼苗從穴盤中取出，用自來水沖洗根部附著的基質(zhì)，晾干后，用游標(biāo)卡尺測(cè)量苗高(cm)和根長(zhǎng)(cm)，最終計(jì)算10株的平均值，然后將其裝入紙袋置入烘箱于65℃條件下將植株烘干至恒重后稱重，得到10株植株總干重(g)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

化感作用衡量指標(biāo)：用Williamson等提出的化感作用效應(yīng)指數(shù)作為衡量指標(biāo)[15]

RI=1-C/T

式中，T為處理的平均值；C為對(duì)照的平均值；RI表示化感效應(yīng)。RI>0表示存在促進(jìn)作用；RI<0表示存在抑制作用，RI的絕對(duì)值表示化感強(qiáng)度的大小。

綜合效應(yīng)(Comprehensive effect)是用同一受體植物各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)化感效應(yīng)指數(shù)的算術(shù)平均值來表示[16]。

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2013進(jìn)行整理，用Origin2018繪圖，所得結(jié)果為每個(gè)處理的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。通過SPSS 22.0軟件進(jìn)行方差分析，不同處理間采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和最小顯著性差異法(LSD)進(jìn)行處理間差異顯著性比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液對(duì)牧草種子萌發(fā)的影響

在甘肅馬先蒿整株浸提液處理下同德老芒麥和垂穗披堿草的發(fā)芽率與對(duì)照相比差異不顯著，而青海冷地早熟禾、青海草地早熟禾和青海中華羊茅的發(fā)芽率與對(duì)照相比差異顯著(P<0.05)，在整株浸提液處理下青海冷地早熟禾的發(fā)芽率顯著地高于對(duì)照(P<0.05)，而青海草地早熟禾和青海中華羊茅的發(fā)芽率顯著地低于對(duì)照(P<0.05)。在粉末浸提液處理下，除了同德老芒麥的發(fā)芽率較對(duì)照差異不顯著外，其余4種禾草的發(fā)芽率均顯著地低于對(duì)照的發(fā)芽率(P<0.05)。比較甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液處理，除了同德老芒麥的發(fā)芽率差異不顯著外，其余4種禾草的發(fā)芽率均有顯著性差異(P<0.05)，粉末浸提液處理顯著地降低了這4種禾草種子的發(fā)芽率(圖1a)。

甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液處理對(duì)5種禾草種子的發(fā)芽勢(shì)都有不同影響(圖1b)，在整株浸提液處理下青海冷地早熟禾的發(fā)芽勢(shì)顯著地高于對(duì)照的發(fā)芽勢(shì)(P<0.05)，青海中華羊茅的發(fā)芽勢(shì)顯著地低于對(duì)照(P<0.05)；整株浸提液處理對(duì)同德老芒麥、垂穗披堿草和青海草地早熟禾發(fā)芽勢(shì)沒有顯著性影響。粉末浸提液處理下除了同德老芒麥沒有顯著性差異外，其余4種禾草種子的發(fā)芽勢(shì)都顯著地低于對(duì)照的發(fā)芽勢(shì)(P<0.05)；整株浸提液和粉末浸提液處理間除了青海中華羊茅沒有顯著性差異外，其他4種禾草均有顯著性差異(P<0.05)。

圖1 甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液對(duì)牧草種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響Fig.1 Effect of whole plant extract and powder extract of Pedicularis kansuensis on the germination rate and germination potential of 5 kinds of forage seeds注：不同小寫字母表示同一品種不同處理間差異顯著性(P<0.05);LM代表同德老芒麥，CP代表垂穗披堿草，LD代表青海冷地早熟禾，CD代表青海草地早熟禾，ZH代表青海中華羊茅，下同Notes:Different lowercase letters indicate significant difference between treatments at the 0.05 level;LM represents Elymus sibiricus ‘Tongde’, CP represents Elymus nutans,LD represents Poa crymophila‘Qinghai’,CD represents Poa pratensis ‘Qinghai’,ZH represents Festuca sinensis‘Qinghai’,the same as below

在甘肅馬先蒿整株浸提液處理下5種牧草種子的發(fā)芽指數(shù)較對(duì)照差異都不顯著。在粉末浸提液處理下5種牧草種子的發(fā)芽指數(shù)均顯著地低于對(duì)照(P<0.05)。整株浸提液和粉末浸提液處理間除了青海中華羊茅差異不顯著外，其他4種牧草種子的發(fā)芽指數(shù)均顯著地低于對(duì)照的發(fā)芽指數(shù)(P<0.05)(表2)。

表2 甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液對(duì)牧草種子發(fā)芽指數(shù)的影響Table 2 Effects of whole plant extract and powder extract of Pedicularis kansuensis on the germination index of forage seeds

注：數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同列不同小寫字母表示不同處理間差異顯著性(P<0.05)，下同

Note:The values are mean ±standard deviation. Different lowercase letters in the same column indicate significant difference between different treatments at the 0.05 level,the same as below

2.2 甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液對(duì)牧草種子萌發(fā)的影響

在甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液處理下，同德老芒麥、青海草地早熟禾和青海中華羊茅的發(fā)芽率顯著地低于對(duì)照(P<0.05)，而垂穗披堿草和青海冷地早熟禾的發(fā)芽率較對(duì)照差異不顯著(圖2a)。在甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液處理下，5種牧草種子中除了同德老芒麥的發(fā)芽勢(shì)顯著低于對(duì)照外(P<0.05)，其他4種牧草種子的發(fā)芽勢(shì)都沒有顯著性差異(圖2b)。

圖2 甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液對(duì)牧草種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響Fig. 2 Effect of extracts of root zone soil of Pedicularis kansuensis on the germination rate and germination potential of forage seeds

甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液處理下同德老芒麥、青海冷地早熟禾和青海草地早熟禾的發(fā)芽指數(shù)均顯著低于對(duì)照(P<0.05)，而垂穗披堿草和青海中華羊茅的發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照相比差異不顯著。說明甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液處理影響了有些牧草種子的活力(表3)。

表3 甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液對(duì)牧草種子發(fā)芽指數(shù)的影響Table 3 Effect of extracts of root zone soil of Pedicularis kansuensis on the germination index of forage seeds

2.3 甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響

甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液處理對(duì)不同牧草的苗高、根長(zhǎng)和干重均有不同程度的影響。甘肅馬先蒿整株浸提液處理下垂穗披堿草、青海冷地早熟禾和青海中華羊茅的幼苗苗高顯著低于對(duì)照(P<0.05)，而同德老芒麥和青海草地早熟禾幼苗的苗高與對(duì)照相比差異不顯著；在甘肅馬先蒿粉末浸提液處理中，垂穗披堿草和青海中華羊茅苗高都顯著地低于對(duì)照(P<0.05)，而同德老芒麥、青海冷地早熟禾和青海草地早熟禾苗高與對(duì)照相比差異不顯著；在整株浸提液和粉末浸提液處理間，同德老芒麥和青海中華羊茅的苗高差異顯著(P<0.05)，而垂穗披堿草、青海冷地早熟禾和青海草地早熟禾的苗高差異不顯著。甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液處理下，除了同德老芒麥的根長(zhǎng)與對(duì)照沒有顯著性差異外，其余4種牧草的根長(zhǎng)與對(duì)照相比都有顯著性差異(P<0.05)，整株浸提液和粉末浸提液處理間5種牧草的根長(zhǎng)都有顯著性差異(P<0.05)?；形镔|(zhì)對(duì)干物質(zhì)的積累也有影響，在甘肅馬先蒿整株浸提液處理下同德老芒麥的干重顯著地高于對(duì)照(P<0.05)，而其他4種牧草的干重與對(duì)照相比差異不顯著。在粉末浸提液處理中只有垂穗披堿草的干重與對(duì)照有顯著性差異(P<0.05)，其他4種牧草的干重均無顯著性差異，整株浸提液和粉末浸提液間均無顯著性差異(表4)。

表4 甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液對(duì)幼苗生長(zhǎng)的影響Table 4 Effects of whole plant extract and powder extract of Pedicularis kansuensis on seedling growth

注：干重是10株幼苗的總重

Note:Dry weight are the total weight of 10 seedlings

2.4 甘肅馬先蒿不同浸提液處理對(duì)5種禾草化感綜合效應(yīng)

甘肅馬先蒿不同浸提液處理對(duì)5種牧草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有不同的化感效應(yīng)，種子萌發(fā)指標(biāo)中，在不同浸提液處理下，同德老芒麥發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的化感效應(yīng)沒有顯著性差異，而其他4種植物發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的化感效應(yīng)均有顯著性差異(P<0.05)，青海冷地早熟禾和青海中華羊茅發(fā)芽指數(shù)的化感效應(yīng)差異顯著(P<0.05)，其他3種牧草發(fā)芽指數(shù)的化感效應(yīng)差異不顯著。幼苗生長(zhǎng)的指標(biāo)中，在不同浸提液處理下，青海草地早熟禾苗高的化感效應(yīng)沒有顯著性差異，而其他4種牧草苗高的化感效應(yīng)都有顯著性差異(P<0.05)。青海草地早熟禾和青海中華羊茅根長(zhǎng)的化感效應(yīng)有顯著性差異(P<0.05)，而其他3種牧草根長(zhǎng)沒有顯著性差異，青海中華羊茅干重的化感效應(yīng)有顯著性差異(P<0.05)，其他4種牧草干重的化感效應(yīng)差異不顯著。可見，不同浸提液處理對(duì)5種禾草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)都有一定的影響(表5)。

在整株浸提液處理中，青海中華羊茅的化感綜合效應(yīng)顯著地高于同德老芒麥、垂穗披堿草、青海冷地早熟禾、青海草地早熟禾的化感綜合效應(yīng)；在根區(qū)土壤浸提液中，只有同德老芒麥和垂穗披堿草之間有顯著性差異，而在粉末浸提液處理中，青海中華羊茅的化感綜合效應(yīng)顯著地高于同德老芒麥、垂穗披堿草的化感綜合效應(yīng)(表6)。

表5 甘肅馬先蒿不同浸提液處理對(duì)5種禾草的化感效應(yīng)指數(shù)Table 5 Allelopathic effect index of different extracts of Pedicularis kansuensis on five gramineous forages

表6 甘肅馬先蒿不同浸提液處理對(duì)5種牧草種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的化感綜合效應(yīng)Table 6 Allelopathic comprehensive effects of different extracts of Pedicularis kansuensis on seed germination and seedling growth of five forage grasses

3 討論

化感作用普遍存在于自然界中，目前很多研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)植物存在潛在的化感作用[17-19]，本研究結(jié)果表明，甘肅馬先蒿整株浸提液處理對(duì)同德老芒麥和垂穗披堿草的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)沒有顯著的影響，而對(duì)青海冷地早熟禾、青海草地早熟禾和青海中華羊茅的萌發(fā)具有顯著的影響；在粉末浸提液處理中只有同德老芒麥沒有顯著的影響，而對(duì)其他4種牧草均有顯著性差異，表明影響程度因受體植物種子而異，且小粒種子的發(fā)芽可能更易受到影響；從發(fā)芽指數(shù)看，中華羊茅敏感性大，與其種子活力有關(guān)。采用粉末浸提液的發(fā)芽結(jié)果與他人研究結(jié)果稍有差異[10-11]，可能與浸提液的濃度有關(guān)，鮑根生等和魏衛(wèi)東采用的水浸提液濃度分別是0.03～0.12 g·mL-1和0.05～0.25 g·mL-1，不同濃度處理后發(fā)芽率均下降，而本研究的濃度為0.07 g·mL-1，接近于前兩者的中低水平，個(gè)別種影響不顯著，同時(shí)也出現(xiàn)了不同牧草種子的敏感性順序不同。如果濃度高，起作用的不僅是化感物質(zhì)，溶液的滲透壓也隨之增高，必然會(huì)影響種子萌發(fā)[13]，另外，粉碎和剪切破壞了植物的內(nèi)部組織，有些在自然條件下不釋放的酶、氨基酸、無機(jī)鹽和含氮物質(zhì)釋放出來[20]，與自然界中釋放的化感物質(zhì)會(huì)有差異，也會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。5種禾草種子發(fā)芽指數(shù)顯著低于對(duì)照，表明采用浸提液發(fā)芽降低了種子的活力。本研究的結(jié)果顯示，除同德老芒麥外，其他4種禾草種子采用粉末浸提液的發(fā)芽率均低于整株浸提液的發(fā)芽率，表明粉末浸提液的濃度仍然偏高，單采用這一結(jié)果證明甘肅馬先蒿的化感作用，必然得出夸大的結(jié)論。

土壤是植物生存的基本環(huán)境，也是植物間相互傳遞化感物質(zhì)的媒介，植物釋放的化感物質(zhì)通過雨水淋溶進(jìn)入土壤，進(jìn)而影響鄰近植物的生長(zhǎng)和發(fā)育[21-22]。本研究結(jié)果表明，甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液對(duì)5種禾草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)影響不同，對(duì)垂穗披堿草和青海冷地早熟禾沒有顯著影響，但對(duì)同德老芒麥、青海草地早熟禾和青海中華羊茅的發(fā)芽產(chǎn)生抑制作用，降低了發(fā)芽的整齊度，這與黃文靜研究當(dāng)歸根際土壤水浸提液對(duì)黃芪和工業(yè)大麻種子萌發(fā)的化感作用結(jié)果相似[23]，進(jìn)一步說明根區(qū)土壤中的化感物質(zhì)也能影響5種牧草種子的萌發(fā)。

甘肅馬先蒿整株浸提液處理對(duì)5種禾草苗高和根長(zhǎng)的影響類似于對(duì)種子萌發(fā)的影響，對(duì)同德老芒麥幼苗的作用不顯著，而對(duì)其他4種禾草的生長(zhǎng)具有抑制作用；甘肅馬先蒿粉末浸提液處理對(duì)5種禾草幼苗生長(zhǎng)的影響與整株浸提液的結(jié)果不盡一致，對(duì)垂穗披堿草和冷地早熟禾的苗高有影響，對(duì)其它3種的沒有影響，但對(duì)幼苗的根長(zhǎng)均有顯著的抑制作用，這一結(jié)果與Shang和Xu[12]研究結(jié)果有差異，Shang和Xu的研究結(jié)果中水浸提液對(duì)垂穗披堿草沒有顯著影響，對(duì)草地早熟禾的生長(zhǎng)有顯著的抑制作用，再次表明浸提液的制備方法、濃度對(duì)結(jié)果有影響，不同的牧草品種由于其本身的特性不同，在受到甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液的影響時(shí)反應(yīng)是不一樣的。從最終結(jié)果中看，粉末浸提液對(duì)5種禾草的抑制作用比整株浸提液的抑制作用大。

從綜合效應(yīng)看，在甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液處理中，對(duì)青海中華羊茅的化感潛力最強(qiáng)，同德老芒麥最弱，而在甘肅馬先蒿根區(qū)土壤浸提液處理中，同德老芒麥的化感潛力最強(qiáng)，垂穗披堿草則最弱，說明化感物質(zhì)對(duì)不同的受體植物具有選擇性和專一性[24-25]，也有可能與受體植物的進(jìn)化歷史有關(guān)。

4 結(jié)論

研究結(jié)果表明，甘肅馬先蒿不同浸提液處理對(duì)5種禾草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)均有化感效應(yīng)，總的來說，粉末浸提液對(duì)5種禾草的抑制作用比整株浸提液的抑制作用大，甘肅馬先蒿不同浸提液處理對(duì)5種禾草化感綜合效應(yīng)表現(xiàn)為：對(duì)青海中華羊茅的化感潛力最大，對(duì)同德老芒麥最弱，而根區(qū)土壤浸提液對(duì)同德老芒麥的化感潛力最大，對(duì)垂穗披堿草最弱，其它3種的作用介于兩者之間?？梢?，甘肅馬先蒿釋放的化感物質(zhì)使牧草的生長(zhǎng)受到了抑制。這表明在退化高寒草甸恢復(fù)和人工草地的建植時(shí)應(yīng)考慮垂穗披堿草、青海草地早熟禾和青海冷地早熟禾。