馬 勇，范曉慧，劉增文,2

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.農(nóng)業(yè)部西北植物營(yíng)養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 楊凌 712100)

植物化感作用是指植株通過(guò)淋溶、殘?bào)w分解、根系分泌等方式向環(huán)境中釋放酚類、萜類、脂肪酸類為主的化感物質(zhì)，從而對(duì)自身或其他作物產(chǎn)生間接或直接的有利或有害的作用[1-2]。作為自然界中的一種普遍現(xiàn)象，化感作用不僅在闡釋植物種內(nèi)及種間相互作用機(jī)制和植物群落演替中具有重要作用[3-4]，還對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)有重要的影響，如農(nóng)作物連作危害問(wèn)題、農(nóng)業(yè)無(wú)公害生產(chǎn)和生物入侵等現(xiàn)象均與化感作用密切相關(guān)[5-6]。研究化感作用的關(guān)鍵在于供體和化感受體的選擇，目前供體主要集中在植物的根、莖、葉等部位，有關(guān)落花對(duì)受體的化感作用研究尚不多見(jiàn)。

隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)文明理念的重視，城市園林綠化的規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大。綠化過(guò)程中產(chǎn)生的大量落花通常集中收集后采用填埋、焚燒等傳統(tǒng)方式進(jìn)行處理，這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等問(wèn)題。多數(shù)研究表明，較之落葉，落花含有更為豐富的養(yǎng)分[7-8]。為了進(jìn)一步將這部分養(yǎng)分物質(zhì)利用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，初步考慮將落花用作農(nóng)田基肥或者追肥以實(shí)現(xiàn)其自身的循環(huán)利用，但又考慮到落花中的化感活性物質(zhì)可能會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生化感抑制作用。鑒于此，本文以13種典型城市綠化樹(shù)木落花的水浸提液處理黃瓜、高粱、小麥和油菜4種常用受體作物種子，研究城市綠化樹(shù)種落花水浸提液對(duì)作物的化感效應(yīng)并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在篩選出對(duì)作物有化感促進(jìn)作用的落花類型，初步探索最有潛力開(kāi)發(fā)為農(nóng)田施肥材料的綠化樹(shù)木落花，以期為農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)施肥和城市綠化樹(shù)種落花的多樣化利用提供理論依據(jù)和新的研究思路。

1 材料與方法

1.1 樹(shù)木落花的采集與受體植物種子的準(zhǔn)備

研究對(duì)象選用城市常見(jiàn)13種綠化樹(shù)木的落花：櫻花(Cerasussp.)、海棠(Malusspectabilis)、紫玉蘭(Magnolialiliflora)、桃(Amygdaluspersica)、紅葉李(PrunuscerasiferaⅠ)、紫葉李(PrunuscerasiferaⅡ)、含笑(Micheliafigo)、紫荊(Cercischinensis)、杏梅(Prunusmume)、銀杏(Ginkgobiloba)、欒樹(shù)(Koelreuteriapaniculate)、杏花(Armeniacavulgaris)和連翹(Forsythiasuspensa)。于2018年3—6月和秋末在陜西楊凌城區(qū)內(nèi)收集當(dāng)年凋落的落花，選擇無(wú)雜物、無(wú)腐爛的落花，漂洗后在自然環(huán)境下風(fēng)干并粉碎過(guò)孔徑1 mm尼龍篩備用。

表1為通過(guò)常規(guī)方法測(cè)定的落花中營(yíng)養(yǎng)元素(N、P和K)與微量元素(Cu、Zn、Fe和Mn)含量，可見(jiàn)，落花中富含大量有利于作物生長(zhǎng)發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

表1 落花初始養(yǎng)分含量Table 1 Initial nutrient content of falling flowers

參照王靜等[9]的做法，選擇化感敏感性強(qiáng)的黃瓜(Cucumissativus)、高粱(Sorghumvulgare)、小麥(Triticumaestivum)和油菜(Brassicacampestris)種子作為化感受體，篩選顆粒飽滿和大小均勻且無(wú)蛀蟲(chóng)的種子，用10%的H2O2溶液消毒10 min后，再用無(wú)菌蒸餾水清洗3～5次，在室溫下陰干用于發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2 落花水浸提液的制備

浸提液隨制隨用，將已粉碎的落花放入錐形瓶中，按照落花和水質(zhì)量比為1∶25的比例浸提48 h，通過(guò)定容獲得的原初水浸提物相當(dāng)于40 mg·mL-1的自然提取物(基于前期研究，40 mg·mL-1的浸提液可顯著促進(jìn)作物種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)[10])，水浸提液施用量為5 mL，分別用定量濾紙和0.45 μm濾膜對(duì)配制好的浸提液進(jìn)行二重過(guò)濾，將得到的水浸提液保存于4℃冰箱備用。

1.3 種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)

采用光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)皿濾紙法[11]進(jìn)行種子萌發(fā)試驗(yàn)。將受體植物種子于室溫下用制備好的落花水浸提液浸泡4～5 h后，量取制備好的落花水浸提液5 mL，分別加入鋪有3層濾紙的培養(yǎng)皿(Φ12 cm)中，將處理后的25粒供試種子均勻地?cái)[放在發(fā)芽床上，每天補(bǔ)充浸提液1～5 mL，以無(wú)菌蒸餾水為對(duì)照，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。培養(yǎng)皿置于26℃、12 h光照的人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)。每24 h記錄一次發(fā)芽種子數(shù)(以胚根突破種皮1～2 mm為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn))。種子不再萌發(fā)后(萌發(fā)末期連續(xù)3 d萌發(fā)數(shù)不再變化)，記錄數(shù)據(jù)并計(jì)算相關(guān)指標(biāo)：

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

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)

式中,Gt和Dt分別為逐日發(fā)芽種子數(shù)和相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)(d)。

培養(yǎng)7 d后，每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)取10株幼苗，測(cè)定苗高和根長(zhǎng)后，放入烘箱經(jīng)105℃殺青30 min后于75℃下烘至恒定質(zhì)量得到苗干物質(zhì)量和根干物質(zhì)量。幼苗葉片的葉綠素(Chlorophyll，Chl)含量采用95%乙醇提取法[12]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010和SPSS 22.0軟件處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，表中數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用單因素方差分析(One-way ANOVA)和最小顯著差異法(LSD)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異顯著性(P<0.05)。

化感效應(yīng)指數(shù)(RI)計(jì)算參照Bruce Williamson等[13]提出的檢測(cè)化感效應(yīng)的方法：

RI(化感效應(yīng)指數(shù))=(T-C)/C

式中，T為處理值，C為對(duì)照值，當(dāng)RI>0時(shí)表示存在促進(jìn)作用，當(dāng)RI<0時(shí)表示存在抑制作用，其絕對(duì)值大小反映化感作用強(qiáng)度，即RI的絕對(duì)值越大，其化感作用越強(qiáng)。

在SPSS 22.0中對(duì)各項(xiàng)實(shí)測(cè)指標(biāo)的化感效應(yīng)指數(shù)RI進(jìn)行主成分分析，提取特征值大于1且累計(jì)貢獻(xiàn)大于80%的主成分(共2個(gè)，分別記為F1和F2)，進(jìn)而得出綜合主成分模型和主成分值(F)。當(dāng)F>0時(shí)，認(rèn)為落花浸提液對(duì)受體植物的綜合化感效應(yīng)表現(xiàn)為促進(jìn)，反之則表現(xiàn)為抑制。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹(shù)木落花水浸提液對(duì)黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

不同樹(shù)種落花浸提液對(duì)黃瓜的化感作用存在差異(表2)。在13種落花浸提液處理下，紫玉蘭、紫葉李、紫荊和銀杏對(duì)黃瓜種子發(fā)芽率產(chǎn)生極顯著化感抑制作用(P<0.01)，使發(fā)芽率較對(duì)照(CK)分別下降31.00%、28.10%、24.00%、22.20%，海棠落花浸提液處理可以使發(fā)芽率較對(duì)照顯著降低11.00%(P<0.05)。對(duì)黃瓜種子發(fā)芽指數(shù)，紫玉蘭、紫葉李和紫荊落花浸提液產(chǎn)生極顯著抑制作用(化感效應(yīng)指數(shù)RI≤-0.61)(P<0.01)，海棠、銀杏和欒樹(shù)落花浸提液則產(chǎn)生顯著化感抑制作用(-0.37≤RI≤-0.30)(P<0.05)。

表2 落花浸提液處理下黃瓜種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)狀況Table 2 Cucumissativus seed germination and seedling growth under the treatment of flower extract

經(jīng)紫玉蘭落花浸提液處理的黃瓜幼苗苗高較對(duì)照極顯著降低74.94%(P<0.01)，經(jīng)海棠、紫葉李、含笑、紫荊和連翹落花浸提液處理的黃瓜幼苗苗高較對(duì)照分別降低53.05%、48.23%、49.52%、54.34%、46.95%，達(dá)到顯著水平(P<0.05)。與對(duì)照相比，紫玉蘭和紫荊落花浸提液處理可使苗干質(zhì)量分別降低69.23%和85.47%，抑制作用分別達(dá)到顯著水平和極顯著水平。

只有紫玉蘭和紫荊落花浸提液對(duì)根長(zhǎng)產(chǎn)生極顯著抑制作用(RI分別為-0.87和-0.90)(P<0.01)。海棠、紫玉蘭和紫荊落花浸提液處理可顯著抑制根干物質(zhì)量(P<0.05)，使其較對(duì)照分別降低62.50%、54.17%、50.00%；而經(jīng)紫葉李落花浸提液處理可顯著促進(jìn)根干物質(zhì)量(RI=0.58)(P<0.05)。

對(duì)于黃瓜葉綠素含量，桃花浸提液的抑制作用最強(qiáng)(RI=-0.80)(P<0.01)，海棠、紫玉蘭、紫荊、銀杏、欒樹(shù)和連翹落花浸提液也可產(chǎn)生較強(qiáng)抑制作用(-0.51≤RI≤-0.35)(P<0.05)。

2.2 樹(shù)木落花水浸提液對(duì)高粱種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

從表3的分析結(jié)果來(lái)看，只有紫玉蘭落花浸提液可對(duì)高粱種子發(fā)芽率產(chǎn)生顯著抑制作用(P<0.05)。對(duì)于高粱種子發(fā)芽指數(shù)，紫玉蘭落花浸提液處理使其較對(duì)照極顯著降低73.20%(P<0.01)，銀杏落花浸提液處理使其較對(duì)照顯著降低28.56% (P<0.05)；連翹落花浸提液處理使其較對(duì)照顯著提高22.24% (P<0.05)。

表3 落花浸提液處理下高粱種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)狀況Table 3 Sorghum bicolor seed germination and seedling growth under the treatment of flower extract

對(duì)苗高的影響，紫玉蘭和紫荊落花浸提液的抑制作用達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，可使苗高較對(duì)照分別降低63.85%和71.13%；櫻花則表現(xiàn)出顯著促進(jìn)作用(RI=0.40)(P<0.05)。經(jīng)紫荊和銀杏落花浸提液處理的高粱苗干質(zhì)量較對(duì)照分別降低64.38%和42.47%，分別達(dá)到極顯著抑制水平(P<0.01)和顯著抑制水平(P<0.05)。

紫玉蘭和紫荊落花浸提液處理使根長(zhǎng)較對(duì)照分別降低75.98%和87.40%，達(dá)到極顯著抑制水平(P<0.01)；海棠、桃花和杏梅落花浸提液可顯著促進(jìn)高粱幼苗的根長(zhǎng)(0.45≤RI≤0.49)(P<0.05)。對(duì)根干物質(zhì)量的影響，紫玉蘭和紫荊落花浸提液可產(chǎn)生極顯著抑制作用(P<0.01)，使其較對(duì)照分別降低59.15%和80.28%；海棠落花浸提液則對(duì)其表現(xiàn)出極顯著促進(jìn)作用(RI=0.82)(P<0.01)。

經(jīng)紫玉蘭和紫荊落花浸提液處理的高粱葉綠素含量較對(duì)照分別降低38.46%和65.93%，抑制作用分別達(dá)到顯著水平(P<0.05)和極顯著水平(P<0.01)。

2.3 樹(shù)木落花水浸提液對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

不同落花水浸提液處理下小麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)狀況如表4所示。可以看出，對(duì)小麥種子發(fā)芽率，只有紫荊落花浸提液表現(xiàn)出極顯著抑制作用(RI=-0.28)(P<0.01)。紫玉蘭、紫葉李和紫荊落花浸提液對(duì)小麥發(fā)芽指數(shù)具有顯著抑制作用(P<0.05)，可使其較對(duì)照分別降低29.01%、25.99%、26.49%；紅葉李和欒樹(shù)落花浸提液可使小麥發(fā)芽指數(shù)較對(duì)照分別提高30.99%和28.44%，促進(jìn)作用均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

表4 落花浸提液處理下小麥種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)狀況Table 4 Triticumaestivum seed germination and seedling growth under the treatment of flower extract

對(duì)于小麥幼苗苗高，紫玉蘭和紫荊落花浸提液分別表現(xiàn)出顯著抑制作用(P<0.05)和極顯著抑制作用(P<0.01)(RI分別為-0.65和-0.87)；紅葉李和欒樹(shù)落花浸提液處理可使苗高較對(duì)照分別提高64.87%和69.12%，達(dá)到顯著水平(P<0.05)，杏花浸提液處理可使苗高較對(duì)照提高132.01%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。紫玉蘭和紫荊落花浸提液可對(duì)苗干質(zhì)量產(chǎn)生極顯著抑制作用(RI分別為-0.79和-0.72)(P<0.01)，連翹落花浸提液可對(duì)苗干質(zhì)量產(chǎn)生顯著抑制作用(RI=-0.44)(P<0.05)；而含笑、欒樹(shù)和杏花浸提液處理使苗干質(zhì)量較對(duì)照分別增加134.67%、197.33%、144.00%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。

對(duì)小麥根長(zhǎng)的影響，只有紫玉蘭落花浸提液處理可產(chǎn)生顯著抑制作用(RI=-0.58)(P<0.05)；也只有紅葉李落花浸提液處理使小麥根長(zhǎng)較對(duì)照提高55.87%，達(dá)到顯著水平(P<0.05)。對(duì)根干物質(zhì)量的影響，紫玉蘭和紫荊落花浸提液的抑制作用達(dá)到顯著水平(RI分別為-0.62和-0.59)(P<0.05)；經(jīng)紅葉李和欒樹(shù)落花浸提液處理的小麥根干物質(zhì)量較對(duì)照分別增加62.16%和89.19%，達(dá)到顯著水平(P<0.05)。

對(duì)小麥葉綠素含量，紫葉李和杏花浸提液表現(xiàn)出極顯著抑制作用(P<0.01)，使其較對(duì)照分別降低75.89%和65.18%；紅葉李落花浸提液處理后使葉綠素含量顯著提高(RI=0.82)(P<0.05)。

2.4 樹(shù)木落花水浸提液對(duì)油菜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響

從表5的分析結(jié)果來(lái)看，在13種落花浸提液處理下，紫玉蘭、紫葉李、含笑和連翹落花浸提液對(duì)油菜發(fā)芽率產(chǎn)生顯著抑制作用(P<0.05)，使發(fā)芽率較對(duì)照分別降低21.00%、21.40%、17.00%、23.20%，杏梅落花浸提液可使發(fā)芽率與對(duì)照相比降低39.00%，達(dá)到極顯著抑制水平(P<0.01)。紫玉蘭、紫葉李、杏梅、杏花和連翹落花浸提液可使油菜發(fā)芽指數(shù)較對(duì)照分別降低37.98%、33.51%、46.99%、38.72%、42.20%，達(dá)到顯著抑制水平(P<0.05)；桃花浸提液對(duì)油菜發(fā)芽指數(shù)表現(xiàn)出極顯著促進(jìn)作用(RI=0.69)(P<0.01)。

表5 落花浸提液處理下油菜種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)狀況Table 5 Brassica campestris seed germination and seedling growth under the treatment of flower extract

海棠落花浸提液對(duì)油菜苗高產(chǎn)生顯著抑制作用(P<0.05)，與對(duì)照相比顯著降低65.77%，紫葉李和紫荊落花浸提液使苗高與對(duì)照相比分別降低89.19%和97.30%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)；桃花和銀杏落花浸提液對(duì)油菜苗高產(chǎn)生顯著促進(jìn)作用(RI分別為0.84和1.01)(P<0.05)。對(duì)于油菜苗干物質(zhì)量，海棠、含笑和紫荊落花浸提液處理可使其較對(duì)照分別降低74.39%、63.41%、84.15%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，紫葉李和連翹落花浸提液處理可使其較對(duì)照分別降低41.46%和56.10%，達(dá)到顯著水平(P<0.05)；紅葉李落花浸提液處理使苗干物質(zhì)量較對(duì)照提高96.34%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。

對(duì)油菜根長(zhǎng)，海棠、紫葉李、含笑和杏花浸提液可產(chǎn)生顯著抑制作用(RI分別為-0.54、-0.67、-0.67、-0.56)(P<0.05)，紫荊落花浸提液可產(chǎn)生極顯著抑制作用(RI=-0.96)(P<0.01)；櫻花、紅葉李和銀杏落花浸提液對(duì)油菜根長(zhǎng)產(chǎn)生極顯著促進(jìn)作用(RI分別為1.10、1.06和1.65)(P<0.01)，桃花和欒樹(shù)落花浸提液對(duì)油菜根長(zhǎng)產(chǎn)生顯著促進(jìn)作用(RI分別為0.88和0.94)(P<0.05)。對(duì)油菜根干物質(zhì)量，紫玉蘭、含笑和杏花浸提液處理后使其較對(duì)照分別降低61.04%、48.05%、51.95%，達(dá)到顯著水平(P<0.05)，紫荊落花浸提液處理后使其較對(duì)照降低83.12%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)；櫻花和桃花浸提液處理的油菜根干物質(zhì)量較對(duì)照分別增加59.74%和104.00%，達(dá)到顯著水平(P<0.05)，紅葉李和銀杏落花浸提液處理的油菜根干物質(zhì)量較對(duì)照分別增加169.00%和188.00%，達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。

對(duì)油菜葉綠素含量的影響，紫葉李、含笑和紫荊落花浸提液可產(chǎn)生顯著抑制作用(RI分別為-0.51、-0.49、-0.46)(P<0.05)；櫻花浸提液對(duì)其產(chǎn)生極顯著促進(jìn)作用(RI=1.39)(P<0.01)，紅葉李和銀杏落花浸提液對(duì)其產(chǎn)生顯著促進(jìn)作用(RI分別為0.87和0.99)(P<0.05)。

2.5 樹(shù)木落花水浸提液處理4種受體植物的綜合評(píng)價(jià)

由于各樹(shù)木落花水浸提液處理后對(duì)4種受體種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)等7項(xiàng)指標(biāo)的影響方向和程度差異很大，對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行單獨(dú)分析難以說(shuō)明各浸提液對(duì)4種受體植物整體影響的綜合效應(yīng)。因此，對(duì)4種農(nóng)作物的化感效應(yīng)指數(shù)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行主成分分析，最終得出綜合主成分計(jì)算模型：F黃瓜=0.769F1+0.231F2，F(xiàn)高梁=0.811F1+0.189F2，F(xiàn)小麥=0.840F1+0.160F2，F(xiàn)油菜=0.789F1+0.211F2。綜合主成分分析表明(表6)，櫻花、桃花、紅葉李和欒樹(shù)落花浸提液對(duì)4種受體農(nóng)作物均產(chǎn)生綜合促進(jìn)效應(yīng)；杏梅落花浸提液對(duì)黃瓜、高粱和小麥3種受體有綜合促進(jìn)效應(yīng)；含笑和杏花浸提液對(duì)黃瓜和小麥2種受體產(chǎn)生綜合促進(jìn)效應(yīng)；海棠和連翹落花浸提液僅對(duì)高粱1種受體有綜合促進(jìn)效應(yīng)；紫葉李落花浸提液僅對(duì)黃瓜1種受體有綜合促進(jìn)效應(yīng)；銀杏落花浸提液僅對(duì)油菜1種受體有綜合促進(jìn)效應(yīng)。從抑制效應(yīng)方面看，紫玉蘭和紫荊落花浸提液對(duì)4種受體均表現(xiàn)為綜合抑制效應(yīng)；海棠和連翹落花浸提液對(duì)黃瓜、小麥和油菜3種受體表現(xiàn)為綜合抑制效應(yīng)；紫葉李落花浸提液對(duì)高粱、小麥和油菜3種受體表現(xiàn)為綜合抑制效應(yīng)；銀杏落花浸提液對(duì)黃瓜、高粱和小麥3種受體表現(xiàn)為綜合抑制效應(yīng)；含笑和杏花浸提液對(duì)高粱和油菜2種受體表現(xiàn)為綜合抑制效應(yīng)；杏梅落花浸提液僅對(duì)油菜1種受體表現(xiàn)為綜合抑制效應(yīng)。13個(gè)綠化樹(shù)種中，櫻花、桃花、紅葉李、欒樹(shù)和杏梅落花浸提液可對(duì)至少3種受體植物表現(xiàn)出綜合化感促進(jìn)作用，而海棠、紫玉蘭、紫葉李、紫荊、銀杏和連翹落花浸提液可對(duì)至少3種受體植物表現(xiàn)出綜合化感抑制作用。

表6 樹(shù)木落花水浸提液對(duì)4種受體農(nóng)作物化感作用的綜合評(píng)價(jià)(F值)Table 6 Integrated assessment of allelopathy of extracts on four kinds of receptors (F value)

3 討 論

在自然界中，由化感作用所釋放的化感物質(zhì)通常先溶于雨水后進(jìn)入環(huán)境，進(jìn)而對(duì)植物種子萌發(fā)和植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不同程度的影響。水提法以水為介質(zhì)，模擬化感物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境的形式，這樣才能更加準(zhǔn)確地解釋化感現(xiàn)象[14]，因此本研究采用水提法來(lái)提取落花中的化感物質(zhì)。大量研究表明，供體植物浸提液對(duì)受體植物化感影響多呈“低濃度促進(jìn)高濃度抑制”的雙重效應(yīng)[15-17]，因此本研究采用質(zhì)量濃度為40 mg·mL-1的浸提液，初步探索對(duì)農(nóng)作物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)存在化感促進(jìn)作用并有潛力開(kāi)發(fā)為農(nóng)田施肥材料的落花類型。

研究發(fā)現(xiàn)同一供體可能對(duì)不同受體產(chǎn)生不同強(qiáng)度的化感作用。朱艷霞等[18]研究得出在10種農(nóng)作物種子中，以萵苣、生菜、芥菜和番茄對(duì)穿心蓮莖、葉水提液的化感作用最敏感，梁軍等[19]研究得出在5種禾草中，只有青海中華羊茅對(duì)甘肅馬先蒿整株浸提液和粉末浸提液的化感作用最敏感。與前人的研究相似，本研究也發(fā)現(xiàn)同一供體對(duì)不同受體產(chǎn)生的化感效應(yīng)強(qiáng)弱不同，如紅葉李落花水浸提液對(duì)小麥和油菜的化感效應(yīng)極強(qiáng)(F分別為1.1647和1.0128)，對(duì)黃瓜的化感效應(yīng)較強(qiáng)(F=0.7364)，對(duì)高粱的化感效應(yīng)不明顯(F=0.0972)(表6)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能與受體植物自身的耐受性有關(guān)，另一方面可能是供體植物釋放的化感物質(zhì)具有一定的選擇性和專一性，從而使得同一落花浸提液中的化感物質(zhì)對(duì)不同受體種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用不同[20]。前人已研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)種子萌發(fā)有抑制作用的化感物質(zhì)主要包括水溶性有機(jī)酸、醇類和酚類等14類[21]，本研究?jī)H以13種落花水提物為供體，對(duì)浸提液中所含化感物質(zhì)的具體成分、有效作用濃度閾值仍需進(jìn)一步分離、鑒定加以明確。

對(duì)于受體植物而言，其不同部位對(duì)于浸提液的敏感程度不同[22-23]。本研究結(jié)果表明，紫玉蘭落花水浸提液對(duì)4種受體作物苗高和根長(zhǎng)的化感效應(yīng)存在差異，其中苗高對(duì)應(yīng)的RI絕對(duì)值小于根長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的RI絕對(duì)值，水提液對(duì)幼苗根長(zhǎng)的抑制作用明顯強(qiáng)于苗高，表明4種受體作物根對(duì)紫玉蘭落花水浸提液的敏感程度強(qiáng)于幼苗，這與張衛(wèi)紅等[24]以野大豆莖、葉水浸提液對(duì)4種牧草的化感效應(yīng)研究結(jié)果基本一致。其原因可能是植物根部是與紫玉蘭落花水浸提液最先且直接接觸的部位，更容易受到傷害，而幼苗屬于地上部分，由于根受到傷害，導(dǎo)致無(wú)法正常輸送水分與養(yǎng)分到地上部分，因此該浸提液對(duì)根長(zhǎng)的抑制作用強(qiáng)于苗高[25]。由此可見(jiàn)，植物產(chǎn)生的化感效應(yīng)具有多樣性，化感作用對(duì)同一受體植物不同部位的影響程度存在差異。

本研究結(jié)果表明，櫻花、桃花、紅葉李、欒樹(shù)和杏梅落花浸提液可對(duì)至少3種農(nóng)作物表現(xiàn)出較強(qiáng)的促進(jìn)作用(表 6)，可以初步考慮作為農(nóng)田施肥材料，但具體施肥效果還需進(jìn)一步試驗(yàn)與研究。本研究不僅為落花等綠化廢棄物的高效利用提供了新思路，同時(shí)也為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新型肥料的開(kāi)發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

13種落花浸提液對(duì)4種作物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的化感作用有明顯差異。綜合評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn)：13個(gè)樹(shù)種中，櫻花、桃花、紅葉李、欒樹(shù)和杏梅落花水浸提液可對(duì)至少3種受體種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)綜合表現(xiàn)為化感促進(jìn)作用，而海棠、紫玉蘭、紫葉李、紫荊、銀杏和連翹落花水浸提液對(duì)至少3種受體種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)綜合表現(xiàn)為化感抑制作用。因此，櫻花、桃花、紅葉李、欒樹(shù)和杏梅等5個(gè)樹(shù)種的落花浸提液可有效促進(jìn)受體植物種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)過(guò)程，可以作為開(kāi)發(fā)生物質(zhì)有機(jī)肥的首選物種資源。