香樟凋落叶分解对牵牛花的化感作用

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在园林绿化植物配置中,常将乔木树种与草本植物搭配种植,而不合理的植物配置则会抑制下层植被生长,影响绿化效果。香樟(Cinnamomum camphora)是园林绿化中广泛栽植的观赏树种,实践表明其对邻体植物具有化感作用,因此正确的选择搭配植物并进行科学的林地管理对于获得良好的绿化效果有重要意义。本研究采用盆栽试验,通过向土壤中添加香樟凋落叶的方式,模拟其在土壤中自然分解对牵牛花(Pharbitis nil)生长及生理特性的影响。试验设置0g·pot-1(CK)、25 g-pot-1(L25)、 50g·pot-1(L50)、100gpot-1(L100)4个凋落叶添加水平,每盆用土10kg。通过定期测定牵牛花土壤生化特性指标、生长指标、抗性生理指标、光合生理指标、以及观察其生殖生长特性,研究香樟凋落叶的化感作用。同时为了探讨施氮对香樟凋落叶化感效应是否有缓解作用,在播种后20 d后开始进行施氮处理(0.39 g尿素/盆,分3次施入)。该施氮的处理组分别记作NCK、NL25、NL50和NL100。研究结果如下:(1)香樟凋落叶添加初期(播种后35d)使得土壤中的硝态氮含量显著降低、土壤微生物生物量碳、氮含量显著增加,随着凋落叶分解时间的延长,凋落叶释放了大量的营养物质,弥补了土壤中硝态氮的缺失,使得土壤硝态氮含量显著增加,而凋落叶自身较高的C/N比能引起微生物争氮的假设并不能完全解释这个现象,表明香樟凋落叶释放的化感物质和氮素缺乏可能共同造成了牵牛花生长受阻。(2)不同剂量(25、50和100 g·pot-1)的香樟凋落叶在土壤中分解对受体植物牵牛花的株高、地径、叶面积、生物量等具有强烈的抑制效应,且剂量越大作用越强越持久。(3)添加香樟凋落叶后,高剂量(L100)处理下的过氧化物酶(POD)活性仅在幼苗生长到60 d时显著降低,到90 d时显著增加,此时高剂量(L100)处理下的超氧化物歧化酶(SOD)活性相比于CK显著增加,表明牵牛花的抗氧化性酶对香樟凋落叶释放的化感物质有一定的清除能力,而试验中牵牛花叶片的过氧化氢(H202)含量和丙二醛(MDA)含量与CK相比并没有差异证明了牵牛花并未受到膜脂过氧化伤害。(4)添加香樟凋落叶后,除可溶性蛋白(SP)在高剂量(L100)处理下幼苗生生长45 d时显著低于此时的对照外,其余处理间都没有显著差异。但幼苗生长到75~90 d时,可溶性蛋白的含量随着凋落叶添加量的增加显著增加,可溶性糖的含量的变化趋势与其相反。(5)添加香樟凋落叶显著增加了牵牛花叶片叶绿素含量与类胡萝卜素含量,同时增大了叶绿素a与叶绿素b的比值,但对牵牛花气体交换参数影响并不显著。(6)凋落叶添加使牵牛花的现蕾、开花时间明显推迟,虽然在一定程度上延长了开花持续时间,增加了花朵数量,但花朵品质与对照相比显著降低,且其种子百粒重随着凋落叶添加量的增加而显著减少。(7)施氮(尿素)能够快速有效地缓解香樟凋落叶分解对受体植物生长发育的负面影响。综上分析可知,香樟凋落叶在土壤中通过分解化感物质,使得土壤中植物可利用氮素缺乏,虽并未对牵牛花膜系统造、光合系统成伤害,但其显著抑制了牵牛花叶面积的增加,导致牵牛花地径和生物量积累降低,前期香樟凋落叶化感物质对牵牛花营养生长的抑制导致其生殖生长阶段始花期和盛花期推迟,开花总量和质量下降,使得牵牛花观赏价值下降。施氮可以直接补充土壤中缺少的氮素,使得香樟凋落叶对牵牛花的生长生殖抑制作用得到缓解。
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