高汝勇
(衡水學院生命科學系 河北 衡水 053000)
化感作用是指植物(含微生物)通過釋放化學物質(zhì)到環(huán)境中而產(chǎn)生對其他植物直接或間接的作用[1]。植物通常會通過莖、葉、根、果實、種子等向空氣或土壤中揮發(fā)一些次生代謝物質(zhì),這些化學物質(zhì)從而發(fā)生化感作用[2]。近年來,植物化感作用的研究已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)生態(tài)學和化學生態(tài)學研究的最活躍的領域之一[3]?;凶饔迷谧魑镌霎a(chǎn)、森林撫育、病蟲害防治、生物復合群落等方面有重要的應用[4]。植物化感作用的研究大多數(shù)都是針對田間雜草與作物的相互作用,而秋季植物落葉與農(nóng)作物化感作用的研究報道較少。白菜是北方常見蔬菜,可周年生產(chǎn)。因此本試驗以北方常見樹種楊樹為材料,研究其落葉對白菜的化感作用,為楊樹種植地附近的白菜種植提供參考。
1.1 試驗材料
1.1.1 受體植物。北京小雜56、津綠75、正旺達88、甜嫩黃金。
1.1.2 浸提液制備。收集楊樹落葉,洗凈風干剪碎,配制濃度為15%的浸提液,放置90 h,每12 h搖動10 min,過濾得到水溶物溶液。并以此為母液配制成6種浸提液,分別是0.5%、1%、2%、4%、6%、8%。
1.2 試驗方法。將白菜種子用1‰的氯化汞消毒10 min,蒸餾水洗凈,再將種子置入培養(yǎng)皿中,每皿150粒,3次重復。加入不同質(zhì)量濃度的浸提液,以蒸餾水作對照。在光照12 h/d、25℃下進行培養(yǎng)。次日開始記錄發(fā)芽數(shù),每隔24 h記錄1次,直至對照組種子不再發(fā)芽為止。每品種每處理隨機抽取15株幼苗,測量苗高、根長和鮮重,統(tǒng)計發(fā)芽率。為消除不同品種之間的差異,各個指標均用相對值來表示,相對值=測定值/對照組×100%。
2.1 楊樹落葉浸提液對白菜萌發(fā)情況的影響。在0.5%的低濃度浸提液處理時,4個白菜品種的發(fā)芽率有的升高有的降低,但是都和蒸餾水對照組差異不大。1%的浸提液處理時,除甜嫩黃金發(fā)芽率顯著低于對照組外,其余3個品種北京小雜56、津綠75、正旺達88的發(fā)芽率和對照組差異不顯著。當浸提液濃度增加到2%,4個品種的發(fā)芽率下降,都顯著降低到對照組的80%左右。以后隨著浸提液濃度的進一步增加,發(fā)芽率大幅度下降,到4%浸提液處理時發(fā)芽率僅占對照組的13%~23%,6%浸提液處理時發(fā)芽率降到10%及以下,8%浸提液處理時種子幾乎不發(fā)芽。
表1 不同濃度浸提液對白菜種子發(fā)芽率的影響
2.2 楊樹落葉浸提液對白菜幼苗生長的影響。楊樹落葉浸提液對4個品種白菜幼苗形態(tài)的影響基本上相同。
2.2.1 浸提液對白菜苗高的影響。浸提液處理時白菜苗高先升高后降低,當浸提液濃度小于2%時促進苗高增加,基本上是顯著促進作用。從4%濃度處理開始,與對照相比苗高急劇下降,但是對北京小雜56來說苗高和對照組差異不大,其余3個品種苗高顯著降低,降到對照組的一半以下。
表2 不同濃度浸提液對白菜幼苗植株形態(tài)的影響
2.2.2 浸提液對白菜根長和幼苗鮮重的影響。楊樹落葉浸提液基本上對白菜根長、幼苗鮮重具有抑制作用,抑制作用隨浸提液濃度升高而升高。4個品種根長受抑制的情況有差異:0.5%濃度處理對甜嫩黃金根長影響不大,但對其它3個品種有顯著抑制作用。之后隨著處理濃度增加,根長與對照相比或先增加后降低或直接降低。從濃度為2%處理開始,北京小雜56、甜嫩黃金的根長顯著低于對照組,4個濃度浸提液均顯著抑制津綠75、正旺達88的根長。2%、4%浸提液分別顯著抑制北京小雜56、津綠75、正旺達88的鮮重。
化感作用就是植物之間的相生相克的作用。本研究在實驗室條件下模擬雨水淋漓植物落葉得到浸提液,初步探明了楊樹落葉浸提液對白菜種子的萌發(fā)以及幼苗生長的影響。結果表明,不同質(zhì)量濃度的浸提液對白菜種子的發(fā)芽和幼苗生長均有影響。2%的浸提液已經(jīng)嚴重抑制了白菜種子的發(fā)芽。白菜苗高與對照相比呈現(xiàn)先高后低的趨勢,當浸提液濃度小于2%時苗高增加,浸提液濃度4%基本上對苗高起抑制作用。楊樹落葉浸提液抑制白菜根長、幼苗鮮重的增加,抑制作用隨浸提液濃度增加而增加。對根長、苗高、鮮重這3個指標來說,浸提液對根長的抑制作用最大。根系是白菜植株最敏感的器官,在楊樹落葉浸提液化感作用下,其吸收功能受到阻礙,最終勢必影響白菜地上部分的生長,從而影響產(chǎn)量。綜合來說,津綠75和正旺達88抗化感作用較強。
楊樹落葉經(jīng)雨水淋漓后,所含的水溶性化合物被淋溶出來進入環(huán)境,對白菜種子的萌發(fā)以及幼苗的生長等產(chǎn)生一定的影響,當濃度較高時對白菜種子的萌發(fā)以及幼苗生長可起到抑制作用,因此楊樹落葉不適合施入農(nóng)田,應及時清理白菜種植地周圍的楊樹落葉?;形镔|(zhì)中最常見的是低分子量有機酸、酚類和萜類化合物[5,6],至于楊樹落葉浸提液組成成分、產(chǎn)生化感作用的具體物質(zhì)以及對白菜后期生長的化感作用尚待進一步研究和探索。