植物化感作用之淺學(xué)

張萬新??

【中圖分類號】 Q948 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 2236-1879（2018）11-0064-01

植物化感作用是植物生長過程或植物腐爛過程中產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)對鄰近植物生長的干擾（宋君1990）。在植物界中，幾乎所有的植物都或多或少地有化感作用的物質(zhì)，會產(chǎn)生不同程度的化感作用，這是物種進(jìn)化過程中生存競爭的必然。這些研究對于農(nóng)業(yè)作物間作，套作和輪作等耕作制度的合理安排布局，農(nóng)田雜草防除，作物病蟲害的防治，減少連作障礙危害以及植物群落演替具有重要的指導(dǎo)作用。

1 研究化感作用的進(jìn)展

植物化感作用的研究方法主要有三方面：①生化物質(zhì)的捕集，如根分泌物的研方法（吳輝，鄭師章1992），主要是指Tang C S的疏水性根系分泌物的捕獲系統(tǒng)CRETS；②化學(xué)物質(zhì)定性、定量的測定，如紫外、紅外、核磁共振、質(zhì)譜等分析手段進(jìn)行化感作用物的鑒定；③生物技術(shù)鑒定。

1.1化感物質(zhì)。

化感物質(zhì)存在于植物的各部分組織中，包括葉、花、果、種子、莖、根、須根。它主要是通過植物地上部的淋洗和揮發(fā)，根的分泌，以及植物殘體的腐解這4種途徑向農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中釋放這些化學(xué)物質(zhì)，從而影響周圍或后茬植物的生長發(fā)育?；形镔|(zhì)主要來源于植物的次生代謝產(chǎn)物，在植物體內(nèi)有自己獨(dú)特的代謝途徑（閻秀峰 2001），在植物提高自身保護(hù)和生存競爭能力、協(xié)調(diào)與環(huán)境關(guān)系上充當(dāng)主要的角色。

1.2化感作用在農(nóng)作物上的表現(xiàn)形式

1.2.1自毒作用。

自毒作用是植物通過分泌與釋放有毒化學(xué)物質(zhì)對同種植物種子萌發(fā)和生長起抑制作用的現(xiàn)象（何水林 2000）。作物在正常的生命活動過程中，根系會不斷的向根際土壤中分泌一些有機(jī)物或者無機(jī)物。在這些分泌物中既有能促進(jìn)土壤養(yǎng)分由難溶的分子狀態(tài)變成作物可吸收利用的離子狀態(tài)的有益作用；也有部分，如一些有機(jī)酸、酚類等分泌物在土壤中積聚，對作物自身具有毒害作用。因此，用一種作物長期連作，會造成有毒害作用的根系分泌物在土壤中大量聚積，因而影響到作物的正常生長、發(fā)育，常出現(xiàn)黃化、僵苗等現(xiàn)象，進(jìn)而影響到作物產(chǎn)量和品質(zhì)的提高，甚至造成作物死亡。所以，避免同種作物或同科作物長期連作，實(shí)行輪作，尤其是選擇“他感作物”與農(nóng)作物輪作，是緩解連作障礙（自毒作用）的有效途徑之一。

1.2.2他感作用。

他感作用就是一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學(xué)物質(zhì)，對其他植物產(chǎn)生直接或間接的影響。植物群落都由一定的植物種類組成，他感作用是造成種類成分對群落的選擇性以及某種植物的出現(xiàn)引起另一類消退的主要原因之一。

在農(nóng)業(yè)上，有些農(nóng)作物必須與其他作物輪作，不宜連作，連作則影響作物長勢，降低產(chǎn)量。這種現(xiàn)象被稱為歇地現(xiàn)象。

1.3化感作用的作用機(jī)理類型。

感物質(zhì)的作用影響了植物生長的各個過程及不同的生理過程。主要表現(xiàn)在：①對細(xì)胞膜透性的影響；②對細(xì)胞分裂、伸長的影響；③對植物激素活性的影響；④抑制或刺激某些酶的活性；⑤對呼吸作用的影響；⑥對光合作用的影響；⑦抑制蛋白質(zhì)合成、改變酯類和有機(jī)酸的代謝；⑧對營養(yǎng)元素和水分吸收的影響。

2 化感作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上運(yùn)用

2.1合理利用植物化感作用的相生效應(yīng)提高農(nóng)田生產(chǎn)力

生產(chǎn)中有的作物在一起套種會提高作物產(chǎn)量，而有的則會減產(chǎn)。 這其中的原因之一就是作物間存在著化感作用，如高粱對雜草具有一定的抑制效應(yīng)，作物與高粱套種可有效控制雜草，提高作物產(chǎn)量；玉米與大豆 、小麥與豌豆套種也可提高產(chǎn)量；而番茄的根分泌物及其植株揮發(fā)物對黃瓜生長有明顯抑制效應(yīng)，故不宜種在一起；蘋果的根分泌物會抑制小麥的生長等，證明了選擇好合適的套種作物是提高農(nóng)田生產(chǎn)力的有效措施（嚴(yán)毓驊 1996）。

2.2利用化感作用防治病蟲害，開發(fā)無公害農(nóng)藥。

目前許多殺蟲劑是以植物為藥源或是模擬植物中的天然成分合成的，又稱“無公害農(nóng)藥”，它的使用不但可及時大面積防治病蟲害，且高效、低毒、低殘留，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少殘留，保護(hù)人類身體健康。無公害農(nóng)藥（除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑）將是未來現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，也是可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。

2.3利用化感作用進(jìn)行雜草的生物防治。

利用雜草相互間及雜草與作物間化感作用和競爭?？蓪﹄s草進(jìn)行控制，生產(chǎn)中積極利用克生效應(yīng)防除雜草。不但可減少農(nóng)業(yè)投入，節(jié)約成本同時不會產(chǎn)生由于人工合成化合物的使用而帶來污染環(huán)境問題，可有效利用資源保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3 展望

化感作用在農(nóng)業(yè)中的合理的應(yīng)用：（1）在有條件的地區(qū)建立合理的輪作制度。合理的輪作是能夠減輕或避免連作障礙發(fā)生的最佳防范措施（吳鳳芝等 2000）。（2）采取措施進(jìn)行土壤改良，如酸化土壤可施用生石灰或白云石粉溶田，種植綠肥翻壓還田、施用有機(jī)肥或秸稈還田等。（3）培育抗化感或高化感的作物品種，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)藥物的應(yīng)用，并降低開支。大量研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生化感物質(zhì)的特性是植物的遺傳特性，同種間的差別較大，因此利用化感育種來克服自毒作用發(fā)生可能是未來解決連作障礙問題的最好途徑。

化感作用研究還大多處于起始階段，多數(shù)涉及化感現(xiàn)象的觀察，化感物質(zhì)的提取、分離鑒定等方面，對化感作用的機(jī)制、生態(tài)環(huán)境的研究等做得較少。抗病蟲害、抑制雜草的化感新品種有待開發(fā)，并且推廣到實(shí)際生產(chǎn)中去，以減少甚至不用化學(xué)合成藥劑。

參考文獻(xiàn)

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