雜草化感作用對糧食作物影響的研究進展

摘要：糧食作物在我國農業生產中的地位舉足輕重，而雜草是造成糧食作物減產的重要原因之一，因此關注雜草的化感作用，為有效的防除雜草、提高糧食作物產量提供理論依據。

關鍵詞：化感作用；雜草；糧食作物

中圖分類號： Q945 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2014.23.0014

1 化感作用概述

化感作用是植物或微生物的代謝分泌物對環境中其他植物或微生物的有利或不利的作用。由植物所釋放并能對其他生物產生生理效應的次生代謝物質稱為“化感物質”，這些物質主要通過植物地上部的淋溶和揮發、根的分泌以及植物殘體的腐解等途徑排至環境中，并對其他生物產生直接或間接的刺激或抑制作用，從而影響周圍植物的生長發育，大量研究證明化感物質對細胞結構、細胞膜透性、礦質離子和水分吸收、植物激素、酶功能和活性、光合作用、呼吸作用、基因表達和蛋白質合成等方面具有影響[1]。

2 雜草與糧食作物的化感作用研究進展

20世紀70年代以后，化感作用已逐漸形成一門獨立的學科體系，成為了植物學、生態學、農學和林學等相關領域研究的熱點問題。近年來，隨著化感作用研究的不斷深入，農業生態系統中農田雜草化感作用的研究比較廣泛，對合理耕作具有重大意義。

2.1 糧食作物對雜草的化感作用研究進展

國內外研究表明：小麥、水稻等糧食作物具有化感潛力，作為化感作用研究的基本材料，各國學者對其進行了眾多探索。有研究證明，小麥殘體植株能夠釋放化感物質抑制千金子的生長[2]；小麥秸稈的水提液對裂葉牽牛等6種雜草具有抑制作用[3]；小麥殘留的根系分泌物能夠抑制棉苗的生長[4]；具有抗性的水稻品種對稻田雜草生長具有明顯的抑制作用[5]；水稻化感品種的根系分泌釋放出的非酚酸類物質是水稻主要的化感物質，在低磷條件下水稻化感抑草能力與酚酸代謝途徑的關鍵酶基因的表達均有增強[6]。因此在農業生產過程中，可以利用糧食作物的化感作用指導作物間的耕作模式、培育優良的化感品種、防除田間雜草等，對提高糧食作物的產量有著重要作用。

2.2 雜草對糧食作物的化感作用研究進展

黃頂菊、銀膠菊、黃花蒿、播娘蒿、曼陀羅、紫莖澤蘭、青蒿、灰綠藜等是農田中常見的雜草，給糧食作物造成很大損失，通過研究這些雜草的化感作用有利于認識農田植物群落的結構和演替，并對提高糧食作物產量、雜草的合理開發利用及生物防除具有重要指導意義。黃頂菊能夠抑制小麥種子發芽率、發芽勢、幼苗根長和苗高[7]；銀膠菊的花能夠抑制小麥種子萌發和幼苗生長，抑制光合作用，提高MDA含量，并降低SOD、POD和CAT的活性[8]；黃花蒿能夠抑制小麥幼苗根長、根毛和苗高的生長[9]；播娘蒿、薺菜、野燕麥、婆婆納、澤漆能夠抑制小麥的發芽[10]；曼陀羅的根、果皮和種子化感物質可抑制大豆幼苗可溶性蛋白的分解[11]。越來越多植物保護學者研究雜草化感作用，目的就是有效防除雜草的同時提高糧食作物產量。

3 展望

我國農業生產中糧食作物的地位舉足輕重，因此糧食作物產量的提高，對國家的農業生產和國計民生有重大意義。糧食生產的制約因素主要是農田雜草，雜草與糧食作物相互競爭資源，又會釋放某些化感物質干涉競爭對手的生殖、生長和存活。因此關注雜草的化感作用，為有效的防除雜草、提高糧食作物產量，提供理論依據。

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作者簡介：隋海霞，在讀研究生，哈爾濱師范大學生命科學與技術學院，研究方向：植物生理生態學。endprint