作物的化感作用

摘要：本文綜述了作物化感作用的表現形式，介紹了化感作用的特殊表現方式——自毒作用，主要說明了酚酸類化感物質的自毒作用，闡述了作物的連作障礙以及和化感作用的關系。

關鍵詞：化感作用；自毒作用；連作障礙；酚酸

中圖分類號： S31 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.08.063

植物化感作用的定義是指植物通過向環境釋放特定的次生物質，從而對鄰近其他植物（含微生物及其自身）生長發育產生的有益和有害的影響?；凶饔檬沁B作障礙產生的重要因素之一。

1 化感作用的表現形式

1.1促進作用

豆科類作物秸稈和根系的殘茬及其分解物能促進禾本科、茄科等很多作物的生長。具體而言，苜蓿殘茬覆蓋可促進玉米、辣椒、向日葵、甜菜等很多作物的生長，大豆殘茬對向日葵的生長有積極的促進作用?；凶饔檬瞧毡榇嬖诘?，同樣化感抑制現象更為普遍，作物根系分泌的酚酸類物質以及脂肪酸等在根際土壤環境中積累，抑制了其他作物的生長，影響了其他作物的長勢和產量。如番茄不僅有自毒作用，且植株揮發物和根系分泌物對黃瓜生長有明顯抑制作用[1]。

1.2自毒作用

自毒作用是使同科植物的生長產生抑制，是同一種作物通過向環境中釋放代謝或分解出來的化學物質，而對其他同種個體生長產生直接或間接的有害影響。是一種發生在同種植物內的生長抑制作用。連作對作物生長的土壤生態環境影響很大，特別是作物殘茬與病原微生物的代謝產物對作物有自毒作用，并連同植株根系分泌的自毒物質一起影響植株生長代謝，導致自毒作用的發生。大豆、苜蓿等豆科類植物和黃瓜、西瓜、番茄等蔬菜作物，以及水稻、小麥、玉米、甘蔗等禾本科植物中都存在較為明顯的自毒現象。化感物質的釋放途徑包括根系的分泌和腐解，以及植株地上莖葉的揮發、淋溶等，其中根系的腐解和分泌是化感物質產生的主要途徑之一。

1.3酚酸類物質的自毒作用

大多數作物都存在著自毒作用，研究發現自毒作用是作物產生連作障礙的一個主要原因[2]。自毒作用可以通過作物淋溶、根系分泌、殘茬分解向環境中釋放化學物質，而對作物本身產生間接或直接的毒害作用?；形镔|的重要成分之一是酚類物質。關于酚類物質對化感作用的影響學界已有很多研究和論述。研究發現自毒物質中的酚酸類物質與土壤微生物數量和活性關系密切。

在草莓根系腐解物水提液中檢測到丁香酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸、對羥基苯甲酸、香草酸和5 種酚酸類物質，它們均抑制草莓室內實驗植物的生長，實驗證明羥基苯甲酸對作物生長的抑制作用最強。調查研究表明，植物的自身毒性隨降雨、氣溫的變化而出現以植物生長周期為單位的周期性波動。酚酸是作物殘茬腐爛分解后產生的十分常見的有機分子，它們對作物的化感作用十分顯著。實驗研究發現，水稻在混有不同含量的入侵雜草殘茬的土壤中的長勢有所不同，并且在土壤中檢測出對羥基苯甲酸、ρ-香豆酸、沒食子酸、茴香酸等，室內試驗證明，這幾種酚酸都對水稻的生長和產量有著消極的作用。

2 連作障礙

連作障礙是世界性難題，各國各地均有發生。連作的頻數越多，相應植物的自毒作用就越大，越為明顯。就連作障礙對果樹的影響看，連作對不同的果樹苗木都有影響，例如與空白土地相比，連作后桃和蘋果生長量下降較大，山楂苗的作物產量下降相對較小。在不同的前作果樹的土壤里，其后栽植的各種果樹的產量均要比在空閑土地上栽植的果樹產量低。說明同科異屬不同果樹，甚至異科的果樹苗木間也存在相克效應。就連作障礙對東北地區的農作物的影響看，前作農作物為大豆和黑小豆等豆科植物的，連作后的農作物如馬鈴薯、玉米、向日葵、西瓜等，都有較好的長勢和產量。前作農作物為馬鈴薯的，連作后的農作物產量低于前作農作物為大豆等豆科植物的產量。前作農作物為玉米、向日葵和西瓜的，連作后的農作物的產量低于前作農作物為馬鈴薯的產量。連作前后為同種農作物的，產量明顯低于連作前后為不同種農作物的產量。這其中以大豆為連作前農作物的連作后產量最高。而甜菜的自毒作用表現相對較為明顯，其連作后農作物的產量明顯低于其他連作前的農作物。調查研究表明，連作障礙在不同地區的影響程度也有著明顯的不同，如在松嫩平原和遼寧地區連作障礙對連作后農作物產量的影響程度有著明顯的不同。連作障礙在不同地貌的影響程度，也有著顯著的不同，如在平原和山區連作障礙對連作后農作物產量的影響程度相差很大。

因此，連作障礙是被普遍認知的、危害嚴重的涉及生產性的實際問題，探討連作障礙對具體生產的實際影響，并根據其影響提出相應的措施以提高作物的產量，具有非常重要的實踐意義。

連作障礙主要是由于作物自毒作用等，導致土壤中傳病害加重、土壤性質變壞，次生鹽漬化及土壤酸化嚴重以及線蟲等造成的。連作障礙對植物生長會造成很大的影響，最后導致自毒作用的發生、病蟲害加重、土壤次生鹽漬化酸化以及土壤元素平衡的破壞。

3 結語

植物化感作用實際研究已朝橫向發展，目前已擴展到以植物為基礎的相關有機體和環境間的化學相互作用。因此，深入討論化感作用對連作障礙產生的影響，在作物增產、森林撫育、病蟲害防治、生物復合群落等方面有著積極的作用。

參考文獻

[1]周志紅.番茄的化感作用研究[J].應用生態學報，1997，8（04）：446-450.

[2]孫文浩，余叔文，相生相克效應及其應用[J].植物生理通訊，1992，28（02）：81-87.

作者簡介：杜越，本科學歷，助理園藝師，研究方向：園藝。