植物化感作用之淺學

張萬新??

【中圖分類號】 Q948 【文獻標識碼】 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生的化學物質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，會產生不同程度的化感作用，這是物種進化過程中生存競爭的必然。這些研究對于農業作物間作，套作和輪作等耕作制度的合理安排布局，農田雜草防除，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作用。

1 研究化感作用的進展

植物化感作用的研究方法主要有三方面：①生化物質的捕集，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CRETS；②化學物質定性、定量的測定，如紫外、紅外、核磁共振、質譜等分析手段進行化感作用物的鑒定；③生物技術鑒定。

1.1化感物質。

化感物質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，根的分泌，以及植物殘體的腐解這4種途徑向農業系統中釋放這些化學物質，從而影響周圍或后茬植物的生長發育。化感物質主要來源于植物的次生代謝產物，在植物體內有自己獨特的代謝途徑（閻秀峰 2001），在植物提高自身保護和生存競爭能力、協調與環境關系上充當主要的角色。

1.2化感作用在農作物上的表現形式

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物質對同種植物種子萌發和生長起抑制作用的現象（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物或者無機物。在這些分泌物中既有能促進土壤養分由難溶的分子狀態變成作物可吸收利用的離子狀態的有益作用；也有部分，如一些有機酸、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、發育，常出現黃化、僵苗等現象，進而影響到作物產量和品質的提高，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，實行輪作，尤其是選擇“他感作物”與農作物輪作，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物質，對其他植物產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引起另一類消退的主要原因之一。

在農業上，有些農作物必須與其他作物輪作，不宜連作，連作則影響作物長勢，降低產量。這種現象被稱為歇地現象。

1.3化感作用的作用機理類型。

感物質的作用影響了植物生長的各個過程及不同的生理過程。主要表現在：①對細胞膜透性的影響；②對細胞分裂、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抑制蛋白質合成、改變酯類和有機酸的代謝；⑧對營養元素和水分吸收的影響。

2 化感作用在農業生產上運用

2.1合理利用植物化感作用的相生效應提高農田生產力

生產中有的作物在一起套種會提高作物產量，而有的則會減產。 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，作物與高粱套種可有效控制雜草，提高作物產量；玉米與大豆 、小麥與豌豆套種也可提高產量；而番茄的根分泌物及其植株揮發物對黃瓜生長有明顯抑制效應，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田生產力的有效措施（嚴毓驊 1996）。

2.2利用化感作用防治病蟲害，開發無公害農藥。

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，有利于保護生態環境，減少殘留，保護人類身體健康。無公害農藥（除草劑、植物生長調節劑）將是未來現代化農業發展方向，也是可持續農業發展的要求。

2.3利用化感作用進行雜草的生物防治。

利用雜草相互間及雜草與作物間化感作用和競爭。可對雜草進行控制，生產中積極利用克生效應防除雜草。不但可減少農業投入，節約成本同時不會產生由于人工合成化合物的使用而帶來污染環境問題，可有效利用資源保護生態環境。

3 展望

化感作用在農業中的合理的應用：（1）在有條件的地區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生的最佳防范措施（吳鳳芝等 2000）。（2）采取措施進行土壤改良，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，減少農業生產中化學藥物的應用，并降低開支。大量研究發現，產生化感物質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，多數涉及化感現象的觀察，化感物質的提取、分離鑒定等方面，對化感作用的機制、生態環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，并且推廣到實際生產中去，以減少甚至不用化學合成藥劑。

參考文獻

[1] 何水林（2000）.種植制度中作物化感作用及其應用：中國集約型農作制可持續發展.南昌：江西科學技術出版社，2000：219

[2] 胡敦孝譯（1989）.天然化學物質與有害生物防治.北京：科學出版社，9-10

[3] 宋君（1990）.植物間的化感作用.生態學雜志，9（6）：43-47

[4] 吳鳳芝，趙鳳艷，劉元英（2000）.設施蔬菜連作障礙原因分析與防治措施.東北農業大學學報，31（3）：241-247

[5] 吳輝，鄭師章（1992）.根分泌物及其生態效應.生態學雜志，12（6）：42-47

[6] 閻秀峰（2001），植物次生代謝生態學.植物生態學報，25（5）：639-649

[7] Martin V L，McCoy E L，Dick WA（1990）.Allelopathy of crop residues influences com seed germination and early growth .Agron.J.，82：555-560.