東北山櫻桃根系分泌物的化感效應研究

摘要：東北山櫻桃尤以本溪山櫻栽培最為廣泛，是遼寧省甜櫻桃栽培生產中的主要砧木，但連作障礙問題常影響豐產增收。本研究以本溪山櫻不同濃度根系分泌物為處理，考察根系分泌物對種子發芽和植株生長的影響。結果表明，低濃度的根系分泌物對發芽和生長影響較小，甚至對發芽略有促進作用。中濃度和高濃度的根系分泌物對發芽和生長具有抑制效應。

關鍵詞：東北山櫻桃；根系分泌物；化感效應

東北山櫻桃是從遼東山區野生資源中篩選出的我國特有的砧木資源，尤以本溪山櫻栽培最為廣泛。作為遼寧省甜櫻桃栽培生產中的主要砧木，其具有較強的分蘗力，能耐寒、生長快、嫁接愈合好、容易成活、不易產生大小腳等特點。但進入盛果期后，根域環境常易惡化，進一步導致樹勢早衰等問題，且在抗澇性、抗根癌病能力方面，還存在些許不足。本溪山櫻與甜櫻桃嫁接后，由于大量結果常發生根瘤病，且樹體長勢衰弱，表現出較強的連作障礙。由于連續種植，即使在正常的栽培管理下，植株也會出現生長勢變弱，產量下降，病蟲害加劇等現象，這種連作障礙在很大程度上與根系分泌物造成的根際土壤微環境劣變有關。

1.1 試驗材料和栽培方法

以一年生本溪山櫻的實生苗為試材，栽培基質為園土∶爐渣∶腐熟雞糞（體積比）=2∶1∶1，基質中速效氮含量為 223毫克/公斤，速效磷含量為93毫克/公斤，速效鉀含量為159毫克/公斤；全磷含量為1.82克/公斤；有機質含量為2.5%。將種子播種于穴盤中，3個月后將本溪山櫻幼苗移栽到營養缽中（直徑為12厘米，高為13厘米）。

1.2 試驗方法

將甜櫻桃與本溪山櫻的嫁接苗取出，用自來水清洗根部，洗去土壤后，放入裝有培養液的桶中進行營養液栽培，用增氧機補充根系氧氣，每隔3天更換1次營養液。一周后更換培養液，用去離子水替代營養，收集根系分泌物。

1.2.1 根系分泌物的濃縮

將含有根系分泌物的水溶液過濾后，采用柱層析的方法進行離和純化，洗脫液冰凍干燥濃縮至10毫升，并經過微孔濾膜過濾后備用。

1.2.2 根系分泌物處理液的制備 取根系分泌物濃縮液1毫升，配制成根系分泌物濃度分別為0.3%、1.5%、3.0%的水溶液備用。

1.2.3 處理方法 紫葉生菜的種子放在鋪有濾紙的培養皿中，每皿中均勻排布30粒種子，以不同濃度梯度的本溪山櫻根系分泌物和清水（對照）加入到培養皿中，在室溫下處理3天，之后觀察根的長度，芽的長度、發芽的種子數，并計算發芽率。取甜櫻桃組培繼代苗，在繼代培養基中添加不同濃度的根系分泌物處理液，培養30天后考查對繼代培養苗的生長影響。測定繼代培養苗的株高、莖粗、地上部生物量、地下部生物量和發根數量，并計算生根率。

1.2.4 數據處理方法 化感效應指數（RI）的計算公式為：RI=1-C/T。式中：C為對照的值；T為處理的值。當RI>0時化感作用表現為促進作用，RI<0時化感作用表現為抑制作用。絕對值的大小代表化感作用的強弱。

2.1 不同濃度的本溪山櫻根系分泌物對生菜種子發芽的化感效應

不同濃度本溪山櫻根系分泌物對紫葉生菜的發芽作用效果不同，從表1中的數據結果可以看出，在較低的根系分泌物濃度處理下，生菜種子的發芽率與對照相比略有升高，芽長也比對照長，但根長比對照小。在中等濃度和高濃度的根系分泌物處理，無論是根長還是芽長，均表現出化感抑制效應，發芽率也明顯低于對照處理。

2.2 不同濃度的本溪山櫻根系分泌物對櫻桃組培苗生長的化感效應

在櫻桃組培苗的繼代培養基中加入不同濃度的本溪山櫻根系分泌物，對櫻桃苗的生長產生不同程度的抑制作用。從表2中的數據結果可以看出，在0.3%濃度處理下，組培苗株高和莖粗比對照略有下降，但差異不大，化感效應指數的絕對值也不大。地上部生物量與對照相比略有升高，地下部生物量略有降低。生根數和生根率均小于對照。總體上看，低濃度的本溪山櫻根系分泌物對櫻桃組培繼代苗的生長影響不大。1.5%和3.0%濃度的本溪山櫻根系分泌物處理，對櫻桃組培苗的生長抑制作用比較明顯。苗高和莖粗的化感效應指數絕對值大大增加，地上部和地下部生物量也明顯小于對照，生根數和生根率與對照相比顯著下降。可見中濃度和高濃度的根系分泌物處理對櫻桃組培苗影響較大。

研究結果表明，本溪山櫻根系分泌物對紫葉生菜的種子發芽具有促進作用，高濃度有抑制作用；對櫻桃幼苗的生長由明顯的抑制作用。本溪山櫻的根系分泌物中，可分離獲得沒食子酸、香草醛、對羥基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸、水楊酸、香豆素、肉桂酸和一種未知酚酸共9種酚酸類物質。前人的研究結果表明，根系分泌物中的酚類物質具有較強的化感作用，無需較高的濃度就可產生明顯的生長抑制作用，如降低株高和莖粗，減少根數和根體積。在本研究中，根系分泌物的處理對植株的生長產生了明顯的化感效應，且隨處理濃度的增加，抑制作用增強。后續研究應重點關注本溪山櫻根系微環境，以探索櫻桃栽培生產中，解決連作障礙問題的有效路徑。

作者簡介：孫志學（1979-），男，本科，高級工程師。主要從事林業相關工作。