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摘要:作物分泌物在作物種間關(guān)系中起著重要的作用,是作物群落中不可忽視的生態(tài)因子之一。對等效應(yīng)的作用機(jī)理雖然還知之不多,但這些現(xiàn)象卻是存在的。
關(guān)鍵詞:作物;對等效應(yīng);提出;生物化學(xué);相互影響
在自然植物群落與人為植物群落品種之間的相互關(guān)系和相互作用方面,不僅顯現(xiàn)在對于大自然給予一切能量(包括陽光、空氣、水分還有養(yǎng)分)的吸收和補(bǔ)充之上,還顯現(xiàn)于植物經(jīng)過由土壤和根分泌的物質(zhì)而出現(xiàn)的互相排斥與相互利用方面的影響當(dāng)中。對于這一現(xiàn)象,從20世紀(jì)20年代起就已經(jīng)引起了人們的注意。人們曾試圖用加熱的方法促進(jìn)檸檬、桔子成熟。后來,用純乙烯處理水果也收到同樣的效果。最后確認(rèn)了乙烯是真正的催熟活性物質(zhì)。
1作物的生物特性
自然界和農(nóng)田中的植物(作物)都能向周圍環(huán)境分泌一些物質(zhì)。有的是氣態(tài)的,如大麻、艾蒿、薄荷的氣味是大家所熟知的。有的液態(tài)的表現(xiàn)形式,就比如在谷類農(nóng)作物其幼苗葉的尖端或者是在幼苗的邊緣出現(xiàn)了水滴,這便是植物生長過程中的吐水現(xiàn)象。植物在其生長的過程中常會有一些分泌物的出現(xiàn),這也就是植物生活的產(chǎn)物,當(dāng)然,在每一種植物種類乃至相同種類植物的不同器官部分其生長期分泌出來的化學(xué)物質(zhì)成分也不會相同的。從現(xiàn)在的分析結(jié)果來看,植物在其生長期間會分泌出各種各樣的有機(jī)混合物。植物都有其驚人的分泌能力,在一些相關(guān)中資料可以見到,在只有1hm2柏樹面積中,每天就能夠分泌出30kg的揮發(fā)油的物質(zhì)。有很多的植物其幼苗的根系所能分泌出來的物質(zhì)就占其本身重的10%還多,而且1棵成年植株所分泌到外界的各種成分也占有總體光合作用所產(chǎn)生的物質(zhì)的百分之幾。
2作物的化學(xué)特性
有關(guān)于植物所分泌出的物質(zhì)的表述,存在著2種解釋。分泌過程是純粹的消極擴(kuò)散;分泌的產(chǎn)生是植株各器官專門的代謝活動的結(jié)果。1個種類的植物揮發(fā)到周圍環(huán)境中的分泌物質(zhì)是有著一定的化學(xué)成分的,這對附近生長著的另外其它植物會產(chǎn)生一定的影響,有一些分泌物便會被其它植物所吸收,并產(chǎn)生各種的變化作用。作物群落中一種作物的分泌物可能進(jìn)入另一種作物體內(nèi)。這一點(diǎn)已為國內(nèi)外許多試驗(yàn)所證實(shí)。盡管人們對作物和微生物分泌物的化學(xué)成分了解得還很少,但是它們早已被利用了。例如,赤霉素是由微生物分泌出來并能促進(jìn)作物生長的生長素。大蒜,圓蔥的分泌物能夠殺死許多種細(xì)菌。
3作物的生物化學(xué)特性的相互影響
德國學(xué)者對植物分泌物及其在群落中的生物學(xué)作用進(jìn)行了多方面的研究。1955年在國外學(xué)者的對等效應(yīng)專著當(dāng)中表述,在一些作物群落之中,許多高等的植物同一些微生物的相互間是通過由其分泌物所產(chǎn)生的各種影響是極為細(xì)微和復(fù)雜的。通過一些高等的植物而分泌產(chǎn)生,對另外的高等植物的成長所起到抑制性的作用的化學(xué)物質(zhì)稱為抑制素,其中起到刺激性作用的物質(zhì)稱為刺激素。由微生物分泌出來,對另種微生物起抑制作用的物質(zhì)稱抗生素,起促進(jìn)作用的稱促生素。通過高等的植物所分泌產(chǎn)生又會對一些微生物質(zhì)有著毒害影響的成分被稱作植物的殺菌素,起著有利影響作用的就稱作生長素。通過微生物分泌產(chǎn)生,并對高等的植物有害影響的物質(zhì)成分被稱作凋萎素或者稱毒素,如果要是起到有利影響的就被稱作抗生素或者是生長素。需要指出,同一種分泌物一般既對高等植物起作用,又對微生物有影響。例如,蘋果所分泌的乙烯,既能抑制豌豆幼苗的生長,又能阻礙微生物的繁殖。在糧谷作物邊緣種植大麻是我國北方農(nóng)民自古以來就有的習(xí)慣?;瘜W(xué)分析證明,大麻的分泌物中含有生物堿、揮發(fā)油和有機(jī)酸,包括1種稱“堪沙金”的物質(zhì)。這些物質(zhì)具有殺菌能力,并能抑制害蟲的傳布。間作后,有的作物病蟲害可能加重,例如玉米、谷子間作,往往三代粘蟲發(fā)生嚴(yán)重。不同作物共同生育,只要搭配得當(dāng),總產(chǎn)量有增加的趨勢。但是,作物種間相互抑制的例子也不少。大麻對大豆的生長發(fā)育不利;所種植的蕎麥,它雖植株非常矮小,但卻對周圍植株非常高大的玉米生長起到了抑制性的影響。玉米根有向羽扇豆根的一側(cè)伸展的趨勢。作物與雜草之間也有類似的現(xiàn)象發(fā)生。例如,靠近小麥邊行的藜的根系有“逃避”小麥根系的傾向。有國外的專家曾經(jīng)從蒼耳中提取了一種抑制作物生長的物質(zhì)。比較全面系統(tǒng)地論述栽培植物之間對等效應(yīng)的著作是蘇聯(lián)的學(xué)者。還應(yīng)強(qiáng)調(diào)的有,如果一種植物或者農(nóng)作物所分泌的物質(zhì)不單單直接對一種作物產(chǎn)生影響,還有可能會通過抑制性作用或者是刺激一些細(xì)菌生長和昆蟲的繁育進(jìn)而間接地對其他作物產(chǎn)生效果,或者也可能遺留在土壤中,對后作產(chǎn)生這樣或那樣的影響。在蕎麥之后不宜種玉米的道理也在于此。
作者:張鳳珍 單位:吉林省鎮(zhèn)賚縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心