植物的“良缘”与“孽缘”

2017-07-17

植物的“良缘”与“孽缘”


  你知不知道,植物之间也有爱恨情仇:有的植物生长在一起,会情投意合,相互助长,相依为命,你死我也不独活;有的植物则是冤家对头,势不两立,互相残杀,若是生长在一起最终不是一方受害,就是两败俱伤。

    这种现象是植物环境系统中的相生相克作用,又称化感作用、生化它感和对等影响。它是指一种植物(供体植物)通过其对环境释放的化感作用物质对另一种植物或其自身产生直接或间接、有利或有害影响的效应。


  植物的相生相克分为异株相克、异株相生和自体毒性。



  1.什么是植物的异株相克?

  植物学博士史军认为:很多植物会从体内分泌出某种气体或汁液,影响或者抑制了其它植物的生长。简单来说就是植物之间的化学战争。不同植物的化学武器种类不同,但都有相同的目标就是为自己争取更大的生存空间。


(图片源自网络)

  例如,如果把黄瓜和番茄种植在一起,番茄的分泌物就会导致黄瓜生长和发育不良,这种效应叫做化感作用。番茄的化学武器分为土壤武器和空气武器,土壤武器是番茄根系分泌的各种有机酸和酚类物质,空气武器则是番茄利用茎叶分泌的各种萜类化合物。


  树林里如果有一棵榆树和栎树离得很近,栎树的枝条会背向榆树向外弯曲生长,极力远离榆树这个它眼中的异类。

  如果把蓖麻和芥菜种在一起,虽然蓖麻要比芥菜长得粗壮一些,但是蓖麻下部的叶子会越来越枯黄进而逐渐死去。

 


  同样地如果把芹菜和甘蓝相间而种,它们的长势都会越来越不好,严重的甚至会导致死亡。

  再比如核桃可以分泌胡桃醌干掉周围的草本植物,胡桃醌等醌类物质在土壤中水解氧化后会产生毒性,能造成松树、马铃薯、西红柿、桦木等多种草木植物受害。

 

  原产于欧亚地区的草本植物正斑点矢车菊,可以通过调节自己的根系分泌物来取代北美洲本土的杂草和作物,对北美洲的农业生产造成了严重的破坏。

 


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(网络图片)


  2.什么是植物的异株相生?

  有些植物的分泌物对某一些病毒、细菌和害虫等有具很强的杀伤力,因而,它们能够同其它植物密切相处,相得益彰。植物之间呈现出互补利用养分水分,促进各自光合作用更充分,彼此互利生长,长期共存的现象就是异株相生。植物之间有很多这类的例子。


  比如禾本科植物和豆科植物就是好伙伴,白羽扇豆、蚕豆等可以通过分泌化学物质,“开垦”土壤中的磷,帮助小麦生长,从而促进了小麦的增产。


  把花生和玉米、小麦和燕麦等其他含铁量高的禾本科作物种在一起,这些禾本科植物通过释放苹果酸等有机酸,能够显著地提高花生对土壤中难溶性铁、锌、铜等营养元素的吸收,使其结出的花生果实硕大饱满。

 

  将茼蒿与番茄种在一起,茼蒿分泌的月桂酸可以阻止线虫感染番茄,保护番茄健康成长。

 

  把甘蓝和韭菜间行种植,能够缓解甘蓝的根腐病。这是因为韭菜自身能产生一种特殊而浓烈的气味,能够起到驱虫杀菌的作用。由此可见,韭菜是许多其它植物的好伙伴。

  如果把棉花和大蒜、大白菜等间行种植,大蒜所挥发出来的大蒜素,既能够杀菌,又能够驱走害虫。所以,大蒜和棉花、大白菜等植物能够相亲相爱度过一生。


  将玫瑰花和百合花种养或插在同一花瓶中,可以起到延长花期的效果。将朱顶红和夜来香、石榴花和太阳花、泽绣球和月季、一串红和豌豆花种在一起,双方都会长势良好。

 

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  3.自体毒性又是什么?

  自体毒性是指是植物释放的毒性化学物质抑制同科植物的萌发和生长的现象。

    史军博士指出:绝大多数作物都有自毒现象,这是因为如果在同一区域,意味着跟母体竞争,或者大多数同类植物的竞争。植物的分泌物,以及腐烂产生的物质都有可能产生自体毒性效果。

(网络资料图片0

    这种自体毒性效果在农作物中表现得尤为明显,所以许多作物忌重茬,避免连茬同种植物;在一些植物园里最好的种植办法就是与不同品种的植物进行换种轮作,在同一地块更换种植不同的作物。

  比如在花卉植物中,银胶菊根系排出的异构肉桂酸能抑制自身的生长,因此要与其它花卉植物换种轮作才能保证银胶菊的长势最佳。

 

  4.如何合理利用植物相生相克的原理?

  植物相生相克的很多原理应用在了农业生产当中。利用植物相生原理,可以将直接面对害虫转向间接利用相依赖生存的植物,充分利用原始生态平衡状态下植物间的依存关系,通过相生植物调节这种依存关系中各种动物、植物、微生物的数量,实现对目标植物的保护。

    例如,通过禾本科植物和豆科植物的间作来促进两种作物增产。此外,相生相克的原理还应用在濒危植物保护上,如一些寄生植物的培养——檀香在生长初期需要寄生在假蒿的根系之上才可以生长,而号称“沙漠人参”的肉苁蓉则需要寄生在梭梭树气根上才能够达到最佳长势。

 

  在广阔的植物界中,各种植物之间“缘分”好坏的关系是极其复杂的。研究它们的克生关系的奥秘,可以避免因植物种植搭配不当而造就一段“孽缘”,有些“孽缘”不仅会使彼此衰败,还会破坏生态系统的完整性。另一方面,利用植物之间的克生奥秘,我们就能在植物种植中让不同种类的植物各展风姿,互利生长,相得益彰,对于农作物产量的提高、农业生产的发展具有重要意义。(作者 左桂敏)

 

  参考文献:

  1.林理.植物的相生相克[J].花卉,2004,(12).

  2.孙智敏.植物的相生相克[J].化石,1996,(2).

  3.贺峰.陈辉蓉.吴振斌.植物间的相生相克效应[J].植物学报,1999,16(1).

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来源:中国数字科技馆

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