杉木桩自毒作用研究

2021-09-16

杉木桩自毒作用研究

早在20世纪60年代张宪武等㈣ 就提出了杉木桩自毒作用,并认为土壤微生物抑制体 是连栽杉木土壤中毒性物质的来源之一。20世纪80年代以后,陆续有关于连栽杉木林地 酚类物质引起杉木中毒的报导。近期研究成果内容更为丰富,陈龙池等[尚试验表明,香草醛和对羟基苯甲酸混合物,明显抑制杉苗生长,抑制对NO3-吸收,影响不同器官中N 素分配,降低杉苗叶绿素含量、光合作用及根活力等的生理指标,杉木根系分泌物会降 低杉苗鲜重及抑制苗生长;黄志群等卩41研究杉木根桩周围土壤含酚量随根桩分解的加深 而减少,递减梯度是:根系一心桩一边桩,分解过程中,酚类物质向外释放并在土中积 累,根桩周围的土壤含酚量高于非根桩土壤;姜培坤等〔可对杉木林地根际土壤酚类物质 分析表明,连栽土壤游离酚增加,含量高于榇树根际土壤的11.9倍,但杉標2种林地土壤 总含酚量无明显不同;当前,多数报导都认为酚类物质是引起杉木自毒作用的化感物质 之一,香草酸等酚类物质不但能够明显抑制杉苗生长和叶绿素含量、而且影响林地土壤 有效氮和有效钾的含量,还降低土壤中有机质的含量,造成土壤养分亏缺。李传涵等卩6 研究表明,杉木林地土壤中水溶性酚类物质含量高时,可通过吸附作用被土壤腐殖质和 矿物质胶体吸附成为复合态酚,同时土壤中的酚类物质易被微生物分解,故而不能在土 壤中积累,杉木林、阔叶林土壤含酚量都很低,没有发现不同世代杉木林土壤水溶性酚 和复合酚有显著差异,因此酚在土壤中积累成为中毒的可能性很小,连作减产不是规律。 李传涵的研究结果与以往许多专家的研究结果不同,引起了人们的注意,同时也说明杉 木连栽的代际效应和化感物质的复杂性,需要拓宽思路深人探讨。叶舟等卩力新近报导杉 木心材含精油中Cedrol为非水溶性倍半葩类物质,通过根桩在土壤中富集,会抑制微生 物生长使土壤的分解转化趋势减弱、生化活性发生变化从而可能影响连栽杉木林的生产 力。

自从上个世纪90年代,林思祖等先开始了杉木桩自毒作用的研究,迄今为止,杉木自 毒作用的研究巳取得了丰硕的成果。杉木纯林中的土壤、枯落叶、半分解枯落叶和杉木 鲜叶、枝条、树皮、树根的水浸液对杉木种子均表现出高浓度下抑制,低浓度抑制作用 减弱、消失,甚至转变为促进作用的规律卩糾釆用有机溶剂与蒸储水混和浸提杉木枯枝 落叶、桩、根不同腐解阶段化感物质对杉木种子发芽也表现出上述规律渺列;杉木8 常见伴生树种水浸液浇灌盆栽杉木幼苗连续观察6年的结果表明,8种植物的水浸液浇灌 后杉木高度与地径地杉木自身水浸液(对照)均有不同程度的提高性对6年后的杉木叶 绿体个数、截面积、基粒片层较、叶绿素含量、叶片气孔孔径及其大小均比对照明显提 高,叶片质膜透性则明显降低,但气孔频数无显著影响卩9】;用杉木、木荷及马尾松枝叶 水浸液处理杉木幼苗,6年后发现在水浸液高浓度处理时,杉木枝叶水浸液处理的杉木 幼苗各营养器官铝含量均高于木荷、马尾松和对照处理间;对杉木、木荷、马尾松等叶 片生化物质进行初步分离并用杉木种子进行生物测定结果表明木荷和马尾松叶片生化 物质对杉木种子发芽有一定的促进作用,而杉木自身生化物质则自身种子发芽表现出抑 制作用团,用杉木、木荷、马尾松枝叶生化物质盆栽处理杉木幼苗6年后发现在同一试验 条件下,与杉木处理的相比,木荷及马尾松水浸液生化物质处理的盆栽土壤pH值,N K含量,杉木幼苗生长量及叶绿素含量均有不同程度增加,总光合作用强度增强[町;随 着研究技术的进步,对杉木子毒作用的研究也上升到了分子水平,杨梅等研究了杉木自 毒物质邻羟基甲酸胁迫对2个优良杉木无性系叶片渗透调节能力的影响,也对杉木组培 苗叶片游离氨基酸质量分数变化及化感效应进行研究,结果表明:随着胁迫时间的延长、 胁迫强度的增大,杉木叶片总游离氨基酸的含量逐渐提高,促进效应显著,胁迫质量浓 度与氨基酸总量间呈线性关系⑷】;邻羟基苯甲酸对杉木叶片MDA的化感效应表现为低 浓度抑制、高浓度促进,邻羟基苯甲酸胁迫对杉木叶片游离氨基酸含量均表现为促进效 应,且随胁迫浓度升高而增大。