张 明,曹松涛,戴网成,沈晓昆
(镇江市天成农业科技有限公司,江苏 镇江 212000)
植物化感研究,是近年来世界农业科技研究的前沿课题。国内外都开展了研究,其中又以日本学者的研究成果较为突出、实用。日本农工大学农学部国际生物资源学研究室学者藤井义晴,研究植物化感这一课题已近40年之久。先后出版有《化感—化感物质的作用与利用》(农文协2000)《植物间悄悄的战争——化学物质掌控生存竞争》(化学同人2016)专著,笔者介绍过苕子的化感作用及其在生态农业中的应用,本文根据藤井先生的研究成果,再介绍几种化感植物,以供国内开展相关研究上应用。
别名为蟑螂花、龙爪花、彼岸花、红花石蒜。属石蒜科石蒜属、为多年生宿根草本植物。分布在我国长江流域至西南,日本也有分布,传入的途径为人为携带与种球漂流两种说法,日本园艺学家柳宗民偏向以球茎漂洋过海的漂流说,认为是由我国传播过去的“在中国,石蒜多生长在长江中游。洪水泛滥时,大水冲垮堤坝,生长在堤岸上的彼岸花球根便顺流而下,经由海口漂向大海,最终到达了海的另一边。”当然,借助于人力的传播,也是一种重要的传播方式。石蒜基生叶线形,长至30 cm,表面深绿,背面粉绿,冬季抽出,夏季枯萎。秋天花葶在叶前抽出,高30~60 cm。伞形花序,花色鲜红。花茎顶端冒出六片鲜红的放射状花瓣,花瓣翻卷,细长的花蕊自花心伸出,划出曼妙的曲线。开花在九月下旬,花期10d 左右。鳞茎椭圆形,外皮灰褐色。主要依靠球根繁殖。
石蒜喜半阴,也耐曝晒,喜湿润也耐干旱。喜富含腐殖质、排水良好的砂质土壤。性较耐寒。
石蒜叶落花开,花落叶发。冬春叶色翠绿,秋季红花怒放。作为稻田的景观植物,秋冬叶色翠绿可弥补稻田枯黄,夏秋红花怒放、鲜艳夺目,可与绿色的稻叶、绿色金黄的稻穗交相映衬,增加稻田景观。
根据日本科学家滕井义晴的研究,石蒜的球根含石蒜碱等化学物质,有驱避、防虫、抗菌的作用。石蒜还是强化感植物,对一枝黄花等菊科杂草有较强的抑制作用,周边的一枝黄花等菊科杂草难以发生,而对禾本科植物的水稻及禾本科杂草的作用弱。
石蒜的叶冬春生长,初夏枯死。在水稻生长初期能抑制稻田埂上的杂草,在水稻的生育期,石蒜不长叶子,不影响水稻的生长。而到了水稻抽穗、成熟期,红花怒放,又为稻田增添丰收、喜庆的气氛。石蒜的鳞茎有毒,能防止田鼠打洞,因而有护埂、护坡作用。
石蒜为三倍体植物,所以开花而不结种子。石蒜的繁殖以鳞茎的分球为主,时间是6~7月或11~12月。因繁殖力强,故不可种植得过密,种植的株距在20~30 cm。
石蒜是理想的畦畔管理植物。日本出版的《畦畔与圃场地被植物》一书中,对石蒜有综合评价,认为其耐热性强、耐湿性强、冬期的覆盖性强、花的观赏性强。石蒜在日本稻田景观上已有不少应用,成为日本稻田一道亮丽的风景线。
别名臭芙蓉。一年生草本,株高60~100 cm,茎粗壮,叶对生或互生,羽状全裂,裂片披针形或长椭圆形。有锯齿,叶缘背面具数个明显大油腺点,有异味。头状花序顶生,花径5~13 cm,花色有金黄、淡黄、橙黄等多种,花期6~10月,果熟8~9月。
万寿菊是原产墨西哥中美高原的菊科花卉植物。种植万寿菊有很好的防治线虫的效果。据日本神奈川县近岡一郎介绍,种植万寿菊对根腐线虫防效好。
栽培时期为春到夏。种植3个月以后,土壤中的线虫密度大幅度下降。直播的话,0.1 hm2地用种1 kg。移栽的话,行距50~60 cm,株距50 cm。种子的价格不贵。
万寿菊对粉虱、蓟马夜蛾等害虫有防治效果。但对根结线虫防效不高,且有甘蓝夜蛾为害。
有万寿菊含杀线虫物质的报告。这些物质,对昆虫以外的微生物、植物阻害作用强,(0.1~2)×10-6的浓度就有抑草作用。万寿菊地上部埋入土中,有抑草效果。但这种成分有光增感反应作用,影响人的皮肤,有光下会引起皮炎。
别名西洋凤蝶草,白花菜科醉蝶花属一年生草本植物。株高60~100 cm,全株被粘质线毛,具异味。掌状复叶小叶5~7 枚,叶柄基部有托叶剌。顶生总状花序,小花具长梗,花白色至淡紫色,雌雄蕊伸出花冠外,蒴果细圆柱形。花期7~9月,原产美洲热带,喜温暖通风、日照充足,轻质土壤。醉蝶花轻盈飘逸,似彩蝶飞舞,十分美观,常用于庭院布置、花坛背景、盆花和切花,又是良好的蜜源植物。
据藤井义晴研究小组的测定,醉蝶花含有挥发性的化感物质、活性强,主成分已作为杀线虫剂、杀菌剂进行了农药登记。醉蝶花是白花菜科白花菜科的园艺作物,生长健壮。在开花少的初夏,开出粉红色的花,作观赏利用。与十字花科近缘,这从种子的样子就可以看出来,且都含有芥子油配糖体,推测其是十字花科更早进化阶段的近缘种。
醉蝶花含甲基异硫氰酸酯的前驱体。埋入土壤中经氧化分解生成甲基异硫氰酸酯。这个物质的安全性已经农药登记的检定,影响人体与环境的物质少,挥发性物质挥发快,不用担心其残留。
醉蝶花美,种子价格稍高。用其作为生物薰蒸来抑制病虫害、线虫、杂草,是有可能的。2016年开始的日本农林水产省研究计划中,已开展了醉蝶花生物薰蒸利用的研究,已有对防治番茄青枯病、根结线虫病有效的报告。
石蒜、万寿菊、醉蝶花均属草本花卉植物,国内多应用于观赏园艺上,未见报道其有化感作用。日本关于其化感作用的研究,值得国内引起重视、关注,开展相应研究,应用于生态农业。