东北山樱桃根系分泌物的化感效应研究

摘要：东北山樱桃尤以本溪山樱栽培最为广泛，是辽宁省甜樱桃栽培生产中的主要砧木，但连作障碍问题常影响丰产增收。本研究以本溪山樱不同浓度根系分泌物为处理，考察根系分泌物对种子发芽和植株生长的影响。结果表明，低浓度的根系分泌物对发芽和生长影响较小，甚至对发芽略有促进作用。中濃度和高浓度的根系分泌物对发芽和生长具有抑制效应。

关键词：东北山樱桃；根系分泌物；化感效应

东北山樱桃是从辽东山区野生资源中筛选出的我国特有的砧木资源，尤以本溪山樱栽培最为广泛。作为辽宁省甜樱桃栽培生产中的主要砧木，其具有较强的分蘖力，能耐寒、生长快、嫁接愈合好、容易成活、不易产生大小脚等特点。但进入盛果期后，根域环境常易恶化，进一步导致树势早衰等问题，且在抗涝性、抗根癌病能力方面，还存在些许不足。本溪山樱与甜樱桃嫁接后，由于大量结果常发生根瘤病，且树体长势衰弱，表现出较强的连作障碍。由于连续种植，即使在正常的栽培管理下，植株也会出现生长势变弱，产量下降，病虫害加剧等现象，这种连作障碍在很大程度上与根系分泌物造成的根际土壤微环境劣变有关。

1.1 试验材料和栽培方法

以一年生本溪山樱的实生苗为试材，栽培基质为园土∶炉渣∶腐熟鸡粪（体积比）=2∶1∶1，基质中速效氮含量为 223毫克/公斤，速效磷含量为93毫克/公斤，速效钾含量为159毫克/公斤；全磷含量为1.82克/公斤；有机质含量为2.5%。将种子播种于穴盘中，3个月后将本溪山樱幼苗移栽到营养钵中（直径为12厘米，高为13厘米）。

1.2 试验方法

将甜樱桃与本溪山樱的嫁接苗取出，用自来水清洗根部，洗去土壤后，放入装有培养液的桶中进行营养液栽培，用增氧机补充根系氧气，每隔3天更换1次营养液。一周后更换培养液，用去离子水替代营养，收集根系分泌物。

1.2.1 根系分泌物的浓缩

将含有根系分泌物的水溶液过滤后，采用柱层析的方法进行离和纯化，洗脱液冰冻干燥浓缩至10毫升，并经过微孔滤膜过滤后备用。

1.2.2 根系分泌物处理液的制备 取根系分泌物浓缩液1毫升，配制成根系分泌物浓度分别为0.3%、1.5%、3.0%的水溶液备用。

1.2.3 处理方法 紫叶生菜的种子放在铺有滤纸的培养皿中，每皿中均匀排布30粒种子，以不同浓度梯度的本溪山樱根系分泌物和清水（对照）加入到培养皿中，在室温下处理3天，之后观察根的长度，芽的长度、发芽的种子数，并计算发芽率。取甜樱桃组培继代苗，在继代培养基中添加不同浓度的根系分泌物处理液，培养30天后考查对继代培养苗的生长影响。测定继代培养苗的株高、茎粗、地上部生物量、地下部生物量和发根数量，并计算生根率。

1.2.4 数据处理方法 化感效应指数（RI）的计算公式为：RI=1-C/T。式中：C为对照的值；T为处理的值。当RI>0时化感作用表现为促进作用，RI<0时化感作用表现为抑制作用。绝对值的大小代表化感作用的强弱。

2.1 不同浓度的本溪山樱根系分泌物对生菜种子发芽的化感效应

不同浓度本溪山樱根系分泌物对紫叶生菜的发芽作用效果不同，从表1中的数据结果可以看出，在较低的根系分泌物浓度处理下，生菜种子的发芽率与对照相比略有升高，芽长也比对照长，但根长比对照小。在中等浓度和高浓度的根系分泌物处理，无论是根长还是芽长，均表现出化感抑制效应，发芽率也明显低于对照处理。

2.2 不同浓度的本溪山樱根系分泌物对樱桃组培苗生长的化感效应

在樱桃组培苗的继代培养基中加入不同浓度的本溪山樱根系分泌物，对樱桃苗的生长产生不同程度的抑制作用。从表2中的数据结果可以看出，在0.3%浓度处理下，组培苗株高和茎粗比对照略有下降，但差异不大，化感效应指数的绝对值也不大。地上部生物量与对照相比略有升高，地下部生物量略有降低。生根数和生根率均小于对照。总体上看，低浓度的本溪山樱根系分泌物对樱桃组培继代苗的生长影响不大。1.5%和3.0%浓度的本溪山樱根系分泌物处理，对樱桃组培苗的生长抑制作用比较明显。苗高和茎粗的化感效应指数绝对值大大增加，地上部和地下部生物量也明显小于对照，生根数和生根率与对照相比显著下降。可见中浓度和高浓度的根系分泌物处理对樱桃组培苗影响较大。

研究结果表明，本溪山樱根系分泌物对紫叶生菜的种子发芽具有促进作用，高浓度有抑制作用；对樱桃幼苗的生长由明显的抑制作用。本溪山樱的根系分泌物中，可分离获得没食子酸、香草醛、对羟基苯甲酸、阿魏酸、苯甲酸、水杨酸、香豆素、肉桂酸和一种未知酚酸共9种酚酸类物质。前人的研究结果表明，根系分泌物中的酚类物质具有较强的化感作用，无需较高的浓度就可产生明显的生长抑制作用，如降低株高和茎粗，减少根数和根体积。在本研究中，根系分泌物的处理对植株的生长产生了明显的化感效应，且随处理浓度的增加，抑制作用增强。后续研究应重点关注本溪山樱根系微环境，以探索樱桃栽培生产中，解决连作障碍问题的有效路径。

作者简介：孙志学（1979-），男，本科，高级工程师。主要从事林业相关工作。