覆盖栽培对雷竹林衰退的化感效应研究

【摘要】：雷竹(Phyllostachys praecox C.D.Chu et C.S.Chao)，是我国出笋早、产量高、笋味鲜美的优良散生笋用竹种。上世纪90年代以来，浙江省临安等地采取覆盖早出技术，生产反季节竹笋，取得了显著的经济效益，成为浙江省的特色产业。但随着覆盖年限的增加，雷竹林会出现笋产量明显下降、竹株开花死亡等衰退现象，连年覆盖造成的雷竹林衰败已成为当前农户最迫切需要解决的问题。 本文从覆盖物料可能给土壤带入的化感物质入手，分析了覆盖物——稻草和竹叶中主要酚酸的含量，结果表明稻草和竹叶中含有大量的香豆酸、香草酸、阿魏酸和对羟基苯甲酸等，四种酚酸的含量总和分别达到158.06μg·g~(-1)和371.24μg·g~(-1)。对不同覆盖年限雷竹林土壤总酚酸含量、pH值和多酚氧化酶活性的分析结果表明，随着覆盖年限的增加，土壤酚酸含量因覆盖物的添加而不断升高，其中覆盖7年的两块林地土壤酚酸含量比未覆盖的分别高出了19.80％和39.00％，且表层土壤中酚酸含量高于下层土壤；覆盖雷竹林土壤pH值和多酚氧化酶活性却随覆盖年限增加不断下降，酸性土壤和较低的土壤多酚氧化酶活性既直接影响竹林生长，又抑制了酚酸的转化，使覆盖物分解产生的酚酸不能被氧化为醌，导致土壤中酚酸的积累。 酚酸类物质会对植物产生化感作用，低浓度时可以抑制土传病害发生、促进种子萌发，但高浓度时会影响根系的吸收、转运等功能，严重抑制植物的生长发育。本研究发现，随着覆盖年限增加，在竹林土壤酚酸含量随之升高的同时，覆盖竹林根系活力却明显下降，覆盖4年和5年的竹林根系活力与未覆盖竹林相比，分别下降了25.60％和33.47％，表明土壤中高含量的酚酸抑制了雷竹林根系的生长。 通过外施稻草、竹叶水浸液进行毛竹种子发芽实验的结果表明，2种水浸液对胚根生长及发芽率的影响均表现为随浓度升高，抑制作用加强；对发芽势的影响表现为促进作用，且低浓度促进作用较强；1倍母液处理对毛竹种子发芽和胚根生长影响最为严重，可致种子萌发后迅速死亡，胚根完全不能生长。香豆酸、香草酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸是稻草和竹叶中中含量最高的4种酚酸。我们进一步研究了不同浓度的这4种酚酸及混合液对毛竹种子发芽的影响，其结果与覆盖物水浸液处理基本一致：促进发芽势，抑制发芽率和胚根的生长。利用田间盆栽试验研究不同浓度酚酸液对毛竹实生苗生长的影响，结果显示：4种酚酸都对幼苗生长产生抑制效应；酚酸浓度的高低极显著影响幼苗的生长，在低浓度(250mg·l~(-1)和500mg·l~(-1))处理时，幼苗的净光合速率、茎数、茎高、叶数、根数、根长、根重和地上部分生物量受到微弱的抑制(或促进)，而高浓度处理时