香樟凋落叶分解过程对两种间作作物生长和光合特性的影响

采用盆栽试验方法,探讨了香樟(Cinnamomum camphora)凋落叶不同土壤添加水平(0 g/盆为CK、25 g/盆、50 g/盆,100 g/盆)对受体作物小白菜(Brassica chinensis)、莴笋(Lactuca sativa)幼苗生长和光合特性的影响。结果显示:(1)香樟凋落叶分解对两种作物的地径、株高、生物量、叶片数和叶面积均有明显的抑制作用,且抑制效应随凋落叶添加量的增加而增强,但随着分解时间的延长其抑制作用逐渐减弱甚至表现为促进作用。(2)香樟凋落叶分解对两种作物的光合色素含量均有明显的抑制效应,并随凋落叶添加量的增加抑制作用增强,且持续时间延长。(3)经凋落叶处理的两种作物叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、水分利用率(WUE)总体上均低于CK,而胞间CO₂浓度(C_i)在各凋落叶处理下均高于CK。(4)随着土壤中凋落叶量的增加,两种作物在光饱和以及CO₂饱和状态下的最大净光合速率(P_{n max})、表观量子效率(AQY)、羧化速率(CE)、光呼吸速率(R_p)和暗呼吸速率(R_d)均不断下降,而光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、CO₂饱和点(CSP)、CO₂补偿点(CCP)因受体作物的不同,表现出不同的变化趋势。研究表明,土壤中香樟凋落叶分解释放的化感物质,能通过降低受体作物的光合色素合成和光合能力,限制其营养生长,最终影响生物量积累;相对于莴笋,小白菜对香樟凋落叶分解产生的化感胁迫效应具有更强的耐受性,可能更适宜在香樟林间种植。     

3种作物(莴笋、茄子、小白菜)对香樟凋落叶化感作用的生理响应

为了解香樟(Cinnammum camphora)凋落叶对作物的生长和土壤微生物生物量碳、氮的影响,采用盆栽试验,施用不同添加量的香樟凋落叶,对3种作物莴笋(Lactuca sativa)、茄子(Solanum melongena)和小白菜(Brassica chinensis)的形态指标、生理指标和土壤微生物量C、N进行测定。结果表明,香樟凋落叶分解对3种作物的叶面积、叶片数量和生物量积累均产生明显抑制效应,且随凋落叶量增大抑制更加强烈,随时间延长呈先强后弱的变化趋势;3种作物叶片的MDA和可溶性糖(SS)含量在凋落叶分解初期均显著增加,而可溶性蛋白(SP)含量显著降低;到分解末期,各处理间的MDA含量差异不显著,SS含量的促进作用也明显降低,但SP含量的抑制作用仍在持续。凋落叶处理下土壤中的微生物生物量C、N含量均显著提高,且随凋落叶添加量的增加而升高;随分解时间延长缓慢降低。因此,香樟凋落叶经分解释放的化感物质可能在两方面起作用,一方面通过影响作物体内SP、SS等渗透调节物质的积累水平,另一方面通过改变土壤微生物量来影响有效养分供应,最终对作物的营养生长和生物量积累产生明显影响。