李春梅，汪揚媚，阿約扯貴，祝銘謙，劉永勝

（1.涼山彝族自治州林業(yè)草原科學研究院，四川 涼山 615000；2.涼山彝族自治州農業(yè)科學研究院，四川 涼山 615000；3.涼山州森林木綠化有限責任公司，四川 涼山 615000）

花椒為蕓香科花椒屬落葉小喬木，耐旱喜陽，分布在山西、河北、陜西、云南、四川等地區(qū)，分布廣泛，在我國東北南部、五嶺北坡、西藏東南地區(qū)均有栽培。

受市場價格影響，近幾年四川省涼山彝族自治州（以下簡稱涼山州）花椒栽培面積擴大。據(jù)不完全統(tǒng)計，涼山州現(xiàn)有花椒面積約為136 460 hm2，投產面積81 062.3 hm2，盛果期面積36 439.4 hm2，盛產面積僅為總面積的26.70%，涼山州花椒投產面積平均產鮮花椒僅5 670 kg/hm2左右，千粒重僅有9.87 g/hm2，與漢源縣花椒差距較大，經濟收入差額達18 萬元/hm2。

花椒的單一大規(guī)模種植在一定年限后會出現(xiàn)一些生態(tài)環(huán)境問題，包括群落結構簡單、土壤板結、土壤肥力降低、生物多樣性減少、水土流失較重等。另外，花椒純林表現(xiàn)出的樹體生長不良、樹勢過早衰退、產量下降等問題同樣困擾著農戶。因此，要解決大面積種植帶來的惡劣影響，應采用適宜可持續(xù)發(fā)展的花椒農林復合種植模式，維護園地生態(tài)環(huán)境，推動花椒經濟林健康可持續(xù)發(fā)展［1-2］。

研究花椒樹及其凋落物的化感作用多采用水浸法，粉碎凋落物后浸提，培養(yǎng)種子和幼苗，觀察形態(tài)指標和初期種子萌發(fā)及幼苗生長的抗性生理反應。這種單一變量的處理方式可能會使自然狀態(tài)下產生的化感物質進一步集中，也可能會與花椒林實際化感效應存在差異。盆栽試驗缺乏真實的林下環(huán)境，相比大田試驗，其研究結果能為生產實踐提供更有力的理論支撐，能得出更準確的結果，更具參考和推廣價值。文章以蓮花白為研究對象，利用大田試驗，探索花椒林中復合種植植物在自然狀態(tài)下的生長狀況，研究花椒中的化感物質對蓮花白的作用機理，以期推動花椒園區(qū)的生態(tài)運作及其可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗田位于西昌市普詩鄉(xiāng)四呷村一組，東經102°25′47.54″，北緯27°51′54.82″，海拔2 036 m，屬亞熱帶高原季風氣候，年平均氣溫17.5 ℃，年平均相對濕度61%，年平均降水量1 100 mm，年總日照時數(shù)1 627～2 562 h，無霜期230～306 d。

1.2 供試材料

蓮花白種子購自涼山州的園藝公司，2018 年5—6 月經過催芽處理后，播種于200 穴的育苗盤中（2.4 cm×2.4 cm），待其生長適應30 d 后選健壯的幼苗移栽，確保株高、莖粗基本一致。供試土壤為當?shù)剞r耕土壤表層（0～20 cm），土壤基本理化性質如表1、表2 所示。

表1 供試土壤性質

表2 供試土壤元素含量

1.3 試驗設計

本試驗采取單因子隨機區(qū)組試驗的方式。由于花椒多種于山坡、丘陵地帶，試驗田小區(qū)很難保證統(tǒng)一尺寸。以6 m×2 m 為參考，精準測量設置的小區(qū)面積，設置冠幅邊緣（X1）、花椒冠幅內（X2）以及無花椒樹（CK）三因子試驗。本試驗中花椒冠幅約為3 m，定義2～3 m 為花椒樹冠幅邊緣（X1），花椒樹下2 m 內為花椒冠幅內（X2）。蓮花白的種植行距與間距均為40 cm。2021 年8 月29 日移苗，利用HH2 便攜式土壤水分測定儀（mL2x，GBR）監(jiān)測土壤含水量，使土壤含水量控制在80%左右。分別于移苗后20 d（9 月18 日幼苗期）、30 d（9 月28 日蓮座期）、40 d（10 月8 日結球期）取樣測定不同處理條件下蓮花白的生長、生理指標，待花椒采收時測定產量及千粒重。

1.4 指標測定及方法

1.4.1 形態(tài)指標

植株移栽時，用精確到0.1 cm 的直尺測量株高，用精確到0.01 mm 的游標卡尺測量地徑，以后每隔7 d 測量一次株高和地徑，到盛花期時計算株高和地徑增加量（n=5）。

1.4.2 生物量測定

參考相關學者的方法測定植株盛花期的生物量。將植物采收后分成地上和地下2 個部分，用蒸餾水漂洗干凈，放入105 ℃的烘箱內殺青0.5 h，然后置于75 ℃的環(huán)境中烘干至恒重，接著用精度為0.000 1 g 的電子天平稱生物量。

1.4.3 蓮花白葉片抗性生理的測定

樣品提?。喝∩徎ò兹~片，用去離子水洗凈后用潔凈的濾紙將葉片表面水分吸凈，用電子天平稱取蓮花白鮮樣0.100 0 g 于預冷的研缽中，加預冷的0.05 mol/L 磷酸緩沖液8 mL（pH 值7.8），在冰浴上研磨成勻漿，用磷酸緩沖液將研缽沖洗干凈，將清洗液轉移至離心管內，在4 ℃下15 000 r/min 離心15 min 后靜置，取上清液待測。

超氧化物歧化酶（SOD）活性：取上清液50 μL，參照Chen（2015）的方法測定。SOD 活性以抑制NBT光化還原的50%為1 個酶活性單位表示，SOD 總活性=SOD 總活性/蛋白質總濃度。

過氧化物酶（POD）活性：比色杯中加入上清液1 mL，參考Zhang 等（2020）的方法測定。

過氧化氫酶（CAT）活性：取20 mL 試管，移取緩沖液1.5 mL、酶提取液0.2 mL 和蒸餾水1 mL 于其中，參考Fang（2019）的方法測量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用微軟Excel 2010 初步整理數(shù)據(jù)，利用SPSS 20.0 軟件（SPSS Inc.，USA）統(tǒng)計分析，利用Shapiro-Wilk 法對數(shù)據(jù)分布進行正態(tài)性檢驗。若通過，進一步采用Levene 法進行方差齊性檢驗以及各處理或各指標的單因素方差分析（方差齊采用LSD 法進行多重比較，若方差不齊則采用Tamhane法進行多重比較，顯著性水平設定為0.05）；若未通過，采用非參數(shù)測試（克魯斯克—瓦利斯法）。利用OriginPro 2019 軟件制圖，采用微軟Excel 2010制表。

衡量花椒對蓮花白的化感作用，用威拉姆森提出的敏感指數(shù)RI作為衡量指標，如下式。

式中：T為處理值，C為對照值，當RI＞0 為促進作用，RI＜0 為抑制作用，RI的絕對值代表化感作用強度的大小。其作用強度用SPSS 17.0（SPSS Inc.，USA）分別對數(shù)據(jù)進行One-way ANOVA 分析，若差異顯著（P＜0.05），采用LSD法進行多重比較。

2 結果分析

2.1 對蓮花白形態(tài)生長的影響

蓮花白球葉數(shù)及地上部分鮮重的變化如表3所示。由于花椒樹的影響，出現(xiàn)離花椒樹距離越近抑制趨勢越明顯的情況（p＜0.05）。20 d 時X1、X2處理的蓮花白球葉數(shù)較CK 無顯著差異（p＞0.05），但地上部分鮮重較CK 處理表現(xiàn)為顯著降低趨勢，較CK 處理分別降低了13%和23%。30 d 和40 d時，X1 和X2 處理蓮花白球葉數(shù)及生物量與CK 相比均為顯著減少。隨著生長時間的延長，花椒樹對蓮花白球葉數(shù)及鮮重的抑制作用呈更明顯的趨勢。40 d 時，X2 球葉數(shù)和鮮重的化感抑制指數(shù)最高，分別為-0.36 和-0.30，說明在花椒樹冠幅內，花椒樹降低了蓮花白生物量的積累，對蓮花白的生長表現(xiàn)為抑制作用。

表3 不同條件下蓮花白的球葉數(shù)、地上部分鮮重

2.2 對花椒籽粒產量的影響

由表4 可以看出，與蓮花白球葉數(shù)和地上部分鮮重不同，花椒樹下復合種植蓮花白會顯著提高花椒千粒重，且在X1、X2 處達到顯著水平（p＜0.05），X1、X2 處理花椒千粒重較CK 分別增加了20.88%、30.93%，說明花椒樹下套作蓮花白不僅有一定蓮花白產出，更能提高花椒產量。

表4 不同條件下的花椒千粒重

2.3 對抗氧化酶活性的影響

由圖1 可以看出，花椒樹對蓮花白SOD 活性的影響隨著距離花椒樹越近呈現(xiàn)出顯著的升高趨勢。在蓮花白生長初期（20 d），僅X2 處理較CK 顯著增加了16.01%，X1 和X2 處理隨著時間的延長呈現(xiàn)明顯的上升趨勢。處理末期（40 d），X1 和X2 處理較CK 增加了30.86%和48.32%。

圖1 不同處理對蓮花白球抗氧化酶和丙二醛含量的影響

蓮花白POD 活性相比于SOD 活性表現(xiàn)更為敏感。在處理初期（20 d），X1 和X2 處理較CK 表現(xiàn)為顯著的升高趨勢，分別增加了23.02%和42.37%，POD 活性增加的趨勢一直保持到蓮花白生長末期。

類似于SOD 活性和POD 活性的表現(xiàn)，蓮花白CAT 活性與花椒樹的距離也成正比，花椒樹下種植的蓮花白CAT 活性比空白地帶種植的蓮花白高。移栽40 d 后，X1 和X2 處理蓮花白CAT 活性較CK處理顯著提高，高達242.07%和394.72%。

綜上可知，花椒樹下的蓮花白葉片抗氧化酶活性（SOD、POD 和CAT 酶活性）整體表現(xiàn)為促進作用，可能與花椒樹化感作用脅迫下蓮花白抗氧化酶系統(tǒng)被激活有關。

2.4 對蓮花白丙二醛含量的影響

由圖1 可知，20 d 時僅X1 處理MDA 含量相比于CK 顯著升高，隨著蓮花白生長，30 d 和40 d 時，X1 和X2 處理MDA 含量與CK 相比均表現(xiàn)為顯著升高趨勢。X2 處理較CK 增加了175.19%和452.01%，且達到極顯著水平（p＜0.05），說明花椒樹冠幅下種植蓮花白會導致蓮花白葉片膜脂過氧化，對于蓮花白生長表現(xiàn)為抑制作用。

3 結論

花椒與作物復合種植模式可優(yōu)化種植結構，實現(xiàn)生態(tài)效益和經濟效益的全面提升。椒園復合種植不僅可以形成園區(qū)良好的生態(tài)環(huán)境，而且對花椒生長有一定的促進作用，可提高花椒產量，但花椒樹冠幅下蓮花白種植的抑制作用比較明顯，因此建議在花椒樹冠幅的邊緣栽植。

4 討論

各處理蓮花白超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性表現(xiàn)出不同程度的增強，但蓮花白葉片中丙二醛（MDA）含量表現(xiàn)為顯著的升高，尤其表現(xiàn)在花椒樹冠幅下種植的蓮花白葉片中，可能是因為即使SOD、POD 和CAT 活性有所升高，仍不能有效清除多余的H2O2，導致膜脂過氧化，造成細胞膜系統(tǒng)破壞，繼而影響蓮花白生長。王啟等（2021）［3］利用花椒葉浸提液試驗紫云英種子所得結果相似。Radwan 等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，化感物質中的一些多酚類化合物會破壞細胞膜的功能，可能是受體植物的保護酶活性會受到化感物質影響，導致活性氧增高，從而破壞細胞膜結構。在這項試驗中，種植在花椒樹冠幅的蓮花白葉片MDA 含量明顯增加，表明這種種植方式對蓮花白葉片的細胞膜有明顯的過氧化損害，所以抑制蓮花白生長的主要原因可能是膜質過氧化傷害［4-5］。