植物的私语——参加中国第七届植物化感作用学术研讨会记

　　当你走在沙湖的林荫道，高大的树木漏下细碎的阳光，脚下的青草刚刚过踝，你有没有想过，那树木与树木，青草与青草，树木与青草之间，正用我们听不见的语言，细细交流着。你看见一只蚱蜢，窥觑着青草的芬芳，你有没有想过，那株正在被啃食的青草，正以一种我们看不见的方式，告诉周围的同伴，危险正来临，然后所有青草齐心协力，共同做好迎敌准备。植物之间的交流，很多是通过化学信号的传递完成的，这种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，对其他植物，动物，微生物，甚至自身产生直接或间接的影响的作用就叫做化感作用。

　　目前我国在植物化感作用的研究成果处于世界领先地位，化感作用在农业，林业，水体净化，生物防治等方面得到了广泛的应用。

　　2015年10月27日，在我院柯文山教授的带领下，我们来到了四季如春的云南昆明参加中国第七届植物化感作用研讨会，本次会议聚集了中国各地的优秀专家，他们带着最新的关于化感作用的科研成果齐聚一堂，共同商讨这一学科的发展现状，未来趋势及应用价值，其中包括来自我国宝岛台湾的周昌弘院士和来自日本的加藤尚教授带来的研究成果。

　　之前，我们对化感作用的理解仅来自我们的课本，这次参会，我们见识到了许多最新的理论成果，以及最新的实践应用，极大地拓宽了我们的视野。在教授们对他们研究成果的讲解中，我们明白了化感作用不只局限于植物之间，还有植物与动物，植物与微生物之间的相互影响，这与课本上的叙述是不一样的。同时，我们也明白了化感作用离我们并不遥远，它时时刻刻发生在我们身边，与我们的生活息息相关。

　　一种叫做向日葵列当的寄生植物是我国分布广泛并造成严重危害的杂草，它大部分时间生活在地下，出现在地表时已对植物造成严重危害，这种特殊的生活史使得其很难被发现，同时，它的种子小，量极多，一株向日葵列当可以产生几万到几十万枚种子，然而它的种子千粒重仅有15～25mg，用传统方法很难将其根除。西北农林科技大学的研究组对此进行了深入研究，他们提出了一种创新性的方法，便是诱导向日葵列当自杀萌发，研究人员发现一些作物能够刺激列当种子萌发而其本身不能被列当寄生，这样的作物称“诱捕作物”，利用这种作物来使向日葵列当自杀萌发，从而达到防治的目的。研究人员发现，小麦、蚕豆根系分泌物和地上部分甲醇浸提液对向日葵列当的的萌发有促进作用，即使在环境不适应列当生长的情况下也能促使向日葵列当萌发，这样向日葵列当萌发后因不适应环境条件而死亡，从而达到防除向日葵列当的作用。

　　农业上化感作用的一个新的应用是玉米和辣椒多样性种植对辣椒疫病可以产生有效的控制。一种叫辣椒疫霉的霉菌是辣椒种植中的一大危害，它通过水体传播，在大面积种植单一辣椒的农田中，极易对辣椒造成毁灭性打击。研究人员发现，在辣椒玉米间作的农田中辣椒，玉米的产量皆提高，病害皆下降，并且辣椒疫霉很难跨过玉米传播，这引起了科研人员的注意。云南农业大学的朱书生教授对此深入研究后发现，辣椒玉米合理间作的农田里，玉米的根系会形成一道根墙并且分泌出化学物质，从物理化学两个方面抑制辣椒疫霉孢子的传播。他发现，辣椒疫霉的孢子受辣椒根部的吸引并游到辣椒的根部时，会迅速萌发并生长，同时辣椒疫霉的孢子也会受玉米根部的吸引，但与玉米根部截接触后，不会萌发，反而被杀死并裂解，这便是玉米根部对辣椒疫霉孢子的化感作用，进一步的研究发现，玉米的根部可分泌四种化学物质，共同对抑制辣椒疫霉的生长做出调控，在对这些化学物质研究后，发现这些化学物质的产生可受多种因子的诱导，玉米之间的相互影响会导致这些化学物质的分泌，辣椒根系分泌物也会导致玉米根系分泌这些化学物质，同时辣椒疫霉的刺激也会导致这些化学物质的分泌，并且在诱导过的玉米植株上接种辣椒疫霉，玉米的抗病性较普通玉米接种辣椒疫霉的抗病性显著增强。这一例子引起了我们对现代农业的广泛思考，较之传统农业，现代农业的特点之一便是大面积单一种植，这就导致了病害的爆发，于是人们的对策便是培育抗病品种以及研制化学农药，可是人们培育新品种或研制新药的速度远远比不上病虫病菌产生抗药性的速度，这便陷入了死循环。反观之传统农业，可以借鉴的地方便是间作套作这类增加物种多样性的方法，让其中的化感作用作为抗虫抗病的有力工具，既经济，又有效。如今，多物种之间的化感作用已成为农业研究的一大热点。

　　化感作用还可以被用来解决现在许多广为关注的环境问题。水体污染是我国目前面临的一大环境问题，其中最严重的便是水华现象，由于生产生活需要，大量含有氮磷钾的废水排入水体，使得水体富营养化，造成蓝藻，铜绿微囊藻的藻类的大量繁殖，造成了水华现象，水华现象使得水体缺氧，造成鱼虾的大量死亡，又进一步污染了水体。位于江苏省的中国第二大淡水湖太湖近年来受到水华的污染日益严重，位于本次会议所在城市昆明市的滇池水华现象也十分严重，我国一直大力治理水体污染，然而对于大面积水华现象的治理却成效甚微，于是研究人员们转变思路，从化感作用的方面来治理水华。水葫芦可谓是治理水体污染的一大能手，然而它的高繁殖力又极易造成物种入侵，破坏当地生态环境。研究人员对水葫芦的各个部位分析研究，发现水葫芦的根系分泌物能有效抑制蓝藻，铜绿微囊藻等水华元凶的生长，并且，较长的根系在能够更多分泌化学物质的同时，也使得水葫芦不易随波扩散，起到了固定的作用。科研人员通过育种，得到了长根系的水葫芦，并且在实验区获得了良好的成效，目前，此项技术已经用于鸟巢门前池塘的水质净化，大面积净化水体的实验还在进行中，有望解决困扰人们多年的太湖，滇池的水华问题。

　　总之，随着对化感作用的深入研究，人们发现植物远没有人们想象中的简单，它们用着与我们截然不同的方式密切交流着，共同维护着生态系统的稳定性与多样性。同时，对化感作用的研究也指导着我们农业、林业和环境科学的生产应用。我们相信，由于化感作用研究的愈发深入，我们的农业，林业产业结构会越来越优化，环境治理也会越来越有效，人类会在和谐发展的道路上越走越好！