朱臨淵，曹受金，顏惠芳，彭翠英，廖德志，梁軍生，楊鵬華，龔雄夫，王旭軍

(1.中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 2.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3.新化縣湘鑫農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)有限公司，湖南 新化 417699； 4.新化縣林業(yè)局，湖南 新化 417699)

魔芋(Amorphophalluskonjac)，別稱磨芋、花魔芋等，為天南星科(Araceae)魔芋屬(Amorphophallus)多年生草本植物，常生于疏林下、林緣或溪谷兩旁濕潤(rùn)地等[1]。魔芋含有豐富的碳水化合物，熱量低，蛋白質(zhì)含量高于馬鈴薯和甘薯，微量元素豐富，還含有維生素A、維生素B等[2]，特別是其葡甘聚糖含量豐富。葡甘聚糖是魔芋的主要成分，在可食性膜和各種食品添加劑方面應(yīng)用廣泛[3-4]，對(duì)人體有促進(jìn)減肥、通便等作用[5]，可改善糖尿病患者的碳水化合物代謝[6]，降低甲亢患者血清甲狀腺激素水平[7]，防止結(jié)腸癌風(fēng)險(xiǎn)形成[8]，還有調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝等功能。同時(shí)，魔芋具喜溫暖濕潤(rùn)、忌高溫干旱、耐蔭蔽等習(xí)性[9]，為湖南省適于林下種植的重要作物之一。

杉木(Cunninghamialanceolata)為湖南省的重要用材樹(shù)種，有生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、材質(zhì)好、用途廣等特點(diǎn)，在湖南林業(yè)生產(chǎn)中占重要地位[10]。凋落物是連接杉木林和土壤的重要“紐帶”，杉木凋落物在維持杉木人工林土壤肥力等方面起著重要作用[11]。

研究表明，林木凋落物產(chǎn)生的化感物質(zhì)能影響林下種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)。李夢(mèng)琪等[12]發(fā)現(xiàn)低濃度的杉木凋落物和木荷(Schimasuperba)凋落物對(duì)杉木幼苗萌發(fā)和成長(zhǎng)起到一定的促進(jìn)作用，晉夢(mèng)然等[13]發(fā)現(xiàn)格氏栲(Castanopsiskawakamii)天然林凋落物低質(zhì)量濃度浸提液對(duì)杉木種子萌發(fā)總體呈促進(jìn)或輕微的抑制作用。沈文濤等[14]發(fā)現(xiàn)連香樹(shù)(Cercidiphyllumjaponicum)凋落物浸提液在高濃度下對(duì)連香樹(shù)種子萌發(fā)表現(xiàn)出抑制作用。因此凋落物是林下植物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因子[15]。但關(guān)于魔芋與杉木凋落物之間的相互作用目前則未見(jiàn)報(bào)道。因此，本研究分析了不同濃度杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉柄長(zhǎng)度、葉柄直徑、葉盤(pán)直徑等形態(tài)性狀、葉、根及塊莖鮮(干)質(zhì)量、塊莖葡甘聚糖含量以及葉片酶活性和光合特性等指標(biāo)的影響，以期為魔芋杉木林下高效栽培提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在長(zhǎng)沙市雨花區(qū)湖南省林業(yè)科學(xué)院杜家沖試驗(yàn)林場(chǎng)，地理位置為112°59′E，28°05′N(xiāo)，為中亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，年均氣溫達(dá)17.2℃，且光照充足，年均日照達(dá)1 496～1 850 h。同時(shí)，研究區(qū)雨量豐沛，年均降水量達(dá)1 400～1 900 mm，無(wú)霜期為264 d。此外，研究區(qū)海拔較低，為110 m，土壤為砂巖紅壤，深達(dá)60 cm以上，肥力中等，pH為6.2。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

魔芋：2022年4月，以無(wú)病斑、無(wú)裂痕、形狀整齊、大小一致、葉芽短而粗壯、球莖質(zhì)量約150 g 的魔芋塊莖作種芋種植于高28 cm、直徑18 cm的桶狀容器中。

杉木浸提液：將杉木林下原狀枯落物和半分解枯落物洗凈、烘干、粉碎，過(guò)1 mm篩后按料液比1∶5加入蒸餾水，于室溫條件下震蕩48 h，然后過(guò)濾所得液體即為200 g·L-1的母液。

2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)杉木浸提液濃度梯度，分別為0(蒸餾水處理,對(duì)照)、 25 、 50、 100和200 g·L-1,每個(gè)處理10缽，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。

從2022年7月上旬開(kāi)始每2 d澆灌1次浸提液，每缽每次澆灌50 mL。施加1個(gè)月杉木凋落物浸提液后，2022年8月上旬開(kāi)始取不同濃度處理的魔芋葉片用做酶活性試驗(yàn)，每隔7 d取1次，共5次。施加2個(gè)月杉木凋落物浸提液后，將魔芋整株取出，將地上和地下部分分開(kāi)，測(cè)定其生長(zhǎng)指標(biāo)；地下部分測(cè)定完后將魔芋塊莖切碎、烘干、磨粉后用作魔芋葡甘聚糖試驗(yàn)。

2.3 指標(biāo)調(diào)查與方法

2.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定

測(cè)量指標(biāo)為葉柄長(zhǎng)度、葉柄直徑、葉盤(pán)直徑、葉柄鮮(干)重、根鮮(干)重及塊莖鮮(干)重。每個(gè)濃度處理下的魔芋選擇5株，用鋼卷尺測(cè)定葉柄長(zhǎng)度(地面到葉柄分叉處的長(zhǎng)度)和葉盤(pán)直徑(葉片張開(kāi)角度最大的距離，精確到0.1 cm)，用游標(biāo)卡尺測(cè)定葉柄直徑(葉柄基部緊貼地面直徑，精確到0.01 cm)，用電子天平稱量其葉柄鮮(干)重、根鮮(干)重及塊莖鮮(干)重(精確到0.01 g)。

2.3.2 葡甘聚糖含量測(cè)定

首先，將魔芋塊莖切片、干燥、粉碎；然后，按3，5-二硝基水楊酸顯色法[16]測(cè)定葡甘聚糖的含量。

2.3.3 葉片酶活性的分析[17]

丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法測(cè)定，過(guò)氧化物歧化酶 (POD)活力測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定，超氧化物歧化酶(SOD)活力采用抑制氮藍(lán)四唑的光還原作用測(cè)定。每隔7 d測(cè)定1次，共測(cè)定5次。

2.3.4 光合特性的測(cè)定

光響應(yīng)曲線和二氧化碳(CO2)響應(yīng)曲線的測(cè)定參照王孟等[18]的方法。具體設(shè)置如下：PAR梯度設(shè)置為1 400、1 200、1 000、800、600、400、200、100、60、40、20、0 μmol·m-2·s-1；CO2濃度梯度設(shè)置為400、300、200、100、50、20、400、600、800、1000、1 200、1 400、1 600、1 800、2 000 μmol·mol-1。

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

所有數(shù)據(jù)利用Microsoft Office Excel軟件進(jìn)行整理，并利用IBM SPSS statistics 24.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、光飽和點(diǎn)(LSP)、最大光合速率(Pmax)和暗呼吸(Rd)采用葉子飄等[19-20]的雙曲線修正模型計(jì)算。表觀量子利用效率(AQY)用光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)附近線性回歸斜率表示。羧化效率(CE)用二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)(Г)附近線性回歸斜率表示。

3 結(jié)果與分析

3.1 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋地上部分生長(zhǎng)的影響

由表1可知，不同濃度杉木浸提液處理對(duì)魔芋地上部分形態(tài)性狀及其生物量均存在顯著影響。隨著浸提液濃度逐漸提高，葉柄長(zhǎng)度、葉柄直徑逐漸減小(對(duì)照除外)。浸提液濃度為25 g·L-1時(shí)其葉柄長(zhǎng)度、葉柄直徑均為最大值，稍高于對(duì)照組；當(dāng)浸提液濃度達(dá)200 g·L-1時(shí)，其葉柄長(zhǎng)度、葉柄直徑均為最小值，且與對(duì)照相比達(dá)到顯著性差異。而就葉盤(pán)直徑來(lái)說(shuō)，當(dāng)浸提液濃度為25 g·L-1時(shí)，葉盤(pán)直徑反而增大，此后則隨著浸提液濃度的逐漸提高而持續(xù)減小，直至200 g·L-1時(shí)達(dá)到最小值。

由表1可知，當(dāng)浸提液濃度為25 g·L-1時(shí)，葉柄鮮重和葉柄干重與對(duì)照組相比無(wú)顯著性差異。此后，隨著浸提液濃度的逐漸升高，葉柄鮮重、葉柄干重卻逐漸減小；當(dāng)浸提液濃度達(dá)到200 g·L-1時(shí)，葉柄鮮重、葉柄干重達(dá)到最小值且與對(duì)照組相比存在顯著性差異。

表1 不同濃度杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋地上部分生長(zhǎng)的影響Tab.1 Effects of different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extracts on the aboveground growth of Amorphophallus konjac浸提液濃度/(g·L-1)葉柄長(zhǎng)度/cm葉柄直徑/mm葉盤(pán)直徑/cm葉柄鮮重/g葉柄干重/g056.80±8.25 a20.29±1.66 a55.40±4.18 ab162.74±46.82 a16.66±7.82 ab2557.90±3.56 a20.45±1.29 a62.86±4.11 a167.23±20.91 a16.99±1.88 a5055.00±8.16 ab18.78±5.26 ab54.94±7.62 ab149.11±50.79 ab13.56±4.38 ab10045.06±4.17 bc18.47±4.56 ab53.18±5.05 b119.32±27.56 ab12.70±2.44 ab20043.90±7.42 c15.44±1.45 b52.92±6.10 b113.51±26.12 b10.60±2.91 b 注:同一列中不同小寫(xiě)字母表示在0.05水平存在顯著差異。下同。

3.2 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋地下部分生長(zhǎng)的影響

由表2可知，在不同濃度的杉木浸提液處理下，魔芋根的鮮重和干重均沒(méi)有顯著性差異，說(shuō)明杉木浸提液對(duì)根的質(zhì)量影響不大。而對(duì)于魔芋塊莖而言，在濃度低于50 g·L-1時(shí)，隨著浸提液濃度的逐漸升高，塊莖的鮮重和干重也逐漸升高，當(dāng)濃度達(dá)到50 g·L-1時(shí)達(dá)到最大值；而當(dāng)濃度超過(guò)50 g·L-1時(shí)，隨著浸提液濃度的逐漸升高，塊莖的鮮重和干重卻逐漸減小，在濃度為200 g·L-1時(shí)達(dá)到最小值。

表2 不同濃度杉木凋落物浸提液處理對(duì)魔芋地下部分生長(zhǎng)的影響Tab.2 Effects of different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extracts on the growth of underground part of Amorphophallus konjac浸提液濃度/(g·L-1)根鮮重/g根干重/g塊莖鮮重/g塊莖干重/g019.35±9.11 a2.15±1.44 a118.12±16.21 ab16.74±3.15 ab2519.01±12.83 a1.64±0.44 a119.13±10.31 ab17.09±1.77 ab5024.23±19.21 a2.62±1.75 a138.04±31.49 a20.02±2.83 a10021.15±2.53 a3.52±1.42 a125.05±23.98 ab18.25±4.03 ab20022.50±9.26 a3.38±1.36 a105.42±22.31 b15.47±2.47 b

3.3 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葡甘聚糖含量的影響

由圖1可以看出，在50 g·L-1濃度下，魔芋葡甘聚糖含量顯著高于其他組，其他組分之間無(wú)明顯差異，且200 g·L-1略低于對(duì)照組，100 g·L-1高于對(duì)照組。說(shuō)明一定濃度的杉木浸提液可提高魔芋葡甘聚糖的含量，且當(dāng)濃度在50 g·L-1附近時(shí)，提高效果最好。

圖1 不同濃度杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葡甘聚糖含量的影響Fig.1 Effects of different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extracts on glucomannan content of Amorphophallus konjac

從圖1還可以看出，在濃度高于50 g·L-1時(shí)，隨著杉木浸提液濃度的升高，葡甘聚糖含量卻減少，當(dāng)濃度達(dá)到200 g·L-1時(shí)達(dá)到最小值，且與對(duì)照相比無(wú)顯著差異。當(dāng)濃度下降到25 g·L-1時(shí)，葡甘聚糖含量與對(duì)照組無(wú)明顯差異，且數(shù)值略低于對(duì)照組，說(shuō)明當(dāng)杉木浸提液濃度過(guò)低時(shí)，則對(duì)葡甘聚糖含量沒(méi)有顯著影響。

3.4 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片酶活性的影響

3.4.1 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片SOD酶活性的影響

由圖2可知，魔芋葉片的SOD酶活性總體呈隨時(shí)間延長(zhǎng)而下降的趨勢(shì)。其中，200 g·L-1濃度的杉木凋落物浸提液處理下的SOD酶活性下降最快，而在其他濃度杉木凋落物浸提液處理下的SOD酶活性下降則較為平緩，其中，0 g·L-1濃度杉木凋落物浸提液處理的SOD酶活性下降趨勢(shì)最為平緩。由于SOD 基因的啟動(dòng)子是組成型啟動(dòng)子，SOD酶活性受葉片自身衰老程度影響，說(shuō)明施加杉木凋落物浸提液會(huì)使葉片加速衰老，且施加高濃度200 g·L-1的杉木凋落物浸提液會(huì)大大提高葉片的衰老速度。

圖2 不同濃度杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片SOD酶活性變化的影響Fig.2 Effects of different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extracts on SOD activity changes in Amorphophallus konjac leaves

3.4.2 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片POD酶活性的影響

由圖3可知，魔芋葉片POD活性總體呈隨時(shí)間延長(zhǎng)先上升后下降的趨勢(shì)。其中200 、100 g·L-1濃度杉木凋落物浸提液處理下的POD初始酶活性較高，且在第14天就達(dá)到峰值，從第14天開(kāi)始POD酶活性開(kāi)始下降并在第28天到達(dá)最低點(diǎn)；而50、25、0 g·L-1濃度杉木凋落物浸提液處理下的魔芋葉片POD酶活性初始較低，在第21天達(dá)到活性峰值并且開(kāi)始下降，在第28天達(dá)到最低點(diǎn)。POD酶為誘導(dǎo)酶，受SOD酶影響對(duì)活性氧和自由基分解后產(chǎn)生的過(guò)氧化氫進(jìn)行誘導(dǎo)。在魔芋生長(zhǎng)過(guò)程中葉片中的活性氧和自由基增多，SOD酶分解產(chǎn)生過(guò)氧化氫也越多，誘導(dǎo)魔芋葉片的POD酶活性上升；而當(dāng)葉片開(kāi)始衰老時(shí)，SOD酶活性下降，分解產(chǎn)生過(guò)氧化氫減少，此時(shí)POD酶活性也下降；所以POD酶活性變化總體呈現(xiàn)上升達(dá)到峰值后下降的趨勢(shì)。而200、100 g·L-1濃度杉木凋落物浸提液處理下的POD活性初始高于其他濃度且先達(dá)到峰值，說(shuō)明較高濃度的杉木凋落物浸提液能使魔芋葉片中活性氧和自由基增加，使其POD酶活性相對(duì)提前達(dá)到峰值，也說(shuō)明較高濃度杉木凋落物浸提液能促使葉片提前衰老。

圖3 不同濃度杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片POD酶活性變化的影響Fig.3 Effects of different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extracts on POD activity changes in Amorphophallus konjac leaves

3.4.3 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片MDA含量的影響

由圖4可知，魔芋葉片的MDA含量總體呈隨時(shí)間推移而上升的趨勢(shì)。其中25、50 g·L-1濃度杉木凋落物浸提液處理下的MDA含量和空白對(duì)照初始差異不大，而200、100 g·L-1濃度杉木凋落物浸提液處理下的MDA含量始終高于其他濃度，200 g·L-1略高于100 g·L-1。在7～14 d，50 g·L-1濃度處理下的MDA含量開(kāi)始顯著增加，在14 d時(shí)顯著高于25 g·L-1和空白對(duì)照，此時(shí)25 g·L-1濃度處理下的MDA含量和空白對(duì)照處理差異仍然不大，而在14～21 d時(shí)25 g·L-1濃度處理下的MDA含量開(kāi)始顯著增加，在21 d時(shí)高于空白對(duì)照，空白對(duì)照則在21～28 d時(shí)MDA含量才開(kāi)始顯著增加。綜上可知，越高濃度杉木凋落物浸提液處理，葉片MDA含量越高且MDA含量顯著上升的時(shí)間也越早。

圖4 不同濃度杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片MDA含量變化的影響Fig.4 Effects of different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extracts on MDA content in Amorphophallus konjac leaves

3.5 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋光合特性的影響

3.5.1 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋光響應(yīng)的影響

由表3和圖5可知，不同濃度杉木凋落物浸提液處理下的魔芋對(duì)光強(qiáng)有著不同的響應(yīng)特征，不同處理下的光飽和點(diǎn)(LSP)無(wú)顯著差異。最大凈光合速率(Pmax)、光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、光飽和點(diǎn)(LSP)先隨杉木凋落物浸提液濃度的升高而增大，在濃度達(dá)到50 g·L-1時(shí)達(dá)到最大值，然后減小。呼吸速率(RD)和表觀量子效率(AQY)也先隨杉木凋落物浸提液濃度的升高而增大，在濃度達(dá)到100 g·L-1時(shí)達(dá)到最大值，然后減小。光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)和光飽和點(diǎn)(LSP)反映植物對(duì)外界光環(huán)境的需求，是植物葉片在弱光和強(qiáng)光下的適應(yīng)狀態(tài)[21]，表觀量子效率(AQY)則反映植物對(duì)弱光的利用能力[22]，光飽和點(diǎn)(LSP)、光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、表觀量子效率(AQY)均先隨杉木凋落物浸提液濃度的升高而增大，然后再減小，說(shuō)明低濃度的杉木凋落物浸提液可以提高魔芋在低光強(qiáng)下的光照需求以及增強(qiáng)對(duì)弱光利用的能力，而當(dāng)濃度超過(guò)100 g·L-1后，則會(huì)減小魔芋在低光強(qiáng)下的光照需求以及減弱對(duì)弱光的利用能力。

圖5 不同濃度杉木凋落物浸提液處理下魔芋光響應(yīng)曲線Fig.5 Light response curves of Amorphophallus konjac under different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extract

表3 不同濃度杉木凋落物浸提液處理下魔芋光響應(yīng)和二氧化碳響應(yīng)Tab.3 Light and carbon dioxide indicators response of Amorphophallus konjac to different concentrations of Cun-ninghamia lanceolata litter extract濃度PmaxRDLCPLSPAQYCEГ011.11±0.66 ab1.70±0.26 ab20.83±1.33 a817.81±99.24 a0.090 3±0.002 4 ab0.013 0±0.010 0 a78.89±2.16 a2511.28±0.59 ab1.80±0.65 a17.50±1.06 b845.40±28.24 a0.065 6±0.002 7 c0.012 9±0.020 0 a76.21±1.61 a5011.70±0.91 a1.86±0.18 a21.95±1.22 a885.47±46.56 a0.093 8±0.005 5 a0.013 4±0.000 8 a59.69±14.17 b1009.56±1.12b c1.87±0.16 a20.51±0.62 a836.85±18.90 a0.104 2±0.012 8 a0.012 2±0.000 7 ab69.83±5.63 ab2009.00±1.24 c1.09±0.17 b15.62±2.41 b831.43±27.14 a0.076 3±0.075 0 bc0.010 4±0.001 4 b75.94±3.24 a 注: 表中濃度單位是g·L-1;Pmax、RD、LCP、LSP、CE、Г單位均為μmol·m-2 ·s-1;AQY單位為mol·mol-1。

3.5.2 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋二氧化碳濃度響應(yīng)的影響

由表3和圖6可知，不同濃度杉木凋落物浸提液處理下的魔芋對(duì)二氧化碳濃度有著不同的響應(yīng)特征。

圖6 不同濃度杉木凋落物浸提液處理下魔芋二氧化碳響應(yīng)曲線Fig.6 Carbon dioxide response curves of Amorphophallus konjac under different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extract

羧化效率(CE)先隨著濃度的升高而增大，當(dāng)濃度達(dá)到50 g·L-1時(shí)達(dá)到最大值，然后隨濃度的升高而減小。二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)(Г)則是先隨杉木凋落物浸提液的濃度升高而減小，在50 g·L-1達(dá)到最小值，然后隨濃度升高而增大。羧化效率(CE)反映植物對(duì)二氧化碳的利用能力，二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)(Г)反映了植物對(duì)外界二氧化碳的需求，這說(shuō)明低濃度的杉木凋落物浸提液可提高二氧化碳的利用能力，降低對(duì)二氧化碳的需求；而當(dāng)濃度超過(guò)100 g·L-1后，減弱對(duì)弱光和二氧化碳的利用能力，提高對(duì)二氧化碳的需求。

3.5.3 杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋水分利用效率的影響

水分利用效率(Water use efficiency，WUE)可用葉片凈光合速率和蒸騰速率的比值來(lái)表示。植物葉片水分利用效率的值越大，其適應(yīng)能力越強(qiáng)。

由圖7可以看出，不同濃度處理下魔芋葉片的水分利用效率變化趨勢(shì)大致相同，在光照強(qiáng)度低于200 μmol·m-2·s-1時(shí)，WUE隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而快速上升；當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)200 μmol·m-2·s-1時(shí)，WUE隨光照強(qiáng)度升高變化平穩(wěn)，最后緩慢減??；且在光照強(qiáng)度超過(guò)200 μmol·m-2·s-1后，25 g·L-1濃度的WUE值最大且高于空白對(duì)照，其他濃度則低于空白對(duì)照且隨濃度升高WUE逐漸降低，在濃度達(dá)到200 g·L-1時(shí)WUE達(dá)到最小值。說(shuō)明濃度超過(guò)25 g·L-1的杉木浸提液會(huì)降低魔芋的水分利用效率，這可能是因?yàn)楦邼舛鹊纳寄窘嵋簳?huì)對(duì)魔芋產(chǎn)生不良影響，使魔芋適應(yīng)能力減弱，其水分利用效率值也隨著減小。

圖7 不同濃度杉木凋落物浸提液處理下魔芋WUE隨光照強(qiáng)度的變化Fig.7 WUE changes of Amorphophallus konjac under different concentrations of Cunninghamia lanceolata litter extract treatment with light intensities

4 結(jié)論與討論

杉木凋落物分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量次生代謝物質(zhì)[23]，會(huì)對(duì)魔芋起化感作用[24]，從而對(duì)魔芋的生長(zhǎng)影響顯著。杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋地上部分的生長(zhǎng)影響表現(xiàn)為在25 g·L-1時(shí)具有促進(jìn)作用。而在濃度高于25 g·L-1時(shí)反而產(chǎn)生抑制作用，各項(xiàng)指標(biāo)隨著浸提液濃度升高而減小，這說(shuō)明杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋地上部分生長(zhǎng)的影響具有高濃度抑制、低濃度促進(jìn)的效應(yīng)，這與莊正等[25]的研究一致，也說(shuō)明化感物質(zhì)對(duì)植物的生長(zhǎng)具有雙重效應(yīng)，既有有利的影響，也會(huì)產(chǎn)生不利因素[26]。

就杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋地下部分的影響而言，浸提液對(duì)魔芋根的生長(zhǎng)沒(méi)有顯著影響，但對(duì)魔芋塊莖鮮重及干重的影響則與地上部分相似。隨著浸提液濃度的升高，表現(xiàn)為先促進(jìn)后抑制，在濃度為25、50 g·L-1時(shí)起促進(jìn)作用，但高于50 g·L-1時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)隨著浸提液濃度升高而減小。

杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葡甘聚糖含量的影響則與其對(duì)魔芋地下部分生長(zhǎng)的影響相同。在濃度為25、50 g·L-1時(shí)，魔芋葡甘聚糖含量高于空白對(duì)照組，但當(dāng)濃度高于50 g·L-1時(shí)，隨著浸提液濃度升高，魔芋葡甘聚糖含量開(kāi)始減少。

而杉木凋落物浸提液對(duì)魔芋葉片酶活性的影響則表現(xiàn)為隨著浸提液濃度升高，POD酶活性也越高，但其達(dá)到峰值開(kāi)始減小的時(shí)間也越早，SOD酶活性下降越快，MDA含量積累越早。這說(shuō)明杉木凋落物浸提液含有能讓魔芋葉片加速衰老的物質(zhì)。

不同濃度杉木凋落物浸提液處理下的魔芋水分利用效率隨光照強(qiáng)度變化趨勢(shì)大致相同。在光照強(qiáng)度低于200 μmol·m-2·s-1時(shí)，WUE隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而快速上升；當(dāng)光照強(qiáng)度超過(guò)200 μmol·m-2·s-1時(shí)，WUE隨光照強(qiáng)度變化趨于平緩。另外，濃度超過(guò)25 g·L-1的杉木浸提液會(huì)對(duì)魔芋產(chǎn)生不良影響，使魔芋適應(yīng)能力減弱，其WUE也隨著減小。低濃度的杉木凋落物浸提液可以提高魔芋在低光強(qiáng)下的光照需求且增強(qiáng)對(duì)弱光和二氧化碳的利用能力，降低對(duì)二氧化碳的需求；而當(dāng)杉木凋落物浸提液的濃度超過(guò)100 g·L-1后，則會(huì)減小魔芋在低光強(qiáng)下的光照需求，且減弱對(duì)弱光和二氧化碳的利用能力，提高對(duì)二氧化碳的需求。

通過(guò)以上研究，發(fā)現(xiàn)在杉木凋落物浸提液濃度提高的過(guò)程中，浸提液對(duì)魔芋的影響總會(huì)由促進(jìn)作用轉(zhuǎn)化為抑制作用，一般表現(xiàn)為低濃度促進(jìn)高濃度抑制，這可能是因?yàn)榻嵋褐泻械姆铀犷?lèi)化感物質(zhì)對(duì)魔芋有一定的影響。在較低含量下會(huì)刺激魔芋進(jìn)一步生長(zhǎng)，從而使魔芋的生長(zhǎng)及品質(zhì)有所提升；而當(dāng)它們的含量過(guò)高時(shí)，超過(guò)了魔芋的調(diào)節(jié)能力則會(huì)對(duì)魔芋產(chǎn)生毒害作用，抑制魔芋生長(zhǎng)，降低魔芋品質(zhì)。所以在實(shí)際種植過(guò)程中要控制好杉木凋落物的量，避免對(duì)魔芋產(chǎn)生不利影響，而關(guān)于這些化感物質(zhì)的具體成分及其產(chǎn)生不利影響時(shí)的具體含量則有待進(jìn)一步研究。