植物之间的互助与竞争

猫捉耗子，食肉动物吃食草动物，老鹰叼小鸡等等，这些都是人们所熟悉的动物之间的生存竞争。有趣的是，在植物界，植物之间的生存与竞争同样的普遍存在，甚至有时是你死我活。人们去认识这种生存竞争，就有可能在农田作物的间种套作以及植树造林时，合理搭配作物品种和树种。只有把相生的作物或树种种植在一起，就不会因某些植物受害甚至无法生存而使生产遭受损失。

在植物之间，我们先看看它们相得益彰的一面。植物的不同分泌物，彼此也可能有好的影响，对某些病菌和害虫有很强的杀伤力。如接骨木、稠李、艾菊等的分泌物有强烈的驱鼠作用；芸香、艾药、蓝山菊的分泌物有驱蛇作用；世界著名的除虫菊被大量用作农作物的杀虫剂。如果把玉米和大豆种在一起，大豆的根瘤菌能把空气中的氮素固定在土壤里，供应玉米吸收利用。如果把大蒜和棉花间种，大蒜所挥发出来的植物杀菌素能驱除棉蚜，有利于棉花生长发育。洋葱和小麦或豌豆种在一起，洋葱的分泌物可除杀小麦黑穗病和豌豆黑斑病的病菌，从而使它们都能获得丰收。同样，洋葱如果和马铃薯间种，马铃薯的晚疫病会大大减轻，产量增加。由于韭菜具有一种特殊的怪味，能够驱虫杀菌，所以韭菜能与很多植物混种，并获得丰收。山苍子树和油茶混合种在一起，油茶的叶子和果肉均含有柠檬酸醛，挥发出来能够杀灭毒菌。芦荟的分泌物能促进大麦、小麦、棉花、番茄、马铃薯等植物种子的萌发，甚至还能促进这些植物的生长发育，从而增加了产量等等。在林木植物之间，有些植物种在一起，则可互为利用，共生共荣，相得益彰。葡萄园里种紫罗兰，结出的葡萄会又大又甜。金盏菊与月季种在一起，能有效地控制土壤线虫，使月季茁壮成长；牡丹和芍药间种，能明显促进牡丹生长，使牡丹枝繁叶茂，花大色艳；百合和玫瑰种养或瓶插在一起，可延长花期。红瑞木与槭树、接骨木与云杉、核桃与山楂、板栗与油松都可以互相促进。山茶花、茶梅、红花油茶等与山茶子放在一起，可明显减少霉病的侵染与发生。朱顶红和夜来香、山茶红和葱兰、石榴花和太阳花、洋绣球和月季、一串红和豌豆花种在一起，双方都有利。松树、杨树和锦鸡儿在一起，都有良好作用，欧洲云杉同树霉榛、花椒都能很好地生活在一起，当它们的根紧密联交织在一起时，更能促进生长。花期仅一天的早金莲如与柏树放在一起，花期可延长至3天。洋葱和胡萝卜是好朋友，它们发出的气味可相互驱逐害虫。玉米和豌豆间作，二都生长健壮，互相得益。根茎叶都能散发化学物质的莲线草与萝卜混作，在半个月内就长出了大萝卜。禾本科牧草根很多，能分泌出有机酸促进团粒结构的形成，为豆科植物所利用。而豆科植物的根系不仅能够帮助土壤形成粒结构，还能制造氮素能促进禾本科牧草的生长。

除了植物间相处相得益彰的一面外，植物间生存竞争之间的方式也是多种多样的。例如，能以自身的分泌物排斥异已。植物在生长发育过程中，它们的根系和地上各器官（茎、叶、花、果实）都具有向外界环境分泌种种特有物质的能力。其分泌物种类繁多，主要有碳水化合物、蛋白质、脂肪、各种酶、生长素、有机酸、醇、醛、酮、醚、生物碱、挥发油、杀菌素、毒素、盐类和微量元素等。这些分泌物中的一些成分，可以阻止邻近其他植物种类的生长，甚至使之无法生存。例如，洋艾的根系分泌物可抑制亚麻、菜豆、豌豆、圆叶当归等植物种子的萌发；荞麦的分泌物可显著抑制冰草、看麦娘等杂草的生长；甜菜的分泌物能抑制麦仙翁种子的萌发；燕麦和小麦的分泌物分别对滨藜、狗尾草和田堇菜、大麻、芥菜、亚麻的生长有明显抑制作用；偃麦草的根部分泌物，能使豆科的一些植物，例如，苜蓿、扁豆等的共生固氮菌无法生存，从而使这些植物生长不良；菸草的分泌物对于蚕桑的危害几乎是毁灭性的，这是草本植物间的生存竞争。在草本与木本植物之间，冰草的根部分泌物能抑制栎树、苹果树的生长；苜蓿和燕麦等植物的根部分泌物对苹果树十分有害；冰草和鹅冠草对加拿大杨和柽柳树的幼苗生长均有抑制作用等等。在木本植物之间，小叶榆树对葡萄生长有明显的抑制作用，松树林带可使数米外的葡萄几乎完全死亡；榆树的分泌物还能使栎树发育不良，甚至凋萎；接骨木的分泌物对松树和大叶钻天杨的生长有强烈的抑制作用，甚至使落入接骨木树下的松籽完全不能萌发；白桦和栎树则能排斥松树的生长等等。有的能以寄生和缠绕的方式扼杀其他植物。有些杂草像日本菟丝子，它们常寄生在柚、柑和荔枝等果树上，贪婪地吸收寄主身上的水分和营养物质，因此生长十分迅速，茎秆粗壮，长可达数米，分枝也多，并死死地缠绕在寄主身上，严重地影响了寄主的生长，使果树的产量锐减。另一种寄生植物——菟丝子，它们通常寄生在豆科、菊科、蓼科等植物上，“吮吸”寄主体内的水份和营养物质，使寄主生长不良甚至死亡。菟丝子对农作物尤其是大豆的危害最大，一棵菟丝子可缠绕几十株甚至上百株大豆，严重时可使大豆颗粒无收。一种称为榕树的植物，它们的种子借鸟类或风力传播在其他树木（这种树又称为母树）的树枝上，吸收母树的水分萌发出幼苗，长出的气生根有的沿着母树的树干向下延伸插入土中，有的则紧紧地缠绕着母树的树干。繁茂的枝叶覆盖着母树的树冠，使母树因得不到阳光雨露而死亡。因此，榕树的气生根便成了绞杀其他树种的“根中恶霸”。草也是一种缠绕植物，它们的匍匐茎蔓延得非常迅速，并缠绕在果树和作物上，造成果树生长不良，作物倒伏。以生长迅速、繁殖力强的方式进行生存竞争，最常见的是稻田中的稗草，由于这种杂草适应性强，既喜水和潮湿，又耐干旱和盐碱，喜温暖又能抗寒，因此，分布很广，生长迅速。其繁殖力更是十分惊人，每株稗草通常可结籽一万多粒，在水稻收割前，抢先成熟的稗草种子纷纷落地，次年便大量萌生，成为危害稻田最严重的杂草之一。

了解了植物之间的生存与竞争，我们可以在农业生产上合理运用这些规律，达到农业高效增产的目的。合理的作物布局与种植制度。适宜的作物布局与种植制度有助于杂草的生态防治，一些作物的土传病害的感染与作物根系分泌物有一定关系，轮作则能减轻病害的发生。一些作物所产生的异株克生物质对其自身也产生抑制作用，如红三叶草形成的克生物质异黄酮严重抑制其生育；黑麦植株残体在土壤中分解而产生的克生物质有抑制杂草的效果达95%。因此，正确的作物布局与轮作能够有效利用异株克生化合物的抑制作用，我国农业中的间、混、套作与复种是有其深刻意义的。选育抗病、抗草的作物间种，不同作物以及同一作物的不同品种所产生的克生物质种类与数量有较大差别。许多作物产生的异株克生化合物，往往与根腐病发生拮抗作用，因而，在作物品种选育中，把异株克生化合物作为育种目标之一，似乎是今后需要研究的课题。高活性异株克生化合物的人工模拟合成、分离与鉴定高活性的克生化合物并进行人工合成，当今成了科学家关注的重要研究课题，麦仙翁素、根瘤菌毒素、伞形酮等是值得重视的克生物质，而向日葵、匐枝冰草、亚麻荠、假高梁、豚草、矢车菊、蔓陀罗则是值得研究的对象。

近年来，日本农林水产省农业业环境技术研究所，积极开展了植物异株克生现象的研究，在利用杂草防治大田草实际应用方面，取得了长足的进步，为面向21世纪可持续农业的健康发展打下了良好的基础。一是利用植物异株克生作用，抑制果园杂草生长，调节地湿。异株克生作用是指某些植物体内特有的天然化学物质，能够产生抑制或促进其他植物、昆虫和微生物等的生长及发育作用的现象。像烟草、咖啡和茶叶中含有的尼古丁，草药中含有的生物碱和皂角甙等化学物质。根据目前的研究成果，以豆科为主的被覆植物被认为是最有希望的。尤其是一种称之为毛茹子的牧草，当年秋播翌年春夏便可覆盖果园裸地，杂草几乎不长，开花后，一齐枯萎，在地表形成干草植被。毛苕子作为绿肥具有固氮肥田作用，在1.5亩大田中，可产生相当10~25公斤氮肥。此外，该植物还具有控制地表温度作用。对比裸地，夏季昼间可使地表降低2℃左右，冬季可缓和地温下降，同时还具有土壤保墒作用。因此，被认为是果园管理杂草最有希望的植物。其他的还有亚热带地区的黎豆、山芋豆和温带地区的苜蓿植物。二是在大田周围种植石蒜（龙爪花），防治动植物和昆虫的危害。经研究结果可知，由于其鳞茎中含有毒性的生物碱，在大田周围种植后，可以抑制其他杂草的生长，同时，还能有效地预防田鼠、鼹鼠、地老虎、蝼蛄等对农田蛙垄以及农作物的危害。