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馬唐屬的雜草(crabgrass)如何霸佔土地

馬唐屬的雜草,俗稱Crabgrass。圖片:wiki

馬唐屬(Digitaria)的雜草(見上圖)大家都不陌生,在草地、農田裡面都很容易可以看到它們。他們長得快、而且因為是C4代謝所以特別不怕熱,根系又很深,任何地方只要有了它,若不趕緊除去,很快就會長得到處都是。

有些人認為這類的雜草能夠佔據草地、農田是因為它把其他植物生存的空間奪走了,讓其他植物不能進行光合作用;最近發表的研究成果發現,事情並沒有我們想得那麼單純。

研究團隊發現,馬唐屬的雜草,他們的根部會分泌三種化學物質:veratric acid, maltol, and (−)-loliolide(1)。這三種化學物質會抑制土壤中的細菌與真菌生長,改變土壤的菌相,造成小麥、玉米、大豆的生長受到抑制。當這些農作物的生長變慢了(其中玉米也是C4植物),馬唐屬的雜草便可以趁勢取而代之,成為農田裡的主要植物。

Veratric acid。圖片來源:wiki
Maltol。圖片來源:wiki

植物之間像這樣經由根部分泌有害物質來抑制其他的植物生長,進而使自己得以好整以暇地取得大部分的資源的行為,稱為「相剋作用」(allelopathy)。

不過,筆者第一次讀到allelopathy倒不是在專業的書中,而是在飛狐外傳裡面;金庸在飛狐外傳裡創造了一種具有非常強勢的相剋作用的植物:血矮栗。根據書中所說,「只要有這麼一棵樹長著,周圍數十步內寸草不生,蟲蟻絕跡,一看便知。」這一看就知道是相剋作用,只是這樣的植物太也可怕了。

相對來說,馬唐屬的雜草倒是還好,他分泌的毒素只會毒害細菌與真菌,造成農作物長得不好。為什麼細菌跟真菌會與農作物的生長有關呢?

因為植物的根部在土壤中會與細菌、真菌形成共生的關係,細菌會跟根部產生的黏液形成一層稱為mucilage的構造,它可以保護植物的根部不受到其他有害細菌與真菌的侵襲;而共生的真菌(稱為mycorrhizae)則可以幫助植物的根部吸取更多的礦物質,使植物長得更好。所以,如果這些細菌跟真菌不再有辦法跟植物共生,不管是因為農藥或是附近長了馬唐屬的雜草等等,都會影響到植物的生長。

所以,下次看到馬唐屬的雜草出現在家裡的草地時,順手拔除可能是最好的辦法。

參考文獻:

1. Bin Zhou, Chui-Hua Kong, Yong-Hua Li, Peng Wang, and Xiao-Hua Xu. 2013. Crabgrass(Digitaria sanguinalis) Allelochemicals That Interfere with Crop Growth and theSoil Microbial Community. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61 (22): 5310 DOI: 10.1021/jf401605g

2. Crabgrass' secret: The despised weed makes herbicide to kill neighboring plants

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吃到含植物生長激素的水果會性早熟?

今天看到一則新聞「激素催熟鳳梨! 吃多恐性早熟」,害我出考題出到一半又要分心來處理這件事。

這則新聞裡面言之鑿鑿地說:

為了讓兩年生鳳梨,提早賣個好價,有不肖果農在鳳梨心施打生長激素,讓鳳梨變大又變甜,吃進肚子裡,尤其對孩童,可能影響荷爾蒙,導致性早熟

看了真的讓人不知道該說什麼才好。鳳梨的外皮極硬,要「打」生長素進去,筆者不知道要用什麼樣的工具才辦得到;另外,果實的發育是整個一起長的,如果在成長的過程中用針筒之類的去注射鳳梨,整個果實都會停止生長,並非局部變黑。鳳梨局部變黑通常是因為果實發育的過程中氣候變化太劇烈(太熱是常見的原因),整園的鳳梨幾百顆,要用注射的,只能說打到天亮都打不完吧。

噴灑生長素是比較有可能的,植物也的確有生長素,不過植物的生長素真的會對動物有影響嗎?我們先來看一下會讓植物生長的激素們是什麼。

通常我們提到植物的生長素就是說IAA(吲哚乙酸,indole-3-acetic acid)。

吲哚乙酸在植物裡面有非常多的效用,包括讓莖延長、使果實單維結果(不用授粉)、植物的光趨性(通常翻成向光性,phototropism)也跟它有關。

吲哚乙酸的化學式是C10H9NO2,是個小分子化合物。

另外一類會讓果實長大的植物賀爾蒙是吉貝素(gibberellic acid, GA)。

無子葡萄常會用到吉貝素讓果實長大,主要是因為果實裡的種子是天然吉貝素的來源,無子的果實因為缺乏吉貝素會比較小,所以果農會噴灑吉貝素讓果實長大。

吉貝素的化學式是C19H22O6,比生長素大概大了快一倍,不過還是屬於小分子化合物。

但是不管是生長素還是吉貝素,筆者查了很多資料,都沒有提到可以刺激動物生長的活性。倒是合成的生長素2,4-D曾有一度被懷疑可能致癌,不過美國的環保署在2007年也已經宣布沒有任何證據支持它會致癌。2,4-D的化學式是C8H6Cl2O3,還是一個小分子化合物。

至於動物的生長激素呢?以人的生長激素GH1為例,它不是小分子化合物,而是一個由191個氨基酸構成的多肽。

上圖的每個小球就是一個原子,而植物的「生長激素」,不管是生長素、吉貝素還是合成的2,4-D,都是幾十個原子的小東西;動物的生長激素則是數千個原子的龐然大物,根據默克藥典(Merck Index),人的生長激素的化學式是C990H1529N263O299S7,跟植物的「生長激素」大大不相同,怎麼…

再談鳳梨謠言:提早採收是因為噴了「成長激素」?

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至於提早採收,是因為採收以後還要運輸到其他地方,所以一定會早點採收,不然運輸的時候就得放冷藏車,否則到零售市場一定會過熟!在遠足文化出版的「台灣的鳳梨」裡面也講得清清楚楚:「太早採收會影響品質,但採收得太遲,也可能有不耐儲運及老化、劣變等問題。一般而言,鳳梨的採收成熟度以果皮之轉色程度為指標,但轉色程度視採收時期、品種及果實質地(有經驗的農友可用果實敲擊反射音來判斷)而異,例如夏季可在剛轉色時採收,但冬季則應等到轉色達三分之二,甚至全轉色才採收,適口性才會比較好;又例如台農十八號及台農十九號的果實,在夏季時常有青皮黃的問題,如果等到轉色程度較高時才採收,則果肉已經過熟。」(第103頁)
讀者看到這裡,應該就了解,提早採收很難避免,至於提前多久,「若採收後立即或短期幾天內就要消費的果實,可在超過三分之一左右轉色後才採收,需經過一至兩週儲運後才消費的果實,則成熟度降低較適當。」(第103頁)
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參考文獻:
行政院農業委員會農業試驗所著。台灣的鳳梨。遠足文化出版。

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如果您愛吃的是蕃薯的加工食品,如蕃薯餅、蜜蕃薯、蕃薯酥,其實他們大多也是用台農57號與66號來加工的喔!

參考文獻:

蔡承豪、楊韻平。2004。臺灣蕃薯文化誌。貓頭鷹出版。
行政院農委會。甘藷主題館