半夏化感物质及其在三种间作模式下的研究

摘要

半夏连作障碍引起的药材产量低、品质差，药农种植积极性不高，临床用药安全无保障等问题日益突出，严重制约了中药材半夏产业的可持续发展。研究发现轮作和间作能在不同程度上缓解、消除连作障碍的影响。为探讨半夏合理种植模式，本研究通过模拟自然条件下化感物质的释放途径制备半夏化感物质浸提液，以常用化感作用生物测试材料、半夏及其栽培制度中常见作物为受试材料，研究半夏化感物质浸提液对8种作物种子萌发和幼苗生长的影响，以及半夏单作与间作模式土壤化感潜力、药材质量和经济效益。主要研究结果如下： 1. 在物种水平，半夏化感物质浸提液对8种作物均有化感抑制作用，作用强度为玉米>生菜>莴笋>小麦>高粱>油菜>半夏>决明子，其中半夏化感物质浸提液对生菜的化感胁迫作用与其自毒作用具有很高的相似性，且生菜对化感胁迫表现更为敏感。 2. 半夏植株腐解液具有较宽的作用谱，其自毒作用呈低促高抑的浓度效应，0.01 g?mL-1是半夏植株腐解液产生显著自毒作用的临界浓度；半夏植株腐解液对生菜等7种作物的抑制作用强度与浓度呈正相关。 3. 半夏植株腐解液经乙醚萃取所得的Fr2组分对生菜有强烈的化感抑制作用， GC-MS鉴定到30种化合物，其中2，6-二叔丁基对甲酚、芥酸酰胺和2，2′-亚甲基双（4甲基-6-叔丁基苯酚）的相对含量合计为60.354%，为化感物质，推测这是导致半夏连作障碍发生的重要原因之一。 4. 在物种水平，4种土壤浸提液Fr2组分对生菜均有化感抑制作用，作用强度为半夏‖玉米>半夏单作>半夏‖高粱>半夏‖决明子。四种土壤浸提液Fr2组分的GC-MS检测结果中含有8种相同化合物，其中2，6-二叔丁基对甲苯酚、芥酸酰胺、邻苯二甲酸二辛酯和3，5-双(叔丁基)苯甲醛相对含量较高。与半夏单作土壤Fr2组分相比，半夏‖玉米土壤Fr2组分检测出的3，5-双(叔丁基)苯甲醛和芥酸酰胺相对含量是单作土壤的2倍以上；半夏‖决明子土壤Fr2组分检测出的甲基戊酮醇和穿贝海绵甾醇的相对含量分别是单作土壤的39倍和5倍，检测出的棕榈酸乙酯和正十八醛未在其他土壤中发现；半夏‖高粱土壤Fr2组分检测出的穿贝海绵甾醇和邻苯二甲酸二丁酯的相对含量分别是单作土壤的14倍和1.7倍，邻苯二甲酸二辛酯的相对含量是单作土壤的0.4倍。 5. 半夏单作及三种间作模式生产的药材浸出物、琥珀酸、水分、灰分均达2015版药典标准。与半夏单作相比，半夏三种间作模式每亩投入成本均能节约1100元，并能显著提升经济效益。产投比为半夏‖玉米>半夏‖决明子>半夏‖高粱>半夏单作，其中半夏‖决明子商品药材产量最高，种植成本最低，且药材一等品商品率显著高于其他种植模式。

目录

第一个书签之前

摘 要

Abstract

第一章 前言

1.1半夏研究概况

1.1.1资源分布及生物学特性

1.1.2人工栽培历史及现状

1.2植物化感作用与连作障碍

1.2.1化感物质的种类及其释放途径

1.2.2化感物质的作用特点

1.2.3化感物质分离与鉴定

1.2.4化感作用的生物测定方法

1.2.5植物连作障碍形成机理

1.3间套作对连作障碍的影响

1.4本研究目的及意义

第二章 半夏植株腐解液、根系分泌物、根际土壤浸提液的化感作用

2.1试验地点

2.2材料与方法

2.2.1材料、试剂与设备

2.2.2研究方法

2.2.3数据处理

2.3结果与分析

2.3.1 3种来源半夏化感物质浸提液对8种作物的化感作用

2.3.2 半夏化感物质来源及浓度效应分析

2.4 讨论

第三章 半夏植株腐解液化感活性组分的筛选及成分初步鉴定

3.1试验地点

3.2材料与方法

3.2.1材料、试剂与设备

3.2.2研究方法

3.2.3数据处理

3.3结果与分析

3.3.1 半夏植株腐解液化感活性组分筛选及其化感效应研究

3.3.2半夏植株腐解液活性组分成分分析

3.4 讨论

第四章 半夏单作与三种间作模式下土壤化感潜力的研究

4.1试验地点

4.2材料与方法

4.2.1材料、试剂与设备

4.1.2研究方法

4.1.3数据处理

4.3结果与分析

4.3.1半夏单作及三种间作模式土壤浸提液的Fr2组分水溶液对生菜的化感作用

4.3.2半夏单作及三种间作模式土壤浸提液Fr2组分的水溶液对生菜的化感效应

4.3.3半夏单作及三种间作模式土壤浸提液Fr2组分的水溶液对生菜化感作用的浓度效应

4.3.4半夏单作及三种间作模式土壤浸提液Fr2组分成分检测

4.4 讨论

第五章 半夏单作与三种间作模式下药材品质和经济效益的研究

5.1试验地点

5.2材料与方法

5.1.1材料、试剂与设备

5.1.2研究方法

5.1.3数据处理

5.3结果与分析

5.3.1 半夏单作与三种间作模式生产的药材产量和品质研究

5.3.2 半夏单作与三种间作模式下经济效益研究

5.4 讨论

第六章 结论

参考文献

致 谢

附 录