地黄根际土壤中化感物质的筛选及化感作用研究

摘要

本论文以地黄根际土壤为研究对象，以地黄品种“温85-5”为试验材料，将种子发芽试验和盆栽试验相结合，研究地黄根系分泌物对地黄生长的影响，分析和研究地黄根系分泌物的化感物质组成及其化感作用方式。通过移除地黄根系分泌物研究其对地黄生长的影响。通过添加不同时期的根系分泌物到盆栽中分析其化感物质的主要形成阶段。通过70％甲醇提取地黄根际土壤，并利用不同极性的溶剂进行萃取，得到不同的萃取部位，利用种子发芽试验研究和分析各萃取部位的化感作用和化感强度，利用田间盆栽试验研究不同萃取部位在田间对地黄的化感作用，利用HPLC（高效液相色谱）检测不同萃取部位的酚酸类化感物质的种类和含量，结合生物测试和田间试验结果对各萃取部位的化感强度和化感物质进行分析和判断。通过外援添加酚酸类物质研究和验证其化感作用。
　　主要结论如下：
　　（1）移除地黄的根系分泌物能促进当季地黄的生长发育。处理组地黄在苗期和伸长期各项生长指标均高于对照组。处理组在收获期地黄块根鲜重高于对照组，对照组地黄块根鲜重仅为处理组的83.49%，对照组地黄块根干重为处理组的82.39%。对照组第二年生长前期地上部分与处理组没有明显差异，但叶片出现膜损伤。
　　（2）外源添加地黄根系分泌物会抑制地黄块根的生长，块根膨大前期是化感物质分泌和积累最强的时期。添加不同时期根系分泌物的各处理组在收获时期地黄块根鲜重均小于头茬组，添加全部时期分泌物的处理组地黄块根鲜重最小，为17.94g，是头茬组地黄的39.42%，添加地黄四个不同时期根系分泌物的处理组和重茬组块根鲜重分别是头茬组的66.68%、51.89%、47.16%、85.76%和47.05%，其中地黄块根膨大前期的化感自毒物质化感作用最强。
　　（3）地黄根系分泌物的水部和正丁醇部具有较强的化感作用，可能与酚酸类化感物质具有密切关系。
　　HPLC检测结果显示不同萃取部位的酚酸类化感物质存在较大差异，其中石油醚部、氯仿部不含酚酸，正丁醇和水部的酚酸含量和种类最多。正丁醇部含有香豆酸、香草酸和对羟基苯甲酸，酚酸总含量最高，达到2.094μg/mL，水部含有酚酸种类最多，有香草酸、对羟基苯甲酸、丁香酸和阿魏酸，酚酸总量仅次于正丁醇部，达到1.107μg/mL。
　　水组对种子发芽率和幼根伸长生长的抑制作用强于正丁醇组，正丁醇组对地黄块根抑制作用最强。水部在浓度为4倍时发芽率为51.11%，根长为5.29mm，RI（化感效应指数）为-0.43，而正丁醇组发芽率为65.56%，根长为7.22mm，RI为-0.22。在田间试验中正丁醇组在苗期叶片损伤，发育受影响，收获期正丁醇组地黄块根鲜重为19.75g，为头茬地黄的43.90%，水组鲜重为26.25g，为头茬地黄的58.30%。化感作用最强的部位与酚酸含量最高的部位基本一致，酚酸类物质可能是导致地黄连作障碍的主要化感物质。
　　（4）地黄的化感自毒作用是多种酚酸共同作用的结果。外源添加酚酸降低了地黄幼苗的存活率，且不同的单一酚酸及混合酚酸组合对地黄的生长发育影响不同，其中混合酚酸的化感效应与重茬地黄接近。

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中文摘要

1 文献综述

1.1 地黄概述

1.2 连作障碍

1.3 化感物质

1.4 地黄连作障碍研究进展

2 引言

3 材料与方法

3.1 试验地点及试验材料

3.2 试验设计

3.3 测定项目及方法

4 结果与分析

4.1 移除根系分泌物对头茬地黄生长的影响

4.2 添加地黄不同时期根系分泌物对地黄生长的影响

4.3 地黄根系分泌物不同萃取部位的化感效应

4.4 外源添加不同酚酸对头茬地黄生长的影响

5 结论与讨论

5.1 地黄根系分泌的化感物质是造成连作障碍的主要因素。

5.2 地黄不同萃取部位中水部和正丁醇部化感作用最强，酚酸可能是主要的化感物质。

5.3 地黄的化感自毒作用可能是多种酚酸共同作用的结果。

参考文献

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