香根草和紫穗槐浸提液对豆类作物化感作用的初步研究

摘要

香根草和紫穗槐作为等高植物篱在南方红壤丘陵区水土保持中发挥的作用已被认可，但植物篱对间作作物生长的影响成为推广的障碍，其中化感作用是影响因素之一。系统研究香根草和紫穗槐的化感作用将为等高植物篱在南方红壤丘陵区的推广提供理论依据。本文通过分析香根草和紫穗槐根际土及地上部分浸提液有机化合物成分，观测浸提液处理后大豆和蚕豆生长情况，结合化感作用修正试验，分析了上述绿篱植物浸提液对大豆和蚕豆的化感作用影响。主要结果如下： 1、经GC-MS分析可知，香根草和紫穗槐根际土中所含有机化合物种类较少，而地上部分浸提液有机化合物种类较多。香根草根际土浸提液中有机物主要有2-羟基丙酸、2-甲基-4-戊烯酸、邻羟基苯丙酮、酒石酸、丁香酸；香根草地上部分浸提液中有机物主要有甲酸、2-羟基丙酸、苯酚、2-甲基-4-戊烯酸、2-甲基苯甲醛、苯甲酸、柠檬烯、水杨酸、2-九烯醇、酒石酸、香草酸、辛二酸、7-甲氧基香豆素、对甲氧基肉桂酸、对叔丁基苯甲酸、咖啡酸、阿魏酸、丁香酸、棕榈酸；紫穗槐根际土浸提液中有机物主要有2-甲基-4-戊烯酸、3-甲基苯甲醛、α-萘酚、邻羟基苯丙酮、酒石酸、对甲氧基肉桂酸；紫穗槐地上部分浸提液中有机物主要有甲酸、丙酸、2-甲基苯酚、2-甲基-4-戊烯酸、丁二酸、2-甲基苯甲醛、苯甲酸、柠檬烯、水杨酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、β-苯丙酸、酒石酸、原儿茶酸、伞花内脂、对羟基肉桂酸、7-甲氧基香豆素、丁香酸、棕榈酸。 2、种子萌发试验中，香根草和紫穗槐地上部分浸提液对于大豆和蚕豆的萌发有抑制作用，随着浓度的增加抑制作用增强。紫穗槐根际土和地上部分浸提液对于蚕豆的萌发有延迟作用，在最终发芽率不变的情况下，蚕豆的发芽时间延迟了。 3、由不同浓度浸提液对大豆和蚕豆幼苗苗高、地上部分鲜重和干重、根长以及根干重进行的幼苗生长分析可知：紫穗槐和香根草根际土浸提液对大豆幼苗生长无显著影响，对蚕豆的生长有促进作用，主要表现在对地上部分的促进，对根的生长影响并不显著；香根草地上部分浸提液对大豆的生长无显著影响，紫穗槐地上部浸提液对大豆幼苗地上部分鲜重和干重以及根长的生长有显著抑制作用，且随着浓度的增加而增强；加入香根草和紫穗槐地上部分浸提液，对蚕豆的生长并无影响。 4、活性碳吸附、氮营养供给以及浸提液残留时间的增加是影响化感作用的重要因素，结果表明，在不同修正试验条件下香根草和紫穗槐浸提液对大豆和蚕豆生长的影响不同： (1)活性碳一方面可以吸附化感物质，使其对作物生长的影响减弱，另一方面作为微生物的碳源，可增加微生物的活性，使浸提液中的化感物质降解，或将其他有机物质降解为化感物质。试验表明，可以通过施加含有活性碳的肥料减缓紫穗槐地上部分浸提液对于大豆生长的抑制作用；而加入活性碳后香根草和紫穗槐地上部分浸提液抑制了蚕豆的生长，主要是由于微生物活性增大后分解产生的新物质中含有抑制蚕豆生长的化感物质。 (2)氮营养溶液对于作物的生长有促进作用，但香根草和紫穗槐地上部分浸提液处理的蚕豆并没有表现出促进作用，说明浸提液中的化感物质影响了蚕豆对氮的吸收。 (3)浸提液残留时间的增长会增加化感物质的挥发和微生物的分解作用。随着香根草和紫穗槐根际土浸提液在土壤中残留时间的增加，大豆的生长表现出受抑制现象：而香根草和紫穗槐地上部分浸提液抑制大豆生长的现象随着残留时间的增减逐渐得到缓解。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

2文献综述

2.1 化感作用概述

2.1.1化感作用的定义及来源

2.1.2化感物质的来源及种类

2.2 化感物质的释放途径

2.3 化感物质的提取与测定

2.4 化感物质的作用机理与特点

2.5 影响化感作用的因素

2.6 化感作用在农林复合系统中的应用

3研究背景

3.1 研究意义

3.2 研究内容

3.3 技术路线

4材料与方法

4.1 供试材料

4.1.1供试植物和土壤样品采集

4.1.2受体植物

4.1.3供试植物及浸提液制备

4.2 试验设计

4.2.1种子萌发试验

4.2.2幼苗生长试验

4.2.3化感作用修正试验

4.2.4化学测定及浸提液成分测定

5结果与讨论

5.1 化感物质分析

5.2植物篱浸提液对种子萌发的影响

5.2.1植物篱浸提液对大豆种子萌发的影晌

5.2.2植物篱浸提液对蚕豆种子萌发的影响

5.2.3小结

5.3植物篱浸提液对幼苗生长的影响

5.3.1植物篱根际土浸提液对作物生长的影响

5.3.2植物篱地上部分浸提液对作物生长的影响

5.3.3小结

5.4化感作用修正试验对幼苗生长的影响

5.4.1活性碳效应试验

5.4.2氮效应试验

5.4.3时间效应试验

5.4.4小结

6结语

参考文献

致谢