苹果连作土壤中主要酚酸类物质对平邑甜茶幼苗根系的影响

摘要

[目的]研究砂培条件下土壤实测浓度的酚酸及其混合物对平邑甜茶幼苗生物量以及根系相关指标的影响,为研究苹果连作障碍的缓解措施及指导老果园的更新提供理论依据.[方法]试验包括对照(CK)、根皮素(T1)、酚酸混合物(T2)、香草醛(T3)、根皮苷(T4)、水杨酸(T5)、苯甲酸(T6)共7个处理,测定5种酚酸及其混合物对平邑甜茶幼苗生物量、根系线粒体相关指标、根系活力、根系超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)以及三羧酸循环(TCA)相关酶等指标的影响.[结果]5种酚酸及其混合物均降低了平邑甜茶幼苗的根、茎鲜重,以混合酚酸(T2)处理降低最明显,根鲜重、茎鲜重分别为对照的27.3％、51.7％.单个酚酸处理相比,以根皮苷(T4)对平邑甜茶幼苗伤害最大,根鲜重、茎鲜重分别为对照的42.3％、60.6％.各处理对平邑甜茶幼苗的伤害大小排序为:混合酚酸＞根皮苷＞根皮素＞香草醛＞水杨酸＞苯甲酸＞对照.不同酚酸处理后均使平邑甜荼幼苗的根系活力下降,随着处理时间的延长,根系活力降低越显著;在处理后的第1、3、5天以T2处理降低最显著,分别为对照的73.0％、71.7％和76.1％;在处理后的第10天和15天,T4处理的根系活力降低最显著,由对照的85.5％降为54.4％.不同酚酸处理均可导致MDA含量显著升高,随着处理时间的延长,根系MDA含量升高越显著,在处理后的第1、3、5天,以T2处理升高最显著,分别为对照的7.71、1.66和1.66倍.过氧化氢(H2O2)含量则呈现先升高后降低的趋势,在处理后的第3天,T1、T2、T3、T4、T5、T6各处理根系线粒体H202含量的增幅最大,分别为对照的2.50、2.36、2.58、2.59、2.40、2.58倍.不同酚酸处理对平邑甜茶幼苗根系TCA循环相关的顺乌头酸酶和异柠檬酸脱氢酶活性具有抑制作用,这与不同酚酸处理后的根系活力下降的结果相一致,但不同酚酸对延胡索酸酶的活性没有影响.不同酚酸处理后根系线粒体膜通透性转换孔(MPTP)开放程度增大,细胞色素Cyt c/a比值下降,其中在处理后的第1、3、5、10、15天,以T2处理的细胞色素Cyt c/a比值下降最显著,分别为对照的76.0％、76.9％、69.1％、66.4％和64.2％,其次为T4处理;在处理后的第15天,各处理的根系线粒体Cyt c/a由低到高为:混合酚酸＞根皮苷＞香草醛＞水杨酸＞根皮素＞苯甲酸＞对照.[结论]酚酸混合物、根皮苷和根皮素对平邑甜茶幼苗的生长发育总体表现的抑制作用更大,表明根皮苷、根皮素是引起苹果园连作障碍的关键酚酸类物质.在老果园的更新工作时,可首先考虑采用多种措施来降解根皮苷和根皮素以缓解苹果连作障碍中酚酸带来的危害.