论文部分内容阅读
随着国家“一号文件”对集约化农业生产的不断扶持,设施园艺生产的产业化不断发展和壮大起来,全国各地相继涌现出一大批的专业蔬菜产地,从而改善了原有耕作制度、提高了农业生产效率和单位产出率、解决了农民就业和增加农民的收入等一系列问题,但与此同时,由于单一的耕作制度和作物品种,以及过分地追求经济效益,设施园艺中的连作障碍问题日益加剧,导致植物病虫害发作,以及蔬菜自毒作用,造成作物产量和品质连年下降。连作障碍影响作物的产量和品质,已经得到农业生产上的普遍关注,多年来,国内外许多专家学者都在寻找安全、高效、持久治理设施蔬菜连作障碍的有效途径,以期从根本上克服蔬菜的连作障碍问题,但是由于引起连作障碍的因素很多,牵扯到植物本身、土壤以及环境中的其他生物和非生物因素,而且各因素之间还有相互影响作用,因此克服连作障碍的难度很高。连作障碍被认为是蔬菜连作障碍的主要原因之一,被广大研究人员视为重点,因此,进一步研究蔬菜自毒作用对连作障碍的克服有着重要作用。本文主要着眼于蔬菜连作障碍的问题之一——自毒作用,来开展相关研究,从植物本身、土壤微生物以及缓解措施等角度,进行了探索,主要结果如下:1.运用根系分泌物的连续收集法,对不同种类植物,如葱、姜、蒜、豇豆、高粱和玉米等植物的根系分泌物进行收集和提取,经过GCMS分析检测,得出不同植物根系分泌物的组成。结果发现,连续收集法能比较好的得到植株的根系分泌物,对分析根系分泌物的种类很有效。另外,提取植物根中的化感物质,通过GCMS分析鉴定,确定成分。2.植物通过分泌自毒物质产生化感作用,这些化感物质会与根际周围的微生物及植物产生互相作用。采集了全国几大粮食主产区的耕种土壤,如东北、西北、山东、浙江、江西等。测定不同地区土壤的理化性质,例如土壤pH值、土壤含水量、土壤电导率等等。同时,在25℃环境下,用0.5mM的肉桂酸处理土壤7天,研究外源肉桂酸对不同类型的土壤微生物种群的影响有何不同,用微生物涂板计数法分别计数了处理前后土壤中细菌、放线菌和真菌的数量。结果表明,外源肉桂酸会对土壤微生物种群产生抑制作用,不同类型的土壤由于本底的土壤微生物种群活性不同,肉桂酸产生的抑制程度也不同。另外,通过使用GCMS分析检测外源肉桂酸的残留,研究不同土壤对外源肉桂酸的分解能力差异,结果表明,7天过后,土壤中的外源肉桂酸含量显著减少。微生物种群数量受到外源肉桂酸的抑制作用基本与肉桂酸的残留量成反比。另外,不同地区土壤对外源肉桂酸的分解能力呈现北方优于南方,与实际生产中北方土更耐连作一致。3.有研究通过向水培液中添加活性炭,起到吸附自毒物质的作用,从而缓解化感效应。因此,在前人研究的基础之上,进一步探索自毒作用缓解措施。向黄瓜耕种土壤中添加竹炭,肉桂酸处理5天以后,测定了黄瓜植株的根生长情况、光合,以及根叶中的抗氧化酶活性,发现竹炭同样能够有效的缓解肉桂酸产生的自毒作用,并且可用于土壤中。竹炭的成本大大的地域活性炭,并且竹炭在江浙地区易于获得,因此,这一方法能够很好的得到应用。