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新疆得天独厚的光热资源适合加工番茄生长,已形成区域化布局和专业化生产基地,是新疆绿洲“红色产业”的支柱。由于种植区域过于集中,种植区内连作现象普遍,加工番茄不耐连作且具有较强化感效应,长期连作后会产生一系列负面影响,最终导致其产量和品质降低。论文采用蛭石培养法研究加工番茄植株水浸提液的他感作用和自毒效应;同时展开小区模拟试验,研究不同连作年限(正茬、连作3、5、7年)下不同生育时期加工番茄形态指标,光合源特性、生理代谢酶类、物质分配特性及产量效应,目的在于探讨加工番茄的连作障碍和化感作用机理,以期为克服或减轻加工番茄连作障碍提供理论依据和技术支持。主要结论如下:加工番茄各器官水浸提液对白菜、萝卜、棉花和小麦种子的萌发和幼苗生长及幼苗酶活性均存在不同程度化感作用。随着浸提液浓度的增加,化感作用不断加强,且表现出一定的浓度效应;不同器官的水浸提液对受体植物的化感作用也存在差异,其作用强度大部分表现为:果实>叶片>茎>根,当浓度为0.08g/ml时,果实浸提液对棉花幼苗鲜重的抑制作用与根、茎和叶相比分别增加19.7%、23.4%和15.1%,差异达显著水平(P<0.05);不同受体对不同浓度浸提液的化感效应不同,对棉花和小麦幼苗鲜重的抑制作用在0.02g/ml浓度下就达显著水平,而对萝卜和白菜幼苗鲜重的抑制作用从浓度为0.04g/ml开始表现显著,可见棉花和小麦对加工番茄水浸提液的敏感度高于白菜和萝卜,说明加工番茄各器官浸提液对小麦和棉花的化感效应明显。不同浓度加工番茄各器官浸提液对其自身种子萌发和幼苗生长及幼苗叶片酶活性的化感效应各不相同,随着浸提液浓度的增加,加工番茄幼苗的根长、苗高、鲜重、干重和侧根数逐渐下降,SOD酶活性和CAT酶活性及根系活力降低,POD酶活性呈先升后降的趋势,而MDA含量显著增加,当浓度达到0.08g/ml时,各项指标的差异达到最大,加工番茄根、茎、叶和果实浸提液对其自身幼苗根系活力的影响与对照相比分别降低了35.3%、47.9%、56.2%和60.3%,均达显著水平。加工番茄不同器官浸提液对其幼苗的化感作用也存在差异,在相同浓度下,加工番茄地上部浸提液的化感效应高于地下部,其中果实浸提液的自毒效应最强,其次是叶片,根的自毒效应表现最弱。说明加工番茄各器官不同浓度浸提液对自身具有较强的自毒作用。加工番茄连作可抑制加工番茄植株生长,随着连作年限的增加,加工番茄植株的株高、茎粗、根冠比和生物量均显著降低,其中在花果期这种抑制作用表现最显著,连作7年加工番茄植株株高、茎粗、根冠比和生物量与对照相比分别降低了26%、28%、10.7%和34%,均达极显著水平(P<0.01)。随着连作年限的增加,不同生育阶段加工番茄的叶面积指数和叶绿素含量均显著降低,从苗期至成熟期连作3年、5年和7年加工番茄叶片的胞间CO2浓度明显高于对照,而光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)均显著低于对照,并且随着连作年限的增加,各项指标显著性差异增大,其中连作7年加工番茄叶片净光合速率在苗期、蕾期、花果期、膨大期和成熟期与对照相比分别下降了28.3%、29.4%、26.1%、26.9%、33.7%,且差异极显著(P﹤0.01)。在连作过程中,加工番茄叶片Pn和Gs不断降低,而Ci逐渐升高,由此说明加工番茄叶片Pn的下降受非气孔因素的限制占主导地位。说明连作造成了加工番茄叶片Pn受气孔因素限制而降低,从而影响了加工番茄植株的光合作用。加工番茄连作障碍效应起始于苗期,在其整个生育进程中均表现出连作障碍效应,且连作年限越长表现出的连作障碍效应越显著。在各生育阶段,加工番茄植株根系和叶片中POD酶活性随着连作年限的增加先增大后减小,CAT酶和SOD酶活性及根系活力不断降低,而膜脂过氧化产物丙二醛含量显著升高,同时根系活力也随连作时间的延长明显下降,当连作年限增加到7年时,加工番茄根系活力从苗期至成熟期则分别比对照降低了51.5%、48.2%、41.9%、45.2%和67.7%,差异达极显著水平(P﹤0.01)。连作条件下加工番茄根系酶活性的变化规律与叶片酶活性的表现一致,但连作对根系中的各种酶活性和MDA含量的影响大于叶片,可以看出连作对根系的伤害程度高于地上部叶片。在连作条件下加工番茄的物质生产力降低,其中连作7年土壤栽培与对照相比差异最显著,其开花前贮藏物质的转运量、转移率和贡献率分别比对照降低57.44%、20.96%和35.56%,对照小区花果期LAI和果重叶比分别是连作7年下的1.4倍和1.25倍;连作条件下加工番茄物质生产力的降低最终导致其产量下降,连作3年、5年和7年的产量分别比对照降低9.46%、15.61%和33.94%。说明加工番茄不适宜连作,连作导致加工番茄产量下降。