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地黄,属玄参科(Scrophulariaceae),地黄属(Rehmannia Libosch),具有较强化感作用的药用植物之一,在我国地黄种植已有近两千年的历史,产地最早主要分布在河南焦作地区。芝麻是重要的油料作物,河南为主产区,河南年均种植芝麻31.3万公顷,产量11.2万吨,占全国年产量的28%。地黄栽培过程中不宜种植芝麻,否则会严重减产。为了进一步了解地黄对芝麻的化感作用,本实验以地黄块根和芝麻苗为试验材料,利用薄板层析、气质联用(GC-MS),分离和鉴定怀地黄块根中可能的化感物质,并进一步研究其化感物质对芝麻的化感作用机制。并取得了以下结论:(1)对不同处理相不同生长期土壤微生物数量分析发现,土壤微生物数量在芝麻生长过程中各相变化趋势基本一致,细菌数量下降、上升、下降、上升(石油醚相是下降、上升)在生长30天、75天出现峰值,是由于芝麻在幼苗期和结荚期生长需吸收养分量大,需要土壤微生物快速转化土壤中养分;放线菌数量上升、下降、上升(石油醚相是下降、上升)在生长15天出现峰值;真菌数量下降、上升、下降,在生长60天至75天时出现峰值,土壤中病原菌数量有所增加。(2)土壤酶活分析得:过氧化氢酶酶活变化趋势基本一致,在生长30天、75天出现峰值,且各处理相差异不显著;脲酶活性变化规律基本一致,在生长30、75天出现峰值。蔗糖酶酶活在生长30、75天出现峰值。在这两个时期,植株需要的营养物质多,生长迅速,土壤有机质转化速度变快。土壤有机氮转化比较高,植物氮素营养源之一的氨含量较高,土壤的熟化程度和肥力水平比较高,含有的腐殖质和水溶性有机质比较高。(3)利用薄板层析、气质联用(GC-MS),从地黄块根处理土中鉴定出的有机化合物种类主要包括烷烃、烯醛、醛类、酮类、脂类等。认为烯醛时可能的化感物质,其对芝麻幼苗的根、芽都有很强的抑制作用。(4)本文首次对芝麻苗进行系统的化学成分预实验,初步确定了其可能含有的化学物质有糖、有机酸、皂苷、黄酮类、酚类、强心苷、生物碱和挥发油等,为以后芝麻的化感作用研究,及其在农业耕作制度中的合理安排、农田杂草控制、作物病虫害的防治以及减少连作障碍危害等方面起着重要的作用,为进一步进行该植物生物活性成分的确定、提取、分离、纯化研究提供了研究基础。(5)大田试验表明,芝麻对地黄的生长具有抑制作用,且芝麻苗和芝麻叶添加的抑制作用最强。利用薄板层析得知,芝麻苗在土壤中的物质变化,新出现的物质点是二氯甲烷相中,展开剂:正己烷:乙酸乙酯=5:1,Rf=0.35时,在空白土中没有、芝麻苗中量比较少,而在处理土物质量比较大,其365nm下显黑色,碘显藏青色。这一物质点可能是芝麻对地黄的化感物质点。