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四川是中国马铃薯的重要产区，近年来，由于其产业化的发展带来的连作问题较为严重，存在着连作障碍及茬口选择问题。连作障碍是造成马铃薯产量减产的重要因素，且自毒作用又是产生连作障碍的主要因子之一，严重影响马铃薯产业化的发展。因此，研究马铃薯连作障碍的形成及其自毒作用已成为目前马铃薯生产和农业发展中亟待解决的问题。本文从2014-2016连续三年模拟大田试验，以四川省主推品种川芋117为材料，探究不同连作方式（连作、复种连作和春秋连作）下根际土壤养分、根际土壤酶活效应、以及不同连作模式下马铃薯干物质积累与分配规律对其不同连作方式的响应机制。同时研究自毒作用对马铃薯根系特征和叶片生理特性的影响，以期为马铃薯连作栽培提供有效思路，也为马铃薯解决连作障碍提供理论基础。研究的主要结果如下:
1.随着连作年限的增加，不同连作模式下马铃薯根际土壤全氮、碱解氮以及速效钾含量呈下降趋势，全钾含量整体趋于平稳趋势，全磷、速效磷以及有机质则随着连作年限呈先下降后升高的趋势。不同连作模式中，速效磷含量在整个生育时期变化幅度大，但在成熟期不同连作方式下速效磷含量差异不明显。除2016年成熟期复种连作速效钾含量较低外，根际土壤全氮、碱解氮、全磷和速效钾含量，均表现为;复种连作＞春秋连作＞连作。速效养分变化与全效养分含量变化表现不一致，随连作年限的增加，成熟期速效磷含量呈先下降后升高的趋势，而碱解氮含量和速效钾含量均呈下降趋势。整个试验期间，不同连作模式下土壤速效养分均表现为比全效养分变化快，全效养分更趋向稳定状态。
2.不同连作模式下，不同根际土壤酶活性表现差异明显。随着连作年限的增加，根际土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性均呈降低趋势，而酸性磷酸酶、多酚氧化酶(PPO)和FDA水解酶均呈升高趋势。根际土壤脲酶、荧光素双醋酸酯(FDA)水解酶其活性大小表现为:连作＞春秋连作＞复种连作，酸性磷酸酶活性:春秋连作＞连作＞复种连作，多酚氧化酶活性:复种连作＞春秋连作＞连作。与连作模式比较，复种连作向土壤中输入的物质种类和数量更多，能够更有效地调节根际土壤酶活性，有利于根际土壤的良性发育。
3.连作影响根和块茎的形成，使地上部徒长，后期地上部茎、叶长势偏旺，向地下部块茎运输减弱，根冠比明显降低，导致最终产量偏低。不同连作方式下不同营养器官转运量与转运率均有所不同，其总转运量（根+茎+叶）在5.0-7.0g.株-1左右。比较三种不同连作模式，连作主要影响马铃薯平均单薯重量从而影响最终马铃薯产量。与对照比较，复种连作下块茎产量升高3.33％，而连作与春秋连作分别降低11.43％，21.90％。发现三种连作模式下马铃薯产量差异显著，复种连作下马铃薯块茎产量最高，连作次之，春秋连作产量最差。
4.马铃薯不同器官浸提液对马铃薯生长产生明显的抑制作用，其中茎、叶浸提液对株高具有显著抑制作用(p≤5％)，化感指数均为-0.11，而根浸提液对其分支数、茎粗的抑制作用最强，化感指数分别为-0.33和-0.13;根浸提液对其根系的抑制作用也最大，其中对根系表面积、根尖数、分叉数的化感指数分别为-0.25、-0.32、-0.32。
5.不同器官浸提液处理后，马铃薯叶片叶绿素含量降低，过氧化物酶、过氧化氢酶活性降低，而丙二醛随着浓度的升高，化感效应降低，且根浸提液的化感效应最强，化感指数为-0.10。除根浸提液处理可溶性糖含量明显增加外，茎、叶浸提液处理抑制可溶性糖含量，化感指数达-0.11、-0.02。马铃薯茎、叶浸提液对可溶性蛋白含量有促进增加的作用，根浸提液产生抑制作用，化感指数达-0.06。马铃薯不同器官存在自毒作用，但适应自毒物质胁迫的能力不同，其中根系自毒作用最为明显。
1.随着连作年限的增加，不同连作模式下马铃薯根际土壤全氮、碱解氮以及速效钾含量呈下降趋势，全钾含量整体趋于平稳趋势，全磷、速效磷以及有机质则随着连作年限呈先下降后升高的趋势。不同连作模式中，速效磷含量在整个生育时期变化幅度大，但在成熟期不同连作方式下速效磷含量差异不明显。除2016年成熟期复种连作速效钾含量较低外，根际土壤全氮、碱解氮、全磷和速效钾含量，均表现为;复种连作＞春秋连作＞连作。速效养分变化与全效养分含量变化表现不一致，随连作年限的增加，成熟期速效磷含量呈先下降后升高的趋势，而碱解氮含量和速效钾含量均呈下降趋势。整个试验期间，不同连作模式下土壤速效养分均表现为比全效养分变化快，全效养分更趋向稳定状态。
2.不同连作模式下，不同根际土壤酶活性表现差异明显。随着连作年限的增加，根际土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性均呈降低趋势，而酸性磷酸酶、多酚氧化酶(PPO)和FDA水解酶均呈升高趋势。根际土壤脲酶、荧光素双醋酸酯(FDA)水解酶其活性大小表现为:连作＞春秋连作＞复种连作，酸性磷酸酶活性:春秋连作＞连作＞复种连作，多酚氧化酶活性:复种连作＞春秋连作＞连作。与连作模式比较，复种连作向土壤中输入的物质种类和数量更多，能够更有效地调节根际土壤酶活性，有利于根际土壤的良性发育。
3.连作影响根和块茎的形成，使地上部徒长，后期地上部茎、叶长势偏旺，向地下部块茎运输减弱，根冠比明显降低，导致最终产量偏低。不同连作方式下不同营养器官转运量与转运率均有所不同，其总转运量（根+茎+叶）在5.0-7.0g.株-1左右。比较三种不同连作模式，连作主要影响马铃薯平均单薯重量从而影响最终马铃薯产量。与对照比较，复种连作下块茎产量升高3.33％，而连作与春秋连作分别降低11.43％，21.90％。发现三种连作模式下马铃薯产量差异显著，复种连作下马铃薯块茎产量最高，连作次之，春秋连作产量最差。
4.马铃薯不同器官浸提液对马铃薯生长产生明显的抑制作用，其中茎、叶浸提液对株高具有显著抑制作用(p≤5％)，化感指数均为-0.11，而根浸提液对其分支数、茎粗的抑制作用最强，化感指数分别为-0.33和-0.13;根浸提液对其根系的抑制作用也最大，其中对根系表面积、根尖数、分叉数的化感指数分别为-0.25、-0.32、-0.32。
5.不同器官浸提液处理后，马铃薯叶片叶绿素含量降低，过氧化物酶、过氧化氢酶活性降低，而丙二醛随着浓度的升高，化感效应降低，且根浸提液的化感效应最强，化感指数为-0.10。除根浸提液处理可溶性糖含量明显增加外，茎、叶浸提液处理抑制可溶性糖含量，化感指数达-0.11、-0.02。马铃薯茎、叶浸提液对可溶性蛋白含量有促进增加的作用，根浸提液产生抑制作用，化感指数达-0.06。马铃薯不同器官存在自毒作用，但适应自毒物质胁迫的能力不同，其中根系自毒作用最为明显。