發(fā)布時間：2020-07-01 22:46

【摘要】：在生產(chǎn)中,連作障礙一直是困擾農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的一個難題,在很多蔬菜、果樹等園藝植物上都有發(fā)生。梨是我國重要的經(jīng)濟果樹,重慶地區(qū)近年大規(guī)模引進了一批優(yōu)質(zhì)極早熟和早熟梨品種,由于地域氣候條件和耕地面積等限制,需要重復利用老梨園和苗圃地,導致連作障礙問題日漸嚴重。一些傳統(tǒng)著名產(chǎn)區(qū)在品種結構調(diào)整和產(chǎn)業(yè)提升中也面臨著巨大挑戰(zhàn),原有的技術、市場及品牌等不能傳承下去,嚴重制約了梨產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。已有不少研究證實化感作用是草莓、蘋果、梨、桃等果樹連作障礙發(fā)生的重要因素之一。因此,對連作梨園中的化感作用進行研究可以揭開梨園連作障礙的發(fā)生機理,尋找有效的化感調(diào)控措施,達到克服連作障礙的目的。許多研究發(fā)現(xiàn)AM真菌和生物炭在化感調(diào)控方面都存在巨大潛力,而兩者聯(lián)合使用的相關研究還未見報道,并且AM真菌對梨化感作用的效應研究也較少,其化感調(diào)控作用的機理尚不完善。本研究比較相同管理條件下連作梨園(老梨園15年樹齡重茬再植)與新建梨園同期再植的兩年生黃冠/川梨幼樹生長情況,探討化感自毒作用與梨園連作障礙的關系;收集連作梨園根際土壤并制成浸提液,以川梨、杜梨種子為試材,采用濾紙培養(yǎng)皿法進行生物測定試驗,驗證和評價浸提液的化感自毒作用;利用GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀對連作梨園根際土壤中成分進行分析,探討其主要化感成分類別及種類;以一年生黃冠/川梨苗為材料,研究梨苗自然生長狀態(tài)下的化感自毒作用表現(xiàn)和AM真菌、生物炭兩者的化感調(diào)控效應。本研究主要結論如下:1.與新建梨園相比,連作梨園再植兩年生黃冠/川梨幼樹整體矮小、莖干細弱,新梢生長弱、葉片數(shù)顯著減少,連作障礙表現(xiàn)嚴重;進一步研究表明化感自毒作用與梨園連作障礙密切相關。2.三種濃度連作梨園根際土壤浸提液均不同程度地抑制了川梨、杜梨種子萌發(fā)與胚軸、胚根的生長�；凶饔迷u價結果表明川梨種子的綜合化感敏感程度高于杜梨種子。3.利用GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀從連作梨園根際土壤乙酸乙酯浸提液中共分離檢測出烷烴類、酯類、醇類、胺類、萜類、苯類、酚類、酮類及芳香烴類9大類77種化學組分,它們大都屬于化感物質(zhì)類別。最主要是烷烴類,占總成分的38.49%,其次是酯類,醇類等,與前人研究結果基本一致。試驗表明連作梨園根際土壤中主要存在的化感物質(zhì)有四十烷等大部分烷烴及4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚、鄰苯二甲酸二異辛酯、十六烷酸丁酯、十八烷酸丁酯、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮等物質(zhì),有些已被證實有活性并與植物連作障礙的發(fā)生有關。4.盆栽試驗發(fā)現(xiàn)連作梨園根際土壤浸提液對梨苗生長存在顯著抑制作用,隨濃度的升高,抑制作用越強,證實了化感自毒作用是導致梨園連作障礙的重要因素。浸提液可通過抑制梨苗根系發(fā)育,降低葉片光合作用和抗氧化系統(tǒng)酶活性,使MDA積累增多,細胞膜脂質(zhì)過氧化嚴重,通過改變可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量,打破了細胞滲透平衡以及降低土壤有效養(yǎng)分和土壤酶活性等方面阻礙梨苗正常生長發(fā)育過程。5.接種AM真菌促進了化感脅迫下梨苗的生長,直接或間接地提高梨苗的抗逆性,添加生物炭改善了化感脅迫下梨苗根際土壤環(huán)境,間接改善梨苗生長,提高其抗逆性,一定程度上緩解了化感脅迫危害。與對照CK相比,接種AM真菌顯著提高了梨苗的株高、莖粗、葉面積、根冠比及一級新根數(shù)、最長側根長、根系活力;增加了葉片葉綠素含量,改善光合特性;增強葉片保護酶活性,降低MDA和脯氨酸含量,使可溶性糖和蛋白含量增加,防止細胞膜脂質(zhì)過氧化并有效維持細胞內(nèi)外滲透平衡;使土壤酶活性有所提高,整體上增強了植株的抗逆性。添加生物炭則顯著降低了梨苗根際土壤容重、調(diào)節(jié)土壤pH,增加土壤有機質(zhì)及有效N、P、K含量,土壤過氧化氫酶、蔗糖酶、中性磷酸酶、蛋白酶和脲酶活性也顯著增強,進而保證土壤養(yǎng)分正常供應,一定程度上間接改善了梨苗的生長狀況,提高其抗逆性。6.連作梨園根際土壤浸提液對AM真菌的侵染表現(xiàn)出低促高抑效應。生物炭對AM真菌的繁殖和活動存在增益作用,顯著提高了梨苗根系菌根侵染率,菌根依賴性也增強。不同濃度下,與單接種AM真菌相比,菌根侵染率分別提高了24.22%、11.64%、14.31%、5.35%,即使在濃度為1g·m L-1時,仍促進了AM真菌的侵染。試驗結果表明兩者聯(lián)合使用時對化感自毒作用有顯著的協(xié)同調(diào)控效應。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S661.2
【圖文】：

西南大學碩士學位論文作用，是造成草莓連作障礙的原因之一[56, 57]。老果園土壤中殘存的大量根系或是殘枝、病枝，分解或是腐爛后產(chǎn)生某些對蘋果果樹生長和果實生產(chǎn)有毒有害的物質(zhì)[58-60]。草莓根系分泌物及其腐解物、梨根系浸提液處理均導致幼苗根系生理活性下降、抑制幼苗的生長，產(chǎn)生自毒作用[61, 62]。此外，許多研究表明前茬果樹的一些特異性根系分泌物或進微生物對殘體分解的產(chǎn)物，能直接抑制后茬植物的生長，或通過與植物根部接觸，促進果樹自身毒性物質(zhì)的再分泌導致毒素積累，或影響土壤微生物種群分布或刺激病原物的增殖而導致病害發(fā)生，使植物品質(zhì)整體下降，加重再植障礙[63-67]。Patrick Z A[68]認為桃樹的氰類根系分泌物，在土壤中經(jīng)水解生成苯甲醛和氫氰酸，影響了后茬桃樹根系的生長發(fā)育。與蘋果再植障礙相關的毒素有黃酮根苷（即根皮苷）、根皮普、根皮素、根皮酚、羥基肉桂酸和羥基安息香酸等[21, 69]。草莓連作后導致土壤自毒物質(zhì)積累，使得土壤微生物具有明顯的真菌化趨向，土壤有益微生物生長受到抑制而有害微生物滋生，導致連作障礙發(fā)生[70]。植物來源

連作梨園的化感自毒作用及 AM 真菌與植株生長 理濃度：0g·mL-1、0.25g·mL-1、0.5g·mL-1、1g·mL-1菌根侵染率根系發(fā)育植株生長量菌根依賴性光合作用保護酶活性滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)種子萌發(fā)試驗連作梨園根際土壤化感成分GC-MS分析6發(fā)芽率發(fā)芽指數(shù)胚軸長度胚根長度活力指數(shù)化感效應指數(shù)

【參考文獻】

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1 張如義;胡紅玲;胡庭興;楊麗妹;舒蘭;阮若玉;;核桃凋落葉分解對3種作物生長、光合及抗性生理特性的影響[J];生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學報;2016年04期

2 胡艷麗;毛云飛;毛志泉;;蘋果連作障礙成因、危害及防治[J];林業(yè)科技通訊;2016年04期

3 閆淑俠;;果樹再植嚴防重茬病[J];煙臺果樹;2015年04期

4 張澤志;吳強盛;李國懷;;叢枝菌根真菌對再植毛桃生長和根際土壤結構的影響[J];中國南方果樹;2014年06期

5 顧美英;劉洪亮;李志強;劉曉偉;唐光木;徐萬里;;新疆連作棉田施用生物炭對土壤養(yǎng)分及微生物群落多樣性的影響[J];中國農(nóng)業(yè)科學;2014年20期

6 陳莉莎;張金池;陸茜;司登宇;卓為君;李梅花;李世昌;;楊樹多代連作對土壤養(yǎng)分特征和生物活性的影響[J];南京林業(yè)大學學報(自然科學版);2014年05期

7 丁海燕;程智慧;;大蒜化感作用及其利用研究進展[J];中國蔬菜;2014年09期

8 王桂君;Brian Ohsowoski;John Klironomos;李玉;;菌根菌劑及土壤改良劑對退化生態(tài)系統(tǒng)的修復潛能分析[J];生態(tài)經(jīng)濟;2014年07期

9 焦永吉;程功;馬永健;王偉超;李建華;喬保明;蔣士君;;煙草連作對土壤微生物多樣性及酶活性的影響[J];土壤與作物;2014年02期

10 王艷芳;沈向;陳學森;吳樹敬;毛志泉;;生物炭對緩解對羥基苯甲酸傷害平邑甜茶幼苗的作用[J];中國農(nóng)業(yè)科學;2014年05期

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1 王素素;杜國棟;呂德國;;草莓根系腐解物化感作用研究[A];中國園藝學會2010年學術年會論文摘要集[C];2010年

2 賈克功;;果樹再植病害研究進展-文獻綜述[A];中國科學技術協(xié)會第二屆青年學術年會園藝學論文集[C];1995年

3 耿廣東;程智慧;張素勤;周新民;;植物化感作用研究方法的探討[A];中國園藝學會第六屆青年學術討論會論文集[C];2004年

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1 張江紅;酚類物質(zhì)對蘋果的化感作用及重茬障礙影響機理的研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2005年

2 耿廣東;辣椒（Capsicum annuum L.）化感作用及其機理研究[D];西北農(nóng)林科技大學;2005年

3 王芳;茄子連作障礙機理研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學;2003年

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1 劉威;不同施肥組合對重茬蘋果園樹體生長的影響[D];西北農(nóng)林科技大學;2016年

2 李興發(fā);梨根系化感成分及接種AMF抗化感作用的研究[D];西南大學;2015年

3 楊環(huán)宇;叢枝菌根真菌對連作土壤中桃實生苗生長的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2014年

4 劉勇;四種殺菌劑連續(xù)施用對連作蘋果園土壤微環(huán)境及幼樹生長的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2014年

5 張曉穎;生物質(zhì)炭緩解桃連作障礙的效應研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學;2013年

6 吳蕾;大豆根系分泌物的鑒定及其化感作用的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2010年

7 須文;辣椒化感作用與連作障礙關系的研究[D];貴州大學;2009年

8 宋宇加;人參根系分泌物及根際土壤中化感物質(zhì)的分離與鑒定研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學;2008年

9 隋寶強;白三葉草對樹莓化感效應的研究[D];西南大學;2008年

10 郭亞利;烤煙根系分泌物和提取物對幼苗生長及土壤酶活性的影響[D];西南大學;2006年

本文編號：2737377