AM真菌與生物炭對(duì)連作梨園化感作用的效應(yīng)研究.pdf

1、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(gè)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(jì)果樹，重慶地區(qū)近年大規(guī)模引進(jìn)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(fù)利用老梨園和苗圃地，導(dǎo)致連作障礙問題日漸嚴(yán)重。一些傳統(tǒng)著名產(chǎn)區(qū)在品種結(jié)構(gòu)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(shù)、市場及品牌等不能傳承下去，嚴(yán)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(shí)化感作用是草莓、蘋果、梨、桃等果樹連作

2、障礙發(fā)生的重要因素之一。因此，對(duì)連作梨園中的化感作用進(jìn)行研究可以揭開梨園連作障礙的發(fā)生機(jī)理，尋找有效的化感調(diào)控措施，達(dá)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(guān)研究還未見報(bào)道，并且AM真菌對(duì)梨化感作用的效應(yīng)研究也較少，其化感調(diào)控作用的機(jī)理尚不完善。
　　本研究比較相同管理?xiàng)l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

3、作用與梨園連作障礙的關(guān)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(jìn)行生物測定試驗(yàn)，驗(yàn)證和評(píng)價(jià)浸提液的化感自毒作用；利用GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀對(duì)連作梨園根際土壤中成分進(jìn)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(yīng)。本研究主要結(jié)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

4、干細(xì)弱，新梢生長弱、葉片數(shù)顯著減少，連作障礙表現(xiàn)嚴(yán)重；進(jìn)一步研究表明化感自毒作用與梨園連作障礙密切相關(guān)。
　　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。化感作用評(píng)價(jià)結(jié)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(xué)組分，它們大都

5、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(jié)果基本一致。試驗(yàn)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(shí)有活性并與植物連作障礙的發(fā)生有關(guān)。
　　4.盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)連作梨園根際土壤浸提液對(duì)梨苗生長存在顯著抑制作用，隨濃度的升高，

6、抑制作用越強(qiáng)，證實(shí)了化感自毒作用是導(dǎo)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MD A積累增多，細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化嚴(yán)重，通過改變可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量，打破了細(xì)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(jìn)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

7、，提高其抗逆性，一定程度上緩解了化感脅迫危害。與對(duì)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(jí)新根數(shù)、最長側(cè)根長、根系活力；增加了葉片葉綠素含量，改善光合特性；增強(qiáng)葉片保護(hù)酶活性，降低MD A和脯氨酸含量，使可溶性糖和蛋白含量增加，防止細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化并有效維持細(xì)胞內(nèi)外滲透平衡；使土壤酶活性有所提高，整體上增強(qiáng)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(jī)質(zhì)及有效N、P、K

8、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(qiáng)，進(jìn)而保證土壤養(yǎng)分正常供應(yīng)，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(duì)AM真菌的侵染表現(xiàn)出低促高抑效應(yīng)。生物炭對(duì)AM真菌的繁殖和活動(dòng)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(qiáng)。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·mL