烤烟化感自毒作用及适宜茬口作物的初选

【摘要】化感自毒作用是烤烟连作障碍的重要原因之一。本试验以云烟87、云烟97、烤烟K326三个烤烟品种为材料,采用田间试验、盆栽试验和室内培养等方法进行了烟草化感自毒作用及连作障碍消减技术初探。本文首先通过研究烤烟植株淋洗物、根系分泌物、根际土壤浸提液及根残腐解液对烤烟的自毒效应来确定化感自毒作用产生的主要来源,然后通过气相色谱-质谱联用仪来鉴定化感自毒物质种类及相对含量；最后通过研究化感自毒作用产生的主要来源对其他作物种子和幼苗的生物效应,来确定适宜的茬口作物,从而为烟草连作障碍的消减技术提供科学依据。其主要结论如下：(1)四种来源的提取物对云烟87和云烟97的发芽势及烤烟K326的发芽率的化感效应均达极显著水平(P<0.001),对K326发芽势的化感效应达显著水平(P<0.05)。四种来源的提取物对于云烟87、云烟97及烤烟K326种子发芽势和发芽率的化感效应均随浓度的升高呈现先增加后降低的趋势,但每种提取物达到最高点的浓度不同。在四种来源的提取物里,根系分泌物对云烟87和云烟97及烤烟K326的发芽势和发芽率的促进作用较弱或抑制作用最强,尤其是高浓度的根系分泌物对于云烟87和云烟97及烤烟K326的种子发芽势及烤烟K326的种子发芽率均有明显的抑制作用。四种来源的提取物对于云烟87胚根伸长均有抑制作用,对于云烟87胚轴伸长均有促进作用,且根系分泌物对胚根的抑制作用最强,对胚轴的促进作用最弱。高浓度的根系分泌物对于云烟97和烤烟K326的胚根及胚轴伸长均有较强的抑制作用。(2)四种来源的提取物对云烟87的株高、茎围、最大叶长、最大叶宽和云烟97的株高、茎围及烤烟K326的最大叶长的化感效应均达极显著水平(P<0.001),对烤烟K326的株高、茎围的化感效应达显著水平(P<0.05)。四种来源的提取物对云烟87和云烟97及烤烟K326的可溶性糖含量、MDA含量、苯丙氨酸解氨酶活性和根系活力的化感效应达显著水平(P<0.05)。四种来源的提取物对云烟87及烤烟K326的外观长势和生理特性的化感效应均随浓度的升高呈现先增加后降低的趋势,但每种提取物达到最高点的浓度不同。在四种来源的提取物里,根系分泌物对烤烟农艺性状指标和生理特性的促进作用最弱或抑制作用最强。尤其是高浓度的根系分泌物明显抑制了云烟87和烤烟K326的最大叶长、最大叶宽及云烟87和云烟97的可溶性糖含量以及烤烟K326的根系活力。且高浓度的根系分泌物明显抑制了烤烟叶和整株对氮、磷、钾营养元素的吸收。(3)三个烤烟品种的四种来源的提取物中均含有烃类、脂类、酸类、酮类、醇类、醚类、胺类、醛类、酚类等9大类物质,且均以根系分泌物中物质总量最高。云烟87和烤烟K326四种物质来源中含量最高的为烃类、脂类和醚类；云烟97的淋洗物、根际土浸提液和根残腐解液中含量最高的为烃类、脂类和醚类,根系分泌物中则以胺类(15.71%)含量最高,醚类(5.73%)、脂类(5.25%)和烃类(3.2%)次之。云烟87的根系分泌物中含有7大类共48种物质,其中烃类有23种物质,脂类共有14种物质,醚类只有三甲基硅甘油醚(11.76%),且在总的物质中含量最高；云烟97的根系分泌物质中检测到6大类共47种物质,其中胺类含有10种物质,酯类含有17种物质,烃类含有13种物质,醚类只有4种物质,在所有物质中含量最高的为2,2,2-三氟-N-三甲基硅烷基-乙酰胺(13.97%)；烤烟K326的根系分泌物中检测到8大类共47种物质,其中烃类含有23种物质,脂类含有14种物质,醚类只有1种物质,在所有物质中含量最高的为1,2,3-三(三甲基硅氧基)丁烷(4.52%)。三个烤烟品种的根系分泌物中共有且含量较高的烃类物质为八甲基三硅氧烷。(4)三个烤烟品种的根系分泌物对紫云英、黑麦草、益母草、决明子的发芽势和发芽率均起促进作用,且云烟87和云烟97的根系分泌物对其的促进作用随浓度的升高呈现先增加后降低的趋势；烤烟K326的根系分泌物对黑麦草的促进作用随浓度的升高逐渐增强,对紫云英、益母草和决明子的促进作用在高浓度有减低的趋势。三个烤烟品种对娃娃菜的发芽势和发芽率则起抑制作用,且随浓度的升高而抑制作用增强。而且,三个品种烤烟的根系分泌物均促进了紫云英、黑麦草、益母草胚根和胚轴的伸长,抑制了小麦胚根的伸长。(5)三种烤烟根系分泌物对于紫云英、黑麦草、益母草的地上和地下部干重均起促进作用,对小麦地上部干重起部分抑制作用,对决明子地下部干重也起抑制作用,且随浓度的升高促进作用增强。三种烤烟根系分泌物在高浓度时抑制娃娃菜地下部干重的增加。三个烤烟品种的根系分泌物对紫云英、黑麦草、益母草、娃娃菜的MDA含量和丙氨酸解氨酶活性的影响达显著水平(P<0.05)。云烟87和云烟97及烤烟K326的根系分泌物提高了紫云英、黑麦草和益母草MDA含量,并增强了紫云英、黑麦草、益母草、决明子和小麦苯丙氨酸解氨酶活性。
【作者】王书凤；
【导师】习向银；
【作者基本信息】西南大学，植物营养学，2014，硕士
【关键词】烤烟；根系分泌物；种子萌发；幼苗生长；化感自毒作用；

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