花生因连作障碍导致减产8%~32%,品质明显下降,解决花生连作障碍问题已成为当前我国花生生产中亟待解决的关键问题之一。目前花生连作障碍机理研究不深入,前人对黄瓜、大豆等的研究表明,作物的连作障碍与根系分泌物化感作用密切相关。本项研究以花生根系分泌物为切入点,采用连续收集法提取到了不同连作年限、不同生育时期的花生根系分泌物,应用气相-质谱联用仪鉴定其主要成分,研究了花生根系分泌物对花生种子发芽、幼苗的生长发育和土壤微生物的影响。结果表明,花生根系分泌物中含有具有自毒作用的化感物质,如豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸等。这些物质主要是通过对细胞膜造成损害、抑制光合作用、根系活力,导致光合产物的减少和养分吸收能力的降低,从而抑制花生植株的生长。同时,降低了土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的活性,抑制根际有效养分的供应,进一步影响到花生植株对养分的吸收。花生根系分泌物对根腐镰刀菌的生长起化感促进作用,对固氮菌的生长起化感抑制作用,这改变了花生连作土壤中微生物群落的结构。本项研究阐明了花生根系分泌物的化感作用与连作障碍间的关系,为花生连作障碍防控产品的研制提供了有力的理论支撑。
英文主题词Peanut; Root exudates; Allelopathy; Continuous cropping obstacle