棉花根系分泌物及棉花—孜然间作的化感效应研究

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1、塔里木大学硕士学位论文棉花根系分泌物及棉花-孜然间作的化感效应研究StudyontheAllelopathyofCottonandCuminIntercroppingPatternbyCottonRootExudates研究生：谢利指导教师：吴瑛教授专业：生态学研究方向：化学生态学获得学位名称：理学硕士获得学位时间：年月日塔里木大学植物科学学院二〇一五年六月棉花根系分泌物及棉花-孜然间作的化感效应研究摘要棉花作为新疆主要的经济支柱作物，随着连作时间的增长和种植面积的增加，棉花连作问题呈增长趋势，并产生了一定的负面影响，因此出

2、现以作物的间、套种来避免连作障碍。自毒作用是造成作物连作障碍的原因之一，因此从化感作用角度探讨棉花生长状况，对于棉花生产的可持续发展具有重要意义。文章采用室内测定与田间相结合的试验方法，研究了棉花根系分泌物对棉花的自毒作用，以及对5种受体作物的化感作用。选取了棉花单作、孜然单作、棉花和孜然间作3种种植模式，研究其土壤微生物数量、土壤酶活性和3种酚酸类化感物质含量的变化。为构建高效合理的棉花种植模式、实现棉花的可持续发展提供理论依据。主要结果如下：1、采用水培法收集棉花根系分泌物，分别对棉花和其他5种受体植物种子进行萌发试验和

3、幼苗生长试验。研究了不同水培时间（培养10d、20d、30d）的棉花根系分泌物对不同受体植物的化感作用。结果表明：棉花根系分泌物对甜椒、玉米、白菜、萝卜、番茄均具有化感效应，对棉花自身则表现出自毒作用，且水培时间越长，抑制效应越强；棉花根系分泌物对受体种子萌发、幼苗生长及酶活性有抑制或促进作用，不同时间的棉花根系分泌物对受体植物生长呈现“低促高抑”的规律。且棉花根系分泌物对五种受体植物幼苗根的抑制作用强于茎叶，对玉米的抑制作用相对较强，对其它受体植物的抑制作用较弱。2、单作孜然和棉花间作孜然的真菌、细菌、放线菌、氨化细菌和自

4、生固氮菌数量均显著低于单作棉花，且数量大小表现为：单作棉花＞棉花间作孜然＞单作孜然，其中只有细菌和放线菌数量会随间作年限增大而降低，真菌、氨化细菌和自生固氮菌数量则不受间作年限限制。3、不同耕作模式的土壤酶活性大小表现为：单作棉花＞棉花间作孜然＞单作孜然，与土壤微生物数量的变化趋势一致，其中除了间作1年和2年的土壤过氧化物酶与单作棉花无显著性差异，其他间作模式的脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、蛋白酶活性均与单作棉花差异显著。在对土壤酶活性与土壤微生物数量的相关性分析上表明，土壤酶活性和土壤微生物数量呈正相关的关系，且相关性大小表现

5、为：脲酶＞蔗糖酶＞过氧化氢酶＞蛋白酶＞过氧化物酶。4、通过HPLC检测不同种植模式下根际土壤中酚酸类物质的含量，确定含有没食子酸、阿魏酸、对-羟基苯甲酸三种酚类化感物质。单作孜然的根际土壤酚酸类化感物质含量高于单作棉花和棉花间作孜然的，且棉花和孜然间作能显著降低土壤中对-羟基苯甲酸的含量，但没食子酸和阿魏酸的含量与单作棉花相差无几。关键词：棉花；孜然；化感作用；间作；土壤环境IStudyontheAllelopathyofCottonandCuminIntercroppingPatternbyCottonRootExudat

6、esAbstractCottonisaeconomiccropsinXinjiang,sincethecontinuouscroppingtimeislongandthecultivatedareaislarge,thereareaseriesofnegativeeffect,whichcausedcontinuouscroppingquestionsofcottoninXinjiangtobeprominent.itisofgreatsignificancetothesustainabledevelopmentofsout

7、hernxinjiangeconomytoexploretheroleofcottongrowthfromallelopathiceffect.Bioassayandphysiologicalexperimentwereadoptedtoexploretheallelopathiceffectandmechanismofcottononseveralplantreceptors.Effectsofcottonandcuminintercroppingonthesoilmicroorganisms,enzymeactiviti

8、esandquantitativeofthreePhenoliccompoundswereresearched.Weprovideacademicevidencesfordiclosingcontinuouscroppingobstacleandfoundingefficientratio