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加工番茄根系分泌物与提取液对幼苗生长及土壤酶活性的影响

作　者: 刘易
导　师: 蒋桂英
学　校: 石河子大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 加工番茄根系分泌物根残体幼苗生长土壤酶
分类号: S641.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 79次
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内容摘要

加工番茄是新疆重要的经济作物,连作是加工番茄栽培中的普遍现象,可导致加工番茄产量下降、品质恶化等问题。许多研究表明根系分泌物与根残体是引起连作障碍的关键原因。本研究以加工番茄根系分泌物和根残体为载体,探索其对幼苗生长和土壤酶活性的影响,旨在研究加工番茄连作障碍发生的机理和可能的原因,为解决新疆加工番茄的连作障碍问题,提高加工番茄质量和产量提供科学依据。也为新疆加工番茄这一优势产业可持续发展提供技术支持。本研究采用盆载试验和模拟试验,收集、提取加工番茄根系分泌物,配置为酸溶性、碱溶性、中性组分,分别研究其对种子发芽率、幼苗生长和根系养分吸收的影响;用根残体浸提液培养土壤,模拟研究对土壤酶活性的影响。研究结果如下:1.加工番茄根系分泌物对其种子的萌发和幼苗生长均有自毒效应。不同组分和浓度加工番茄根系分泌物导致加工番茄种子的发芽率和发芽指数明显降低,且随着根系分泌物溶液浓度的增加,受抑制程度越显著。酸溶性根系分泌物对种子萌发的影响最大,中性根系分泌物的影响次之,碱溶性根系分泌物的影响最小,其平均发芽率分别比对照降低14.7%、11.7%和8.3%。酸溶性组分浓度为50%的根系分泌物溶液的抑制作用最强,发芽率比对照降低了19.33%。三种组分根系分泌物对加工番茄幼苗的生长均有不同程度的抑制,降低了根系活力(比对照降低了51.9～59.6%);而且根系分泌物使加工番茄叶片SOD酶活性降低、MDA生成量增多、POD酶活性升高,说明加工番茄根系分泌物具有自毒作用。2.根系分泌物对加工番茄根系养分吸收有明显的抑制作用。随处理浓度的加大,抑制根系对K+、NO3―、H2PO4―吸收的作用增强,其中中性组分对NO3―吸收的影响最强,酸溶性组分对K+的吸收抑制作用较强,碱溶性组分对H2PO4―的吸收抑制作用较强。在加工番茄根系分泌物中,存在多种抑制加工番茄养分吸收的化学物质,从而抑制加工番茄幼苗的生长。3.不同浓度根残体浸提液对加工番茄幼苗根系活力和幼苗生长影响显著。随着浸提液浓度的增大,加工番茄幼苗的根系活力逐渐降低,根冠比和叶绿素含量逐渐降低;衡量膜脂损伤程度大小的MDA含量有明显增大,说明细胞膜受到破坏;而细胞酶促防御系统的SOD酶活性呈现降低的趋势,CAT酶活性呈现先增后降的趋势,POD酶活性呈现升高的趋势,这种变化趋势说明植物在逆境作用下,加速膜脂过氧化链式反应、增加过氧化有害产物积累、导致了细胞膜系统破坏及大分子生命物质的损害,植物代谢及生理功能紊乱,最后出现植物死亡。4.根残体浸提液和培养时间影响过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和蛋白酶的活性。加工番茄根残体浸提液对土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性有激活作用,过氧化氢酶活性在培养15天时,添加45%根残体浸提液的处理作用最明显,但随着培养时间的延长过氧化氢酶和磷酸酶活性与对照无明显差异;土壤脲酶活性随着培养时间的增加逐渐增强,其中添加45%根残体浸提液的脲酶活性高于其他浓度。土壤蔗糖酶活性随着培养时间的延长呈下降趋势,不同浓度根残体浸提液中对照低于其他处理,45%、30%的添加比例时,土壤蔗糖酶活性显著高于对照,呈现出随浓度的增加酶活性增强的趋势;土壤蛋白酶活性随着培养时间的增加,呈现先升高,后降低,然后再次升高,再次降低的变化趋势,对照显著高于其他浓度处理,45%根残体浸提液处理土壤蛋白酶活性除35天外低于其他处理。

全文目录

中文摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
前言  12-13
第一章文献综述  13-23
  1.1 自毒作用的定义和分类  13-14
  1.2 自毒作用生物检测方法  14
    1.2.1 模拟实验  14
    1.2.2 阶梯栽培法  14
    1.2.3 根渗出液循环栽培法  14
    1.2.4 植物盒法  14
    1.2.5 田间实验  14
  1.3 自毒物质的作用特点  14-15
    1.3.1 自毒物质作用的选择性和专一性  14
    1.3.2 自毒物质的浓度效应  14-15
    1.3.3 自毒物质的复合效应  15
    1.3.4 自毒物质作用的复杂多样性  15
  1.4 自毒物质的生理机制  15-17
    1.4.1 改变膜透性抑制植物养分吸收  15
    1.4.2 影响植物光合与呼吸作用  15-16
    1.4.3 抑制细胞分裂、伸长和亚显微结构  16
    1.4.4 对各种酶功能和活性的影响  16
    1.4.5 对蛋白质合成的影响  16
    1.4.6 对内源植物激素合成代谢的影响  16-17
    1.4.7 对植物的微生物系统的影响  17
  1.5 自毒物质的来源与连作障碍  17-19
    1.5.1 连作障碍  17
    1.5.2 自毒物质的来源与连作障碍  17-19
  1.6 自毒作用引起连作障碍的克服方法  19-21
    1.6.1 深耕土壤  19-20
    1.6.2 合理施肥  20
    1.6.3 微生物制剂的施用  20-21
    1.6.4.合理轮作和间套作  21
    1.6.5 抗性品种的培育  21
  1.7 研究展望  21-22
  1.8 研究的目标和意义  22
  1.9 研究的内容  22-23
    1.9.1 试验的内容  22
    1.9.2 技术路线  22-23
第二章加工番茄根系分泌物自毒效应的研究  23-34
  2.1 材料与方法  23-25
    2.1.1 加工番茄根系分泌物的制备  23-24
    2.1.2 试验设计与方法  24
    2.1.3 形态和生理指标的测定及方法  24-25
  2.2.结果与分析  25-32
    2.2.1 根系分泌物对加工番茄种子发芽的影响  25-26
    2.2.2 根系分泌物对加工番茄种子胚根和胚芽发育的影响  26-27
    2.2.3 根系分泌物对加工番茄幼苗生长的影响  27
    2.2.4 根系分泌物对加工番茄幼苗根系活力的影响  27-28
    2.2.5 根系分泌物对加工番茄幼苗叶片丙二醛含量的影响  28
    2.2.6 根系分泌物对加工番茄幼苗叶片超氧化物歧化酶活性的影响  28-29
    2.2.7 根系分泌物对加工番茄叶片过氧化物酶活性的影响  29
    2.2.8 根系分泌物对加工番茄叶片过氧化氢酶活性的影响  29-30
    2.2.9 不同组分的根系分泌物对加工番茄幼苗根系离子吸收的影响  30-32
  2.3.结论与讨论  32-34
第三章加工番茄根残体浸提液对其幼苗生理特性和土壤酶活性的影响  34-44
  3.1 材料与方法  34-35
    3.1.1 加工番茄根残体水浸提液的制备  34
    3.1.2 土壤样品采集与制备  34
    3.1.3 试验设计和测定方法  34-35
  3.2.结果与分析  35-41
    3.2.1 加工番茄根残体浸提液对其幼苗根冠比的影响  35
    3.2.2 加工番茄根残体浸提液对其幼苗根系活力的影响  35-36
    3.2.3 加工番茄根残体浸提液对其幼苗叶片MDA 含量的影响  36
    3.2.4 加工番茄根残体浸提液对其幼苗叶片活性氧酶促消除系统中保护酶活性的影响  36-38
    3.2.5 加工番茄根残体浸提液对其幼苗叶片叶绿素含量的影响  38
    3.2.6 加工番茄根残体水浸提液对土壤过氧化氢酶活性的影响  38-39
    3.2.7 加工番茄根残体水浸提液对土壤脲酶活性的影响  39
    3.2.8 加工番茄根残体水浸提液对土壤蔗糖酶活性的影响  39-40
    3.2.9 加工番茄根残体水浸提液对土壤蛋白酶活性的影响  40-41
    3.2.10 加工番茄根残体浸提液对土壤中性磷酸酶活性的影响  41
  3.3.结论与讨论  41-44
第四章主要结论与研究展望  44-46
  4.1 结论  44-45
  4.2 研究展望  45-46
参考文献  46-54
致谢  54-55
作者简介  55-56
附件  56

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