核桃凋落叶分解对莴笋抗氧化系统及光合特性的影响

为探讨核桃对农作物的化感作用,该试验采用盆栽法,设置4个凋落叶施用量水平(0、30、60、90g/盆),研究了核桃凋落叶在土壤中自然分解过程中对莴笋(播种后80、100、120和140d)抗氧化系统、光合生理特征及其生长的影响。结果显示:(1)核桃凋落叶处理的莴笋叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在播种80d时得到促进,在100d时受到抑制,而在120d之后基本恢复至正常水平,并以SOD表现最为敏感。(2)核桃凋落叶处理100和120d时,莴笋叶片可溶性蛋白(SP)含量显著降低,而可溶性糖(SS)含量显著增加。(3)核桃凋落叶处理100、120d时,莴笋叶片净光合速率(Pn)受到显著抑制,各处理气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著低于对照。(4)核桃凋落叶处理的莴笋株高、地上部分生物量及地上部分占总生物量比重在处理120d时均显著低于对照,在140d时基本恢复正常。研究表明,核桃凋落叶在土壤中分解对莴笋产生的化感作用强度随分解时间延长呈现出逐渐增强后再减弱的变化趋势;莴笋可以通过调控自身的保护酶活性和渗透调节物质含量在一定程度上缓解化感物质伤害,对核桃凋落叶的化感作用有较强的耐受能力,生产中可以在核桃林下进行间作或者套作莴笋。     

核桃青皮分解对小白菜生长及生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同剂量核桃(Juglans regia L.)青皮在土壤中分解过程中对受体植物小白菜(Brassica rapa L.var.chinensis)幼苗生长及其生理特性的影响,探讨核桃青皮的化感作用机理。结果表明:(1)核桃青皮在施入土壤的75d内,显著抑制了小白菜地上部分生物量的积累。(2)各剂量青皮处理小白菜叶片的叶绿素含量在施入20d时均较CK降低,且随着处理时间延长总体呈减少趋势。(3)各剂量青皮处理小白菜叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性在施入20d和75d时大多比对照显著升高,且有随剂量增加而增强的趋势,但过氧化氢酶(CAT)活性则随添加量增大或处理时间延长多无显著变化。(4)小白菜叶片可溶性糖(SS)含量在施入20d时随青皮添加量的增加而增加,后期则表现为显著下降,而可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)含量在整个处理期则呈减少趋势。研究认为,核桃青皮在土壤中分解可能对小白菜的生长和抗性生理指标产生了明显的化感作用,其化感作用强度随其分解时间延长呈先强后弱的变化趋势,且高添加量产生的效应比低添加量快而且强。     

银木凋落叶腐解过程对小白菜生长和抗性生理的影响

采用盆栽试验,研究了0(CK)、20(A1)、40(A2)和80(A3)g/盆不同量银木凋落叶在土壤中腐解不同时间(30、40、50、60、70 d)后对受体植物小白菜株高、叶面积、生物量及几种抗性生理指标的影响。同时设置补充试验,采用充分浸泡48 h并蒸煮4h,再风干后的银木凋落叶,各处理用叶量同上,观测分析蒸煮后的银木凋落叶在施入土壤后对土壤物理性质和受体植物的影响。结果表明:(1)在未蒸煮的试验中,凋落叶在施入土壤70 d内,显著抑制了小白菜的高生长、叶片伸展和生物量;在低凋落叶量、短时间处理下,小白菜叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性有所升高,但处理量增大或处理时间延长时,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性降低,70 d时过氧化氢酶活性随着处理量增大受到显著促进(RI>0);在低凋落叶量、短时间处理下,可溶性糖含量显著上升,随着处理时间的延长和处理量的增加,可溶性糖和可溶性蛋白的含量显著降低;银木凋落叶在土壤中的作用强度随分解时间延长呈先强后弱的变化趋势,高凋落叶量处理产生的效应比低凋落叶量处理快且强,对小白菜的综合抑制效应变化趋势为:A3>A2>A1;60 d后,各处理的某些指标(生物量、超氧化物歧化酶等)的效应明显减弱以及各处理之间效应差异缩小,可能是由于银木凋落叶在土壤中分解释放的有害次生代谢物质已明显减少;(2)在补充试验中,小白菜试验期内各处理间无明显形态差别,70 d时各处理生物量、形态指标之间无显著差异(P>0.05),表明在凋落叶施入量一定的范围内,土壤物理性质并不是影响小白菜生长的主要因素。综合各项指标可以看出,银木凋落叶在土壤腐解过程中可能对小白菜的生长和抗性生理产生了化感作用。     

不同生境条件下核桃凋落叶次生代谢物质的差异及其分解初期对小白菜光合生理特性的影响

采用气质联用技术(GC-MS)分析了秦巴山区大巴山南坡和川西高山峡谷区两个不同生境条件下生长的核桃(Juglans regia)凋落叶中次生代谢物质的差异,并采用盆栽试验,研究了这两个地区核桃凋落叶分解对小白菜(Brassica chinensis)生长和光合生理特性的影响。试验设置F0(0 g/pot)、F1(30 g/pot)、F2(60 g/pot)、F3(120 g/pot)和F4(180 g/pot)5个凋落叶施用水平,分别将各处理的凋落叶与8 kg土壤混合后装盆,播种小白菜。分别于播种后20、45和75 d测定小白菜的生长指标,待凋落叶最高添加量处理组F4植株的第3片真叶完全展开后,测定小白菜的光合生理指标。结果表明:(1)采用GC-MS共检测出8类21种相对含量1%的次生代谢物质,其中,川西高山峡谷区核桃7类15种,相对含量总计56.03%,秦巴山区大巴山南坡核桃5类12种,相对含量总计51.46%。川西高山峡谷区核桃白菖油萜、茅苍术醇、β-桉叶醇、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮、亚麻油酸、硬脂酸、十八醇、γ-谷甾醇、豆甾-4-烯-3-酮等为报道较多的潜在化感物质,其相对含量高于秦巴山区大巴山南坡核桃,而角鲨烯、δ-生育酚、黑麦草内酯等潜在的化感物质相对含量则低于秦巴山区大巴山南坡核桃;(2)播种后20 d和45 d,两个地区各添加量核桃凋落叶分解对小白菜生物量积累均产生显著的抑制作用,但75 d后效应减弱;(3)在凋落叶分解初期,小白菜叶片光合色素合成受到明显抑制,且随着凋落叶添加量增加抑制作用增强,与此同时,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)也明显受到核桃凋落叶分解的抑制;(4)总体来看,川西高山峡谷区核桃凋落叶化感作用大于秦巴山区大巴山南坡核桃凋落叶,这可能是由于前者经受较多的环境胁迫,体内积累了更多的酮类、烯烃、醇类和甾族化合物等化感物质造成的。