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1、第23卷第2期草業(yè)學報133—139Vo1．23，No．2ACTAPRATACUITURAESINICA2014年4月不同供水水平下丁香酚和間作蠶豆對小麥根系生長的互作效應趙財，周海燕，柴強，黃高寶，劉輝娟，朱靜(甘肅省干旱生境作物學重點實驗室甘肅農業(yè)大學農學院，甘肅蘭州730070)摘要：作物根系分泌物通過土壤或其他介質產生的化感作用極為普遍，與作物連作障礙密切相關，對作物根系生長和產量具有一定影響。為尋求減小作物連作障礙的途徑，本研究通過盆栽試驗，探討了不同供水水平(田間持水量的75，6o，45)下小麥根系分泌物丁香酚(2一甲氧基3烯丙基苯酚)和間作蠶
2、豆對小麥根系生長特性及產量的協同影響。結果表明，丁香酚對單、間作小麥根體積和根干重及根長生長均具有抑制作用，表現為化感負效應。隨供水水平的提高丁香酚對小麥根系形態(tài)的化感效應呈減弱趨勢，其中丁香酚對間作小麥根體積、根長和根干重化感效應在75供水水平處理下較45供水處理分別低54．69，26．7o和18．67，單作小麥根體積、根長和根于重在75供水處理中所受化感抑制作用較45供水處理分別低33．32，49．55和55．41，單作和間作模式中丁香酚對75供水處理的小麥根系形態(tài)的化感作用與45供水處理差異顯著。間作與單作小麥相比，75供水水平下的丁香酚對間作小麥根
3、系的化感效應小于單作小麥，并且種植模式與供水水平對根干重的交互效應顯著。因此，生產實踐中，通過合理的間作和優(yōu)化灌溉可減輕造成連作障礙的化感負效應，進而克服連作障礙。關鍵詞：丁香酚；供水水平；間作；根系特性；化感作用中圖分類號：$344．2；Q945．79文獻標識碼：A文章編號：1004—5759(2014)02—0133一O7Dol：10．11686／cyxb20140216我國人均耕地少，連作普遍，隨之而來的連作障礙成為制約作物生產的重要原因。連作障礙的發(fā)生不僅同營養(yǎng)偏耗、病原菌滋生、土壤傳染性病害和土壤理化性狀劣變有關，也同由根系分泌物引起的化感自毒作
4、用有關u?；凶饔?allelopathy)指植物通過向環(huán)境釋放特定次生物質，從而對鄰近其他植物(含微生物及其自身)生長發(fā)育產生的有益或有害影響_2]，其強度受光照、水分、養(yǎng)分、土壤環(huán)境條件和生物等多重因子的影響嘲。其中，水分與植物化感作用的關系倍受研究者的關注，研究發(fā)現萬壽菊(Tageteserecta)在干旱脅迫下產生的酚類物質較充分供水時增加[4]，導致化感作用加強；在水分脅迫時，化感物質對受試植物的活性會增強。在有關作物化感作用解除措施的研究中，研究者發(fā)現小麥蠶豆間作時，間作蠶豆(Viciasativa)可降低小麥(Triticumaes—tivu
5、m)根系分泌物間甲酚對小麥產量的抑制作用[7]，說明通過改變種植模式是克服化感作用的有效途徑之一。根系是化感物質的主要來源州，化感物質對植物根系具有抑制作用，且根系的生長、代謝和活力變化可直接影響到地上部的生長發(fā)育及產量[1¨]。因此，揭示不同條件下化感物質與作物根系生長間的相互關系，對于尋求調控化感作用的途徑具有重要理論價值。前期研究中，研究者在土壤含水量為田間持水量的75，6O和45條件下分離鑒定了寧春4號小麥的根系分泌物，發(fā)現3個供水水平下，小麥根系分泌物中均含有濃度較高的丁香酚，且該物質對小麥幼苗的抑制作用大于玉米(Zeamays)幼苗[‘M]，說
6、明該物質是造成寧春4號小麥連作障礙的化感物質之一。為尋求克服小麥連作障礙的可能途徑，系統(tǒng)揭示作物根系與調控措施間的相關關系，本研究在前期工作基礎上，以小麥根系分泌物丁香酚為參試化感物質，探討了供水、間作蠶豆及丁香酚對小麥根系形態(tài)學特征和產量的協同影響，以期為合理利用種群結構和灌水減小連作障礙提供理論依據。收稿日期：2O13—02—21；改回日期：2O13—07O1基金項El：國家自然科學基金項目(31360323，31160265)，甘肅省杰出青年基金(1lllRJDA006)和國家公益性行業(yè)項目(201103001)資助。作者簡介：趙財(1978一)，男
7、，甘肅武威人，在讀博士。E—mail：zhaoc@gsau．edu．cn*通訊作者。E—mail：chaiq@gsau．edu．cn134ACTAPRATACULTURAESINICA(2014)1材料與方法1．1試驗材料供試作物品種為寧春4號春小麥和臨蠶8號蠶豆。1．2試驗設計設3個水分梯度(I)，分別為田間最大持水量的75(I)，60(Iz)和45(I)；2種種植模式(P)，分別為單作小麥(w)和小麥間作蠶豆(WB)；2個丁香酚處理水平，分別為0和300×10mol／kg土(A)；共12個處理，每處理重復12盆(試驗設計及處理代碼詳見表1)。襲1試驗設
8、計及處理代碼Table1Experimentdesignandtr
