全 文 ：两种酚酸类物质对花生根部土壤养分、
酶活性和产量的影响
李庆凯１，２　 刘　 苹２　 唐朝辉３　 赵海军４　 王江涛２　 宋效宗２　 杨　 力２　 万书波４∗
（ １青岛农业大学农学与植物保护学院， 山东青岛 ２６６１０９； ２山东省农业科学院农业资源与环境研究所，济南 ２５０１００； ３山东鲁
研农业良种有限公司， 济南 ２５０１００； ４山东省农业科学院， 济南 ２５０１００）
摘　 要　 为探讨连作花生土壤中酚酸类物质的累积与花生连作障碍的关系，通过大田盆栽试
验，研究了对羟基苯甲酸、肉桂酸对花生花针期（出苗后 ４５ ｄ）、结荚初期（出苗后 ７５ ｄ）、结荚
末期（出苗后 １０５ ｄ）根部土壤养分、酶活性及产量的影响．结果表明： 经两种酚酸类物质处理
后，花生根部土壤养分和酶活性均发生了明显的变化，以在花针期受到的影响最大，土壤碱解
氮、有效磷、有效钾和土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性均显著降低；到花生结荚初期和结荚
末期，两种物质对土壤养分、酶活性的抑制作用有减弱趋势．初始含量相同时，肉桂酸的化感
作用相对较强．高浓度（８０ ｍｇ·ｋｇ－１干土）对羟基苯甲酸、肉桂酸处理分别使每盆花生荚果产
量降低了 ４５．９％、５２．８％，单株结果数降低了 ４６．２％、４８．９％．
关键词　 对羟基苯甲酸； 肉桂酸； 连作障碍； 花生； 土壤养分； 土壤酶； 产量
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｗｏ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄｓ ｏｎ ｒｏｏｔ ｚｏｎｅ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ， ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｐｏｄ ｙｉｅｌｄ
ｏｆ ｐｅａｎｕｔ． ＬＩ Ｑｉｎｇ⁃ｋａｉ１，２， ＬＩＵ Ｐｉｎｇ２， ＴＡＮＧ Ｚｈａｏ⁃ｈｕｉ３， ＺＨＡＯ Ｈａｉ⁃ｊｕｎ４， ＷＡＮＧ Ｊｉａｎｇ⁃ｔａｏ２，
ＳＯＮＧ Ｘｉａｏ⁃ｚｏｎｇ２， ＹＡＮＧ Ｌｉ２， ＷＡＮ Ｓｈｕ⁃ｂｏ４∗ （ １Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， Ｑｉｎｇ⁃
ｄａｏ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６１０９， Ｓｈａｎｄｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ； ２Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｊｉ’ｎａｎ ２５０１００， Ｃｈｉｎａ； ３Ｓｈａｎｄｏｎｇ
Ｌｕｙａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｅｅｄ Ｃｏ． Ｌｔｄ．， Ｊｉ’ｎａｎ ２５０１００， Ｃｈｉｎａ； ４Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉ⁃
ｅｎｃｅｓ， Ｊｉ’ｎａｎ ２５０１００， Ｃｈｉｎａ） ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄｓ ｉｎ
ｐｅａｎｕｔ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｏｆ ｐｅａｎｕｔ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐ⁃ｈｙ⁃
ｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ ｏｎ ｐｅａｎｕｔ ｒｏｏｔ ｚｏｎｅ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ， ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ
ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｅａｎｕｔ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｐｏｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｔ ｔｈｒｅｅ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｐｅａｎｕｔ， ｉ． ｅ． ｔｈｅ ｐｅｇｇｉｎｇ ｓｔａｇｅ ｏｆ
ｐｅａｎｕｔ （４５ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｓｅｅｄｌｉｎｇ）， ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｐｏｄｄｉｎｇ （７５ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｓｅｅｄｌｉｎｇ） ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｐｏｄｄｉｎｇ
（１０５ ｄａｙｓ ａｆｔｅｒ ｓｅｅｄｌｉｎｇ） ｓｔａｇｅｓ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｅａｎｕｔ ｒｏｏｔ ｚｏｎｅ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｅｎ⁃
ｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｃｈａｎｇｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｔｗｏ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄｓ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ａｔ ｔｈｅ ｐｅｇｇｉｎｇ
ｓｔａｇｅ ｏｆ ｐｅａｎｕｔ． Ｔｈｅ ｓｏｉｌ ａｌｋａｌｉ⁃ｈｙｄｒｏｌｙｚａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ， ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ，
ａｎｄ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ （ｕｒｅａｓｅ， ｓｕｃｒｏｓｅ， ｎｅｕｔｒａｌ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ） ｗｅｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ａｔ
ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ａｎｄ ｅｎｄ ｏｆ ｐｏｄｄｉｎｇ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｐｅａｎｕｔ， ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄｓ ｏｎ ｐｅａｎｕｔ ｒｏｏｔ
ｚｏｎｅ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｗｅｒｅ ｕｎｄｅｒ ａ ｗｅａｋｅｎｉｎｇ ｔｒｅｎｄ． Ｔｈｅ ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙ ｏｆ ｃｉｎ⁃
ｎａｍｉｃ ａｃｉｄ ｗａｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｔｈｅ ｐｏｄ
ｙｉｅｌｄ ｐｅｒ ｐｏｔ ｗａｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ４５．９％ ａｎｄ ５２．８％， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｐｏｄ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ ｗａｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ
４６．２％ ａｎｄ ４８．９％ ａｔ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ （８０ ｍｇ·ｋｇ－１ ｄｒｙ ｓｏｉｌ） ｏｆ ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ
ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ； ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ； ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅ； ｐｅａｎｕｔ； ｓｏｉｌ
ａｖａｉｌａｂｌｅ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ； ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ； ｙｉｅｌｄ．
本文由山东省自然科学基金项目（ＺＲ２０１４ＹＬ０２５）、国家科技支撑计划项目（２０１４ＢＡＤ１１Ｂ０４）、现代农业产业技术体系建设专项（ＣＡＲＳ⁃１４）和
山东省作物遗传改良与生态生理重点实验室项目（ＺＤＳＹＳ２０１４）资助 Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏ⁃
ｖｉｎｃｅ （ＺＲ２０１４ＹＬ０２５）， ｔｈｅ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｐｌａｎ ｏｆ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ （２０１４ＢＡＤ１１Ｂ０４）， ｔｈｅ Ｅａｒｍａｒｋｅｄ Ｆｕｎｄ ｆｏｒ Ｍｏｄｅｒｎ Ａｇｒｏ⁃ｉｎ⁃
ｄｕｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｓｙｓｔｅｍ （ ＣＡＲＳ⁃１４） ａｎｄ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｒｏｐｓ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ， Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ
（ＺＤＳＹＳ２０１４）．
２０１５⁃０９⁃２３ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ， ２０１６⁃０２⁃０４ Ａｃｃｅｐｔｅｄ．
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｗａｎｓｂ＠ ｓａａｓ．ａｃ．ｃｎ
应 用 生 态 学 报　 ２０１６年 ４月　 第 ２７卷　 第 ４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ａｐｒ． ２０１６， ２７（４）： １１８９－１１９５　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ： １０．１３２８７ ／ ｊ．１００１－９３３２．２０１６０４．０３９
　 　 花生是我国重要的油料经济作物，常年种植面积
在 ４７０万 ｈｍ２左右，约占油料作物播种总面积的 ３５％．
近年来，伴随着农业种植业结构的调整，花生的生产
规模持续扩大，种植方式不断向规模化和集约化方向
发展，由于花生种植效益相对较高及种植土壤生态条
件的限制，主产区常常多年连片种植，连作面积越来
越大．试验表明，花生是一种对连作较敏感的作物，连
作 ２～３年，荚果减产 １９．８％～３３．４％［１］ ．山东省每年大
约有连作田 ２３．３３万～２６．６７万 ｈｍ２，由连作而造成的
减产在 １５万 ｔ以上［２］ ．花生连作障碍已成为当前我国
花生生产中亟待解决的关键科学问题．
笔者前期的研究发现，花生根系分泌物的化感
作用与连作障碍间有着密切关系，且连作花生土壤
中化感物质随连作年限增加有增加的趋势，并分离
鉴定出花生根系分泌物中具有自毒作用的多种化感
物质［３－８］ ．其中，酚酸类化合物是土壤中存在的一类
重要的有机物质， 通过有机残体分解、根系分泌等
途径进入土壤， 影响作物生长［９－１０］ ．研究表明， 酚酸
类物质是使作物产生连作障碍的重要因素之
一［１１－１２］ ．酚酸类物质在土壤中存在降解、部分被土
壤颗粒吸附和微生物吸收等现象［１３－１４］ ． Ｈａｉｄｅｒ［１５］
将１４Ｃ标记的对羟基苯甲酸、紫丁香酸和香草酸添
加到土壤中，发现一周内，９０％的酚酸类物质被分
解．因此，通过向土壤中添加外源酚酸类物质的途径
来研究其化感作用，有必要适当增加酚酸类物质的
初始含量．
对羟基苯甲酸、肉桂酸是广泛存在于植物中的
一类重要的次生代谢产物， 被许多学者普遍认为是
作物生长的抑制剂［１１－１２］ ．以往化感方面的研究主要
侧重于化感物质对植物生理状况及植物生长的影
响，而较少涉及到土壤养分和土壤酶活性的变
化［６，１６］ ．土壤中有效养分的含量和土壤酶活性对作
物生长和产量至关重要，土壤养分失调和土壤酶活
性下降是造成花生连作障碍的主要原因之一［１７］ ．为
此，本研究以田间土壤为介质，采用盆栽试验的方法
研究了花生根系分泌物成分对羟基苯甲酸、肉桂酸
对花生根部土壤养分、土壤酶活性及花生产量的影
响，旨在探讨花生连作后土壤中酚酸类化合物的累
积与花生连作障碍间的关系，为花生连作障碍机理
的研究提供理论依据．
１　 材料与方法
１􀆰 １　 试验设计
试验于 ２０１３ 年 ５—９ 月进行，供试花生品种为
大果型的花育 ２２号．从山东省农业科学院饮马泉试
验农场收集未种植过花生的土壤，过 ２ ｍｍ 筛混匀．
每盆装土 １８ ｋｇ，装土前施用底肥生之道复合肥
２．６ ｇ、艳阳天复合肥 ２．６ ｇ、商品有机肥 １２．４ ｇ．将底
肥与土壤混合均匀后再装盆，共计 ８０ 盆，浇水润土
后播种花生，每盆 ３穴，每穴两粒，覆膜．两周后出苗
揭膜，每穴保留健苗一株．出苗后 ２０ ｄ，选取 ６０ 盆长
势一致的花生．称取一定量的分析纯对羟基苯甲酸
（Ａ）、肉桂酸（Ｂ），分别先用 １２０ ｍＬ 乙醇溶解，再用
蒸馏水稀释配制成 ０．３６ ｇ·Ｌ－１和 ０．７２ ｇ·Ｌ－１酚酸
处理液．用配制好的酚酸溶液处理上述花生，每盆浇
灌 ２ Ｌ，使对羟基苯甲酸和肉桂酸的初始含量分别
达到 ４０、８０ ｍｇ·ｋｇ－１干土，分别用 Ａ１、Ａ２ 和 Ｂ１、Ｂ２
表示．对照用等量加入同等比例乙醇的蒸馏水处理，
每个处理 １２盆，每次取样 ３ 盆，即 ３ 个重复．试验在
自然气候条件下进行，试验期间根据干旱程度适量
补充等量水分．
１􀆰 ２　 土壤样品的采集
分别于花针期（出苗后 ４５ ｄ）、结荚初期（出苗
后 ７５ ｄ）、结荚末期（出苗后 １０５ ｄ）取土样，取样时
采集根系附近（离主根 ２ ～ ４ ｃｍ）土壤样品，每盆随
机取 ３钻（内径 ２．５ ｃｍ），采样深度为 ０～１５ ｃｍ，充分
混匀后装在密封塑料袋中备用．
１􀆰 ３　 测定项目及方法
１􀆰 ３􀆰 １土壤养分的测定　 采用碱解扩散法测定碱解
氮，钼酸铵显色法测定有效磷，火焰分光光度法测定
有效钾，重铬酸钾氧化⁃外加热法测定有机质含
量［１８］ ．
１􀆰 ３􀆰 ２土壤酶活性的测定　 将采集的土样于室温下
风干并过 １ ｍｍ筛．采用水杨酸比色法测定蔗糖酶活
性，苯酚钠比色法测定脲酶活性，磷酸苯二钠比色法
测定中性磷酸酶活性［１９］ ．
１􀆰 ３􀆰 ３花生产量的测定 　 成熟期收获，待花生自然
晾干后，分别测定各处理花生的每盆荚果产量、单株
结果数、千克果数、饱果率和出仁率．
１􀆰 ４　 数据处理
采用 Ｅｘｃｅｌ处理试验数据，ＳＰＳＳ １６．０ 数据处理
系统进行处理间各指标的差异显著性检验，显著性
水平设为 α＝ ０．０５，采用 ＬＳＤ 法进行多重比较．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 对羟基苯甲酸、肉桂酸对土壤养分含量的影响
２􀆰 １􀆰 １土壤碱解氮　 从图 １ 可以看出，经肉桂酸、对
羟基苯甲酸处理后，花生土壤碱解氮含量与对照相
０９１１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
图 １　 对羟基苯甲酸、肉桂酸对土壤碱解氮、有效磷、有效钾和有机质含量的影响
Ｆｉｇ．１　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ ｏｎ ａｌｋａｌｉ⁃ｈｙｄｒｏｌｙｚａｂｌｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ， ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ， ａｖａｉｌａｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ａｎｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓｏｉｌ．
ＣＫ： 对照 Ｃｏｎｔｒｏｌ； Ａ１： ４０ ｍｇ·ｋｇ－１对羟基苯甲酸 ４０ ｍｇ·ｋｇ－１ ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ； Ａ２： ８０ ｍｇ·ｋｇ－１对羟基苯甲酸 ８０ ｍｇ·ｋｇ－１ ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ
ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ； Ｂ１： ４０ ｍｇ·ｋｇ－１肉桂酸 ４０ ｍｇ·ｋｇ－１ ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ； Ｂ２： ８０ ｍｇ·ｋｇ－１肉桂酸 ８０ ｍｇ·ｋｇ－１ ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ． 不同字母表示处理间差异
显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
比均降低．其中，在花生出苗后 ４５ 和 ７５ ｄ，两种酚酸
类物质处理的土壤碱解氮含量均显著低于对照；在
出苗后 １０５ ｄ，低浓度的对羟基苯甲酸对土壤碱解氮
含量的抑制效应不显著，当对羟基苯甲酸的初始含
量升高至 ８０ ｍｇ·ｋｇ－１时，花生土壤碱解氮含量显著
低于对照，而两种浓度肉桂酸处理的土壤碱解氮均
显著低于对照．３次取样，高浓度酚酸类物质处理的
花生土壤碱解氮含量均显著低于低浓度处理．
２􀆰 １􀆰 ２土壤有效磷 　 由图 １ 可以看出，肉桂酸和对
羟基苯甲酸处理的花生土壤有效磷含量均低于对
照．其中，在花生出苗后 ４５ ｄ，加入两种化感物质的
土壤有效磷含量均显著低于对照，肉桂酸、对羟基苯
甲酸初始含量为 ４０ ｍｇ·ｋｇ－１时，土壤有效磷含量分
别比对照降低 ９．６％、６．４％．与对照相比，高浓度肉桂
酸、对羟基苯甲酸处理土壤的有效磷含量分别降低
了 ２０．２％、１６．５％．在花生出苗后 ７５ ｄ，当肉桂酸初始
含量为 ８０ ｍｇ·ｋｇ－１时，土壤有效磷含量显著低于对
照和其他处理．在花生出苗后 １０５ ｄ，各处理间差异
不显著．
２􀆰 １􀆰 ３土壤有效钾 　 肉桂酸、对羟基苯甲酸的加入
均降低了花生土壤有效钾的含量（图 １）．在花生出
苗后 ４５ ｄ，与对照相比，两种含量的肉桂酸和对羟基
苯甲酸处理均显著降低了土壤有效钾含量，其中，低
浓度和高浓度对羟基苯甲酸处理分别降低了 ４．０％、
１２．２％，肉桂酸处理分别降低了 ５．３％、１３．１％．在花生
出苗后 ７５和 １０５ ｄ，肉桂酸和对羟基苯甲酸初始含
量为 ４０ ｍｇ·ｋｇ－１时，土壤有效钾含量均低于对照，
但差异不显著．３次取样，高浓度酚酸类物质处理的
花生土壤有效钾含量均显著低于低浓度处理．
２􀆰 １􀆰 ４土壤有机质 　 从图 １ 可以看出，花生土壤在
加入肉桂酸和对羟基苯甲酸后，在出苗后 ４５、７５ 和
１０５ ｄ，有机质含量均降低，但各处理间差异不显著．
２􀆰 ２　 对羟基苯甲酸、肉桂酸对土壤酶活性的影响
２􀆰 ２􀆰 １土壤脲酶活性 　 由图 ２ 可知，两种酚酸类物
质处理均降低了花生土壤脲酶活性．在花生出苗后
４５和 ７５ ｄ，经肉桂酸和对羟基苯甲酸处理的花生土
壤脲酶活性均显著低于对照．其中，相同含量的两种
酚酸类物质中，肉桂酸对土壤脲酶活性的抑制作用
较强．在花生出苗后 １０５ ｄ，初始含量为 ４０ ｍｇ·ｋｇ－１
的对羟基苯甲酸处理对土壤脲酶活性的抑制效应不
显著，而两种含量的肉桂酸处理均显著降低了花生
土壤脲酶活性．３次取样，高浓度酚酸类物质处理的
１９１１４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 李庆凯等： 两种酚酸类物质对花生根部土壤养分、酶活性和产量的影响　 　 　 　 　
图 ２　 对羟基苯甲酸、肉桂酸对土壤脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶活性的影响
Ｆｉｇ．２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ ｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｕｒａｓｅ， ｓｕｃｒａｓｅ ａｎｄ ｎｅｕｔｒａｌ ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ ｏｆ ｓｏｉｌ．
表 １　 对羟基苯甲酸、肉桂酸对花生产量、产量构成因素的影响
Ｔａｂｌｅ １　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐ⁃ｈｙｄｒｏｘｙ ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ ｏｎ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｐｅａｎｕｔ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
每盆荚果产量
Ｐｏｄ ｙｉｅｌｄ
（ｇ·ｐｏｔ－１）
单株结果数
Ｐｏｄｓ ｐｅｒ ｐｌａｎｔ
（ ｉｎｄ）
千克果数
Ｐｏｄｓ ｐｅｒ ｋｇ
（ ｉｎｄ）
饱果率
Ｆｕｌｌ ｐｏｄ ｒａｔｅ
（％）
出仁率
Ｓｈｅｌｌｉｎｇ ｒａｔｅ
（％）
ＣＫ １７４．３３±４．０４ａ ２２．０７±０．２１ａ ８５２．３３±２．５２ｃ ６８．５０±０．７５ａ ７６．３７±０．４５ａ
Ａ１ １１９．６７±１．５３ｂ １４．８３±０．３５ｂ ９６０．００±５．２９ｂ ５４．６７±０．６０ｂ ６９．０７±０．３２ｂ
Ａ２ ９４．３３±２．５２ｄ １１．８７±０．２９ｄ １１５６．３３±１．５３ａ ４３．６０±１．０１ｃ ５９．１３±０．３５ｃ
Ｂ１ １１２．００±２．００ｃ １４．２３±０．４０ｃ ９６８．００±１．００ｂ ５３．７７±０．４５ｂ ６８．７７±０．３８ｂ
Ｂ２ ８２．３３±２．５２ｅ １１．２７±０．３１ｅ １１６１．３３±６．４３ａ ４２．７７±０．６７ｃ ５８．６０±０．１０ｃ
不同字母表示处理间差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｅｔｔｅｒｓ ｍｅａｎｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ．
花生土壤脲酶活性均显著低于低浓度处理．
２􀆰 ２􀆰 ２土壤蔗糖酶活性 　 从图 ２ 可以看出，两种酚
酸类物质处理均降低了花生根部土壤蔗糖酶活性，
在花生出苗后 ４５和 ７５ ｄ，各处理土壤蔗糖酶活性均
显著低于对照．在两种酚酸类物质初始含量相同的
情况下，肉桂酸对土壤蔗糖酶活性抑制作用较强．在
花生出苗后 １０５ ｄ，低浓度对羟基苯甲酸处理的土壤
蔗糖酶活性低于对照，但差异不显著，其他处理均显
著低于对照．３次取样，高浓度酚酸类物质处理的土
壤蔗糖酶活性均显著低于低浓度处理．
２􀆰 ２􀆰 ３土壤中性磷酸酶活性 　 在花生出苗后 ４５ ｄ，
对羟基苯甲酸和肉桂酸处理均显著降低了土壤中性
磷酸酶活性．其中，初始含量为 ４０ ｍｇ·ｋｇ－１的肉桂
酸、对羟基苯甲酸处理分别比对照降低了 １０．６％、
７􀆰 ３％，初始含量为 ８０ ｍｇ·ｋｇ－１的肉桂酸、对羟基苯
甲酸处理分别比对照降低了 １９．７％、１２．４％．在花生
出苗后 ７５ ｄ，高浓度肉桂酸处理土壤中性磷酸酶活
性显著低于对照，而其他处理与对照差异不显著．在
花生出苗后 １０５ ｄ，各处理间差异不显著（图 ２）．
２􀆰 ３　 对羟基苯甲酸、肉桂酸对花生产量的影响
由表 １ 可以看出，两种酚酸类物质处理均显著
降低了花生产量．酚酸类物质含量越高，花生减产越
显著．与对照相比，花生每盆荚果产量、单株结果数、
饱果率和出仁率均显著降低，千克果数显著增加．其
中，低浓度对羟基苯甲酸、肉桂酸处理后，花生每盆
荚果产量分别降低了 ３１．４％、３５．８％，单株结果数分
别降低了 ３２．８％，３５．５％；高浓度两种酚酸类物质分别
使花生每盆荚果产量降低了 ４５．９％、５２．８％，单株结果
数分别降低了 ４６．２％、４８．９％．当两种酚酸类物质初始
含量相同时，肉桂酸对花生每盆荚果产量、单株结果
数的影响显著强于对羟基苯甲酸，而对饱果率、出仁
率、千克果数的影响，两种物质间差异不显著．
３　 讨　 　 论
花生是一种对连作较敏感的作物，本文通过向
花生土壤添加对羟基苯甲酸、肉桂酸的方式，研究了
酚酸类物质对花生根部土壤养分、土壤酶活性和花
生产量的影响．研究结果表明，经两种酚酸类物质处
理的花生根部土壤碱解氮、有效磷、有效钾和有机质
含量均降低，土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性亦下降，
花生产量显著降低，而且初始含量越高，其对花生根
部土壤和产量的影响越大．这与以往的研究结果基
本一致［６，２０－２１］ ．
土壤酶活性在一定程度上反映土壤肥力、物质
转化和环境的变化，可作为衡量土壤生物学活性和
土壤生产力的指标［２２］ ．林瑞余等［２３］在研究不同化感
２９１１ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
潜力水稻根际土壤酶时发现，化感水稻抑制了根际
土壤的脱氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、脲酶、纤维
素分解酶活性．吕可等［２０］研究发现，花椒叶浸提液
浇灌盆栽花椒幼苗可使根际土壤蛋白酶、蔗糖酶、酸
性磷酸酶活性明显低于非根际土壤．本研究发现，两
种酚酸类物质均不同程度降低了花生根部土壤脲
酶、蔗糖酶、磷酸酶活性．其中，以花针期（出苗后
４５ ｄ）受影响最为显著．土壤酶主要来自土壤微生物
和植物根系分泌物［６］，参与有机质的分解和腐殖质
的形成，是土壤生物活性的综合表现．酚酸类物质进
入土壤后，会显著影响土壤微生物生物量、活性、多
样性和群落结构，选择性地增加土壤中特殊的微生
物种类［２４－２５］ ．有研究表明，随着花生连作年限的增
加，土壤中对羟基苯甲酸、香草酸和香豆酸含量增
加，导致花生根际土壤中细菌和放线菌的数量明显
减少，真菌数量增多［２６］ ．酚酸类物质也会导致土壤
微生物胞内酶、胞外酶比例失调或改变酶的构象，从
而影响酶的活性［２７－２８］ ．其次，土壤 ｐＨ值与土壤酶活
性有关，加入的两种酚酸类物质降低了土壤 ｐＨ 值，
从而降低了土壤酶活性［２９］ ．另外，酚酸类物质会影
响植物根系的生长和分泌，对羟基苯甲酸、肉桂酸的
加入可能导致根系分泌物主要成分发生改变［１１］ ．酚
酸类物质也可能会直接作用于土壤酶，从而影响土
壤酶活性．
化感物质和土壤微生物是相互影响的，酚酸类
物质可以被土壤吸附或被土壤中的微生物作用转化
为其他的物质或被微生物吸收，使得土壤中酚酸的
浓度发生变化［１４，３０］ ．李亮亮等［１４］研究了间苯三酚、
邻苯二甲酸、苯甲酸、肉桂酸 ４种酚酸在土壤中的降
解，发现土壤中 ４ 种酚酸含量在 ３ ｄ 内下降速率最
快，苯甲酸和肉桂酸在土壤中的降解速率稍慢于间
苯三酚和邻苯二甲酸．本研究发现，在花生结荚初期
（花生出苗后 ７５ ｄ） 和结荚末期 （花生出苗后
１０５ ｄ），两种酚酸类物质对土壤酶的抑制作用减弱，
这可能与酚酸类物质的降解有关．另外，初始含量相
同的两种物质之间，肉桂酸的化感作用较强，表明酚
酸对土壤酶的作用效果与酚酸的种类和含量有
关［２８］ ．
土壤酶活性减弱会降低土壤有效养分的含
量［６］ ．本研究表明，两种酚酸类物质均降低了土壤碱
解氮、有效磷、有效钾和有机质含量．这与母容等［２１］
和吕卫光等［３１］研究的添加外源酚酸类物质减少土
壤有效养分含量的结果一致．与花生根部土壤酶活
性受到的影响类似，在花针期（花生出苗后 ４５ ｄ），
土壤养分受到的影响最大．随着花生生育期的延长，
抑制作用逐渐减弱．然而，本试验中两种酚酸类物质
对花生根部土壤有机质的影响不显著，这与 Ｉｎｄｅｒｊｉｔ
等［３２］的研究结果不一致，这可能是因为酚酸类物质
的种类、处理浓度、处理时间以及土壤类型不同所致．
化感物质在土壤中积累到一定浓度时，会通过
影响植物生理代谢、土壤微生态环境等多种方式影
响作物生长［６，３３－３４］，造成作物产量的降低．王艳芳
等［３５］研究了连作苹果土壤中酚酸类物质对平邑甜
茶幼苗的影响，发现酚酸类物质降低了幼苗根系中
超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ） 和过氧
化氢酶（ＣＡＴ） 活性，增加了过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）、超氧
阴离子自由基（Ｏ２
－·） 以及丙二醛（ＭＤＡ） 的含量．刘
苹等［６］研究发现，土壤中的脂肪酸含量较高时显著
降低了花生叶片中叶绿素含量、根系活力和土壤酶
（蔗糖酶、脲酶、磷酸酶）活性，从而造成植物光合作
用减弱、养分吸收能力减弱、土壤有效养分含量降
低．因此，化感物质降低了作物光合作用、土壤有效
养分和根系吸收能力，可能是导致花生产量降低的
原因之一．本研究发现，对羟基苯甲酸、肉桂酸均降
低了土壤有效养分含量和土壤酶活性，影响了花生
每盆荚果产量、单株结果数、千克果数、饱果率和出
仁率，显著降低了花生产量，且浓度越高，抑制作用越
强．表明花生连作土壤中对羟基苯甲酸、肉桂酸的累
积是导致土壤养分失调、土壤酶活性下降和花生产量
降低的原因之一，与花生连作障碍的产生有着密切的
关系，但对羟基苯甲酸、肉桂酸等化感物质对土壤养
分和土壤酶活性的作用机理有待于进一步研究．
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８４５－８４９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
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Ｃｕｃｕｍｉｓ ｓａｔｉｖｕｓ （ Ｌ．） ． Ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙ Ｊｏｕｒｎａｌ， ２０１０， ２５：
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（展　 星） ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｉｖｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄ
ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ
ｉｎ ｒｏｏｔｓ ｏｆ Ｍａｌｕｓ ｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ Ｒｅｈｄ． ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ． Ａｃｔａ Ｅｃｏ⁃
ｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１５， ３５（１９）： ６５６６－６５７３
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 李庆凯，男，１９８９ 年生，硕士研究生．主要从事花
生连作障碍研究．Ｅ⁃ｍａｉｌ： １２４２５０２５３７＠ ｑｑ．ｃｏｍ
责任编辑　 张凤丽
李庆凯， 刘苹， 唐朝辉， 等． 两种酚酸类物质对花生根部土壤养分、酶活性和产量的影响． 应用生态学报， ２０１６， ２７（４）：
１１８９－１１９５
Ｌｉ Ｑ⁃Ｋ， Ｌｉｕ Ｐ， Ｔａｎｇ Ｚ⁃Ｈ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｗｏ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｃｉｄｓ ｏｎ ｒｏｏｔ ｚｏｎｅ ｓｏｉｌ ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ， ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｐｏｄ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｐｅａ⁃
ｎｕｔ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１６， ２７（４）： １１８９－１１９５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
５９１１４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 李庆凯等： 两种酚酸类物质对花生根部土壤养分、酶活性和产量的影响