全 文 ：中国农业科学 2011,44(10):2184-2192
Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.10.025

收稿日期：2010-11-23；接受日期：2011-02-14
基金项目：现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目（CARS-28）、山东省农业重大应用技术创新课题
联系方式：高安妮，E-mail：gaoanni@yeah.net。通信作者毛志泉，Tel：0538-8241984；E-mail：mzhiquan@sdau.edu.cn


外源 NO 对连作条件下平邑甜茶幼苗生理特性的影响
高安妮 1，田长平 2，胡艳丽 1，陈 强 3，毛志泉 1
（1 山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018；2烟台市农业科学研究院，山东烟台 265500；
3 山东省科技情报研究所，济南 250021）

摘要：【目的】研究外源 NO 对连作条件下平邑甜茶幼苗生长、根系构型、土壤环境、叶片保护酶活性和氧
化损伤的影响，探讨 NO 减轻连作障碍的机理，为生产上采取减轻苹果连作障碍措施提供理论依据。【方法】将 0
—1 000μmol·L-1不同浓度的硝普钠溶液，浇至栽植平邑甜茶幼苗的营养钵中，定期取样测定植株株高、叶面积、
根系体积、根尖数、土壤主要微生物数量、酚类物质含量、SOD、POD、CAT、APX 酶活性、MDA 含量和 释放速率
等生理指标。【结果】试验范围内以 200μmol·L-1 SNP 处理减轻连作障碍的效果最好，该浓度显著提高了平邑甜
茶幼苗株高、鲜重、叶绿素含量和叶面积，与对照一相比，分别增加了 59.69%、74.25%、45.70%和 116.58%；该
浓度显著增加了根系平均直径、总体积和根尖数等根系构型指标；提高了 SOD、POD、CAT、APX 等 4 种保护酶活性；
降低了 MDA 含量、 释放速率，对根际土壤主要微生物（细菌、真菌和放线菌）数量和酚类物质含量影响不大。
【结论】外源 NO 可减轻平邑甜茶幼苗连作障碍现象。外源 NO 对连作土中主要微生物数量和酚类物质含量有一定
影响，但二者不是 NO 缓解平邑甜茶幼苗生长胁迫的主要原因，SOD、POD、CAT 等酶活性提高与 MDA 含量、 释放
速率的显著下降是 NO 缓解平邑甜茶幼苗生长胁迫的重要原因。
关键词：平邑甜茶；一氧化氮；连作；生长胁迫；氧化损伤

Effects of Exogenous Nitric Oxide on Physiological
Characteristics of Seedlings of Malus hupehensis
Rehd. Under Continuous Cropping
GAO An-ni1, TIAN Chang-ping2, HU Yan-li1, CHEN Qiang3, MAO Zhi-quan1
(1College of Horticultural Science and Engineering, Shandong Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Biology,
Taian 271018, Shandong; 2Yantai Academy of Agricultural Sciences, Yantai 265500, Shandong; 3Shandong Science and Technology
Institute, Ji’nan 250021)

Abstract: 【Objective】 Effects of exogenous nitric oxide on the growth, root architecture, soil environment, activities of
protective enzymes and oxidative damage of seedlings of Malus hupehensis Rehd. under continuous cropping were investigated. The
action mechanisms of nitric oxide were explored so as to provide a theoretical basis for alleviating apple continuous cropping.
【Method】 Sodium nitropprusside (SNP, an exogenous nitric oxide donor) at concentrations of 0-1 000 µmol·L-1 were added to the
containers, the plant height, leaf area, root volume, number of tips, quantity of major microorganism groups, phenolic compounds
and the activities of protective enzymes (including SOD, POD, CAT and APX) in leaves, malondialdehyde (MDA) content , and
producing rate in leaves were investigated. 【Result】 The above results indicated that the best alleviating effect was 200 µmol·L-1
SNP. At this concentration, the plant height, fresh weight, chlorophyll content and leaf area were significantly increased, comparing
with contrast one, increased by 59.69%, 74.25%, 45.70%, 116.58%, respectively. The parameters of root architecture, such as
average diameter, total root volume and number of tips were significantly increased. The activities of SOD, POD, CAT and APX
10 期 高安妮等：外源 NO 对连作条件下平邑甜茶幼苗生理特性的影响 2185
were higher significantly than untreated seedlings, while malondialdehyde (MDA) content and producing rate were lower
significantly than untreated seedlings. Exogenous nitric oxide had little effect on the quantity of major microorganism groups
(bacteria, fungi and actinomycete) and phenolic compounds in rhizosphere soil. 【Conclusion】 The above results indicated that
exogenous nitric oxide had an effective function on the alleviation of continuous cropping obstacle in seedlings of Malus hupehensis
Rehd. Exogenous nitric oxide had some influence on the biological factors and abiotic factors, but both of them were not the main
reasons for alleviating continuous cropping obstacle in seedlings of Malus hupehensis Rehd. The activities of SOD, POD, CAT were
improved obviously, while malondialdehyde (MDA) content and producing rate were decreased significantly, which were two
kinds of important reasons.
Key words: Malus hupehensis Rehd.; nitric oxide; continuous cropping; growth stress; oxidative damage

0 引言
【研究意义】苹果连作条件会出现树体长势弱、
病虫害加重产量下降、品质变劣等连作障碍现象，给
果农造成巨大经济损失。苹果连作障碍是由多种生物
因子及非生物因子共同作用的结果[1]，其发生原因复
杂，防治困难，有些果区即使找到主要的发生原因，
防治上仍感困惑。一氧化氮（NO）是植物生长和发育
的调节分子[2]，能够对干旱、盐、热激、紫外线等逆
境胁迫作出反应，缓解逆境对植物生长发育造成的不
利影响。因此，探索连作条件下外源 NO 缓解连作土
对平邑甜茶幼苗生长胁迫的影响及其机制，可为生产
上采取减轻苹果连作障碍措施提供理论依据，并丰富
苹果连作障碍的研究内容。【前人研究进展】有关 NO
缓解干旱、盐、热激、紫外线等逆境胁迫对植物生长
发育造成伤害的研究已有报道[3-5]，多以粮食作物和蔬
菜为研究对象。Mata 等[3]发现 NO 能够通过诱导小
麦气孔关闭来提高其抗旱性；Uchida 等[4]研究表明
NO 对 NaCl 胁迫下水稻幼苗的生长具有促进作用，
并提高了 SOD、POD、CAT 和 APX 的活性；焦娟
等[5]研究表明，硝酸盐胁迫下，0.1 mmol·L-1 SNP 处理
后，黄瓜幼苗叶片 SOD、POD 等酶活性显著增加，
MDA 含量显著降低，当 SNP 浓度达 0.3 mmol·L-1时，
这些酶活性均开始降低，MDA 含量增加。关于连作
土对苹果生长胁迫的研究也有较多报道，肖宏等[6]调
查研究表明，苹果连作和轮作作物的果园与非连作果
园相比，细菌数量明显减少，而真菌的数量则明显增
加；张江红等[7]研究表明，多年生苹果园土壤中根皮
苷长期累积，高浓度根皮苷可抑制苹果幼苗生长。【本
研究切入点】外源 NO 对连作条件下苹果砧木的影响
未见报道，缺乏对其施用效果和作用机制的研究和探
讨。【拟解决的关键问题】本文拟研究连作条件下外
源 NO 对平邑甜茶幼苗的影响，丰富苹果连作障碍研
究内容和防治技术措施。
1 材料与方法
1.1 材料
试验于 2009—2010 年在山东农业大学果树根系
实验室进行。供试材料为苹果砧木‘平邑甜茶’[Malus
hupehensis (Pamp) Rehd. ]幼苗，其种子于 4℃层积 30 d
待种子露白后播种。
连作土取自泰安郊区 20 年生‘红富士’苹果园，
正茬土取自同区域的麦田土壤，土壤类型均为褐土，
按 1 g·kg-1施入化学肥料[由尿素（46 - 0 - 0）、磷酸
二铵（18 - 46 - 0）和硫酸钾（0 - 0 - 50）以质量比 1
﹕1﹕1 掺混而成]用于栽培‘平邑甜茶’幼苗。
1.2 试验设计与处理
将露白的种子播种于直径 10 cm、高 10 cm 盛有
河沙的营养钵中，每营养钵 2 粒种子，每 2 d 浇灌 1
次 Hoagland 营养液，每次 50 mL。保证各处理的幼苗
生长条件一致。
幼苗出现 6 片功能叶片后，移至直径 10 cm、高
10 cm 分别盛有连作土和正茬土的营养钵，每营养钵 1
株幼苗，其中，连作土营养钵采用不同浓度的硝普钠
（SNP）溶液进行处理，每 2 d 浇灌 1 次处理液（CK，
T1，T2，T3，T4），每次 50 mL；正茬土营养钵仅采
用清水处理，每 2 d 浇灌 1 次，每次 50 mL；各处理
分 3 次重复，每次重复用苗 5 株。幼苗均放于玻璃温
室避雨栽培，分别于第一次处理后 5、10、15、20、
25 和 30 d 取样测定各项指标。
NO 供体硝普钠 Na2[Fe(CN)5NO]·2H2O（购自
Sigma 公司），先用蒸馏水配制 2 000 µmol·L-1 的母
液，分别稀释到不同浓度：100 µmol·L-1（T1），200
µmol·L-1（T2），500 µmol·L-1（T3），1 000 µmol·L-1
（T4），硝普钠母液现用现配。连作土清水处理为对
照一（CK1），正茬土清水处理为对照二（CK2）。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 根形态测定 将处理后幼苗取出，用水小心洗
2186 中 国 农 业 科 学 44 卷
净根系，将根系平铺于透明硬塑料板上，在水中将根
系展开，然后用专业版 WinRHIZO（2007 年版）根
系分析系统对样品图像进行分析处理，记录幼苗根系
平均直径、总体积、总表面积和根尖数等根系构型参
数。
1.3.2 植株鲜重、叶面积和叶绿素含量测定 植株鲜
重和叶面积测定参照肖宏等[8]的方法，并略作修改，
叶面积分析采用 WinRHIZO（2007 年版）系统；叶绿
素含量测定按照赵世杰等[9]的方法。
1.3.3 土壤性状指标的测定 植食性线虫密度的测
定按照杨树泉等[10]的方法进行；酚酸类物质的测定按
照张江红[11]的方法进行；pH 测定采用电位法[12]。
采用土壤微生物平板梯度稀释培养法测定微生
物。细菌计数用 NA 培养基，真菌计数用马丁氏
（Martin）培养基，放线菌用高氏 1 培养基。
1.3.4 叶片抗氧化酶活性、活性氧和丙二醛含量测定
超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定按照陈贻竹等[13]
的方法，以每分钟抑制氮蓝四唑（NBT）光还原 50%
为 1 个酶活力单位（U），酶的活性以 U·g-1FW·min-1 表
示；过氧化物酶（POD）活性的测定采用愈创木酚
法[13]，POD 活性以每分钟减少 0.01 个 A 值所需的
酶量为 1 个活性单位（U），酶活性以 U·g-1FW·min-1 表
示；过氧化氢酶（CAT）活性的测定采用 Cakmak
等[14]的方法，CAT 活性以每分钟减少 0.01 个 A 值
所需的酶量为 1 个活性单位（U），酶活性以
U·g-1FW·min-1 表示；抗坏血酸过氧化物酶（APX）活
性的测定按照 Nakano 等[15]的方法； 产生速率的测
定按照王爱国等[16]的方法，以 nmol·g-1FW·min-1 表示
产生速率；丙二醛（MDA）含量的测定采用硫代
巴比妥酸法[17]，以 µmol·g-1 FW 表示 MDA 含量。
1.4 数据处理
采用 Microsoft Excel 2003 和 DPS3.0 软件对数据
进行统计分析，采用 Duncan’s 新复极差法进行差异显
著性检测。
2 结果
2.1 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗茎叶生
长的影响
从表 1 可以看出，正茬土处理‘平邑甜茶’幼苗
茎叶生长各指标均为最高，连作土清水处理（CK1）
‘平邑甜茶’幼苗株高、鲜重、叶绿素总量和叶面积
均显著低于 SNP 处理（T1—T4）。不同浓度 SNP 处
理对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗生长存在一定差异，
其中 SNP 200 µmol·L-1 处理（T2）株高、鲜重、叶绿
素总量和叶面积均为最高，与 CK1 比较，分别增加
了 59.69%、74.25%、45.70%和 116.58%。随 SNP 处
理浓度的增加（T3, T4），‘平邑甜茶’幼苗株高、
鲜重、叶绿素总量和叶面积呈逐渐降低趋势。

表 1 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗生长的影响
Table 1 Effects of exogenous nitric oxide on the growth of seedlings of Malus hupehensis Rehd under successive cropping soil
处理
Treatment
株高
Plant height（cm）
鲜重
Fresh weight（g）
叶绿素总量
Chlorophyll content（mg·g-1FW）
叶面积
Leaves area（cm2）
0 d 5.93±0.47f 2.26±0.23d 1.48±0.17e 14.53±3.66e
CK1 9.55±0.58e 3.65±0.34c 1.86±0.12d 44.46±3.88d
CK2 22.83±1.43a 7.32±0.75a 3.12±0.20a 149.25±10.81a
T1 11.75±0.87c 4.71±0.49b 2.35±0.09c 67.84±3.59c
T2 15.25±1.26b 6.36±0.55ab 2.71±0.07b 96.29±6.12b
T3 11.35±0.79c 4.52±0.29b 2.33±0.03c 62.09±2.63c
30 d
T4 10.50±0.54d 4.14±0.18bc 2.08±0.11cd 52.17±2.08d
同列数值不同字母表示差异达 5%显著水平。下同 Different letters within the same column indicate significant difference at 5% level. The same as below

2.2 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗根系构
型的影响
从表 2 可以看出，正茬土处理‘平邑甜茶’幼苗
根系构型各指标均为最高，连作土清水处理‘平邑甜
茶’幼苗根系总体积显著低于 SNP 处理（T1—T4）。
不同浓度 SNP 处理‘平邑甜茶’幼苗根系平均直径、
总体积、总表面积和根尖数均存在差异，其中 SNP 200
µmol·L-1 处理（T2）根系平均直径、总体积、总表面
积和根尖数均为最高，随 SNP 处理浓度的增加（T3,
T4），根系平均直径、总体积、总表面积和根尖数均
显著降低，其中 SNP 1 000 µmol·L-1 处理（T4）根系总
体积和总表面积分别比T2处理降低了 59.1%和 64.7%。
10 期 高安妮等：外源 NO 对连作条件下平邑甜茶幼苗生理特性的影响 2187
表 2 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗根系直径、体积、表面积和根尖数的影响
Table 2 Effects of exogenous nitric oxide on the average diameter, total root volume, total root surface, number of tips of seedlings
of Malus hupehensis Rehd in successive cropping soil
处理
Treatment
平均直径
Average diameter（mm）
根系总体积
Total root volume（cm3）
总表面积
Total root surface（cm2）
根尖数
Number of tips
0 d 0.21±0.02c 0.08±0.02d 169±15f 10.72±1.43e
CK1 0.33±0.02bc 0.11±0.01d 306±14d 12.89±0.71d
CK2 0.54±0.04a 0.52±0.05a 846±29a 55.69±3.84a
T1 0.41±0.04b 0.24±0.02b 572±35b 23.64±0.93c
T2 0.42±0.02b 0.44±0.04ab 761±42ab 41.29±2.56b
T3 0.38±0.04b 0.29±0.02b 405±33c 21.07±0.52c
30 d
T4 0.33±0.01bc 0.18±0.01c 257±12e 14.56±0.78d

2.3 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗根际土
壤性状的影响
2.3.1 外源 NO 对‘平邑甜茶’幼苗根际土壤主要微
生物及 pH 的影响 从表 3 可以看出，正茬土处理‘平
邑甜茶’幼苗根际土细菌和放线菌数量最高，而真菌
数量最低；连作土清水处理与各 SNP 处理（T1—T4）
相比较，细菌、真菌和放线菌数量差异不明显；植食
性线虫密度以正茬土处理最小，SNP 处理明显降低了
植食性线虫密度和土壤 pH，但不同浓度 SNP 处理植
食性线虫密度和土壤 pH 存在一定差异，随 SNP 处理
浓度的增加，植食性线虫密度逐渐变小，与连作土清
水处理（CK1）比较，SNP 1 000 µmol·L-1 处理（T4）
植食性线虫密度降低了 13.9%。
2.3.2 外源NO对‘平邑甜茶’幼苗根际土酚酸含量的影
响 ‘平邑甜茶’幼苗根际土检测到的酚酸包括焦性没食
子酸、根皮素、对羟基苯甲酸、阿魏酸和咖啡酸。从表 4

表 3 外源 NO 对‘平邑甜茶’幼苗根际土主要生物因子及 pH 的影响
Table 3 Effects of exogenous nitric oxide on the main biological factors and pH of Malus hupehensis Rehd in rhizosphere soil
处理
Treatment
细菌（×106）
Bacterium
真菌（×104）
Fungi
放线菌（×105）
Actinomyces
植食性线虫密度（/100g 干土）
Plant-parasites density
pH
0 d 3.07b 6.45a 4.53b 84.7a 6.81a
CK1 3.15b 6.34ab 4.30c 80.5a 6.78a
CK2 5.62a 4.77c 5.26a 53.1c 6.99a
T1 3.12b 6.34ab 4.48b 76.4ab 6.48b
T2 3.2b 6.25b 4.36c 73.8ab 6.51b
T3 3.16b 6.32ab 4.52b 73.2ab 6.43b
30 d
T4 3.27b 6.21b 4.33c 69.3b 6.47b

表 4 外源 NO 对‘平邑甜茶’幼苗根际土酚酸含量的影响
Table 4 Effects of exogenous nitric oxide on the phenolic compounds of seedlings of Malus hupehensis Rehd in rhizosphere soil
处理
Treatment
焦性没食子酸
Pyrogallic acid
根皮素
Phloretin
对羟基苯甲酸
p-Hydroxybenzoic acid
根皮苷
Phloridzin
阿魏酸
Fernlic acid
咖啡酸
Caffeic acid
总量
Total phenolics
0 d 13.31a 3.44a 10.31c 2.63a 1.32a 0.80e 32.51a
CK1 12.69a 0.45e 11.74ab 2.36b 0.62b 1.33d 29.53ab
CK2 7.62c 0.27f 6.13e 1.04e - 1.53c 16.92c
T1 12.76a 3.15b 7.08d 2.44b 1.37a 0.74e 28.33b
T2 10.84b 2.84c 11.05b 2.39b 0.30d 2.07a 29.84ab
T3 11.62ab 3.11b 10.17c 1.31d 0.73b 1.90b 28.72b
30 d

T4 12.60a 1.84d 12.92a 1.80c 0.46c 0.75e 30.46a
2188 中 国 农 业 科 学 44 卷
可以看出，正茬土处理（CK2）‘平邑甜茶’幼苗根
际土中焦性没食子酸、根皮素、根皮苷和酚酸总量均
为最低，与连作土清水处理（CK1）比较，酚酸总量
降低了 42.7%；连作土清水处理与各 SNP 处理
（T1—T4）相比较，焦性没食子酸、根皮素、对羟基
苯甲酸、阿魏酸和咖啡酸含量存在一定差异，但酚酸
总量差异不显著。
2.4 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗叶片保
护酶活性的影响
SNP 处理对‘平邑甜茶幼’苗叶片 SOD、POD、
CAT 和 APX 的活性具有明显影响（图 1），不同浓
度 SNP 处理表明，外源 NO 对‘平邑甜茶’幼苗叶
片 4 种酶活性的影响具有剂量效应，即低浓度提高酶
活性，高浓度抑制酶活性。
从图 1-A 可以看出，随着处理天数的增加，SOD
活性总体呈下降的趋势。SNP 处理的（T1—T4）‘平
邑甜茶’幼苗叶片 SOD 活性明显高于连作土清水处
理（CK1）。SNP 200 µmol·L-1 处理（T2）的叶片 SOD
活性在 30 d 内均为最高，其次为 SNP 100 µmol·L-1 处
理（T1）。随 SNP 处理浓度的增加（T3, T4），叶片
SOD 活性明显下降，其中处理 30 d 时，与 T2 相比，
T4 降低了 20.5%。
试验期内 POD 活性总体呈先升高后下降趋势
（图 1-B）。SNP 处理后（T1—T4）‘平邑甜茶’幼
苗叶片 POD 活性明显高于 CK1。不同浓度 SNP 处理
‘平邑甜茶’幼苗叶片 POD 活性不同，其中 SNP 200
µmol·L-1 处理（T2）的叶片 POD 活性在 30 天内均
为最高，其次为 SNP 100 µmol·L-1 处理（T1）。T3
和 T4 叶片 POD 活性明显下降，其中处理 20 d 时，
与 T2 相比，T4 降低了 40.6%。
从图 1-C 可以看出，CAT 活性总体呈先升后降
趋势，处理 15 d 后，CAT 活性下降幅度明显增大。
SNP 处理（T1—T4）‘平邑甜茶’幼苗叶片 CAT 活
性高于 CK1。200 µmol·L-1SNP 处理（T2）的叶片 CAT
活性在 30 d 内均为最高，其次为 100 µmol·L-1处理。
随 SNP 处理浓度的增加叶片 CAT 活性明显下降。
随着处理天数的增加，APX 活性总体呈先升高后
下降趋势（图 1-D），其中处理 15 d 后 APX 活性下



图 1 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗叶片 SOD（A）、POD（B）、CAT（C）和 APX（D）活性的影响
Fig. 1 Effects of exogenous nitric oxide on SOD (A), POD (B), CAT(C) and APX (D) activities in leaves of seedlings of Malus
hupehensis Rehd under successive cropping
10 期 高安妮等：外源 NO 对连作条件下平邑甜茶幼苗生理特性的影响 2189
降幅度明显增大。SNP 200 µmol·L-1 处理（T2）的叶
片 APX 活性在 30 d 天内均为最高，其次为 SNP 100
µmol·L-1 处理（T1）。随 SNP 处理浓度的增加（T3,
T4），叶片 APX 活性明显下降。
2.5 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗叶片 和
MDA 含量的影响
从图 2-A 可以看出，试验期内 释放速率总体
呈增加趋势，连作土清水处理（CK1）‘平邑甜茶’
幼苗叶片 释放速率明显高于 SNP 处理（T1—T4）。
不同处理对‘平邑甜茶’幼苗叶片 释放速率影响不
同，SNP 200 µmol·L-1 处理（T2）的叶片 释放速率
在测定期内均为最低，其次为 T1。随 SNP 处理浓度
的增加（T3, T4），叶片 释放速率明显增加。
试验期内 MDA 含量与 释放速率变化规律
类似，即随着处理天数的增加 MDA 含量总体呈增
加趋势，对照一‘平邑甜茶’幼苗叶片 MDA 含量
明显高于 SNP 处理（图 2-B）。不同浓度 SNP 处
理对‘平邑甜茶’幼苗叶片 MDA 含量存在差异，
其中 SNP 200 µmol·L-1 处理的叶片 MDA 含量在 30
d 内均为最低。



图 2 外源 NO 对连作条件下‘平邑甜茶’幼苗叶片 MDA 和 含量的影响
Fig. 2 Effects of exogenous nitric oxide on the （A）and MDA（B）contents in leaves of seedlings of Malus hupehensis Rehd
under successive cropping

3 讨论
3.1 外源 NO 对‘平邑甜茶’幼苗根际土壤性状指标
的影响
根际土壤性状是反映果园连作程度及连作土改良
效果的一个重要指标。有研究表明采用不同措施改良
果园连作障碍，主要土壤性状指标如土壤微生物（真
菌、细菌、放线菌）、线虫以及植物毒素等因子都发
生了一定变化，直接或间接地影响了连作条件下植物
生长[1,6,18-22]。
一般认为，细菌数量较多是土壤肥力较高的一种
表现，对苹果根系造成危害的主要是一些致病的真菌。
苹果连作园与非连作园相比，细菌数量明显减少，真
菌的数量则明显增加[6]。Mazzola 研究表明，苹果种植
3 年以上时，土壤中病原真菌的数量即增加到足以引
起再植病害发生的水平，随着苹果种植年限增加，根
际土壤中细菌数量下降，真菌数量上升，土壤微生物
群落从适于苹果生长的系统，转化为利于再植病害发
生的系统[18]。本研究也得到类似发现，正茬土根际土
细菌和放线菌数量高于连作土处理，而真菌数量低于
连作土处理。有报道称 SNP 溶液具有一定的生物毒
性，但各浓度 SNP 处理相比，细菌、真菌和放线菌
数量差异不明显，这可能与溶液浓度有关，其原因有
待进一步探讨。
植物通过组织分泌或残茬分解等途径产生的酚类
物质具有化感作用，会抑制下茬植物的生长发育[21-22]。
本研究表明，正茬土（CK2）根际土焦性没食子酸、
根皮素、根皮苷和酚酸总量明显低于连作土处理
（CK1），各 SNP 处理（T1—T4）相比较，焦性没
食子酸、根皮素、对羟基苯甲酸、阿魏酸和咖啡酸含
量存在一定差异，但酚酸总量差异不显著。SNP 处理
对根际土主要酚酸物质和酚酸总量的影响不大，这表
明 SNP 处理不能减轻和消除连作土中酚类物质对‘平
邑甜茶’幼苗生长的影响。
3.2 外源 NO 对‘平邑甜茶’幼苗叶片活性氧代谢的
影响
2190 中 国 农 业 科 学 44 卷
逆境胁迫下, 植物体内产生大量活性氧（ROS）[23]，
对植物造成伤害，SOD、POD、CAT 和 APX 等保护
酶能有效减轻活性氧和其它过氧化自由基对细胞膜系
统的伤害，抑制膜脂过氧化，以减轻逆境胁迫对植物
细胞的伤害[24]。
Beligni 等[25]认为，在一定条件下，低浓度 NO 可
作为抗氧化剂对 ROS 具有清除作用，缓解各种胁迫造
成的氧化损伤，增强植物的抗逆能力；但较高浓度的
NO 可引发自由基链式反应，导致细胞损伤。Lin 等[26]
研究表明，500 µmol·L-1 SNP 处理促进紫外线胁迫下
藻青菌的生长，其机理是提高了叶绿素、类胡萝卜含
量和 ROS 清除酶活性。焦娟等[5]研究表明，硝酸盐胁
迫下，0.1 mmol·L-1 SNP 处理后，黄瓜幼苗叶片 SOD、
POD 等酶活性显著增加，MDA 含量显著降低，当 SNP
浓度达 0.3 mmol·L-1时，这些酶活性均开始降低，MDA
含量增加。NO 还提高盐胁迫下大麦幼苗叶片 SOD、
CAT 和 APX 活性，减少 MDA 积累[27]，干旱胁迫下小
麦幼苗叶片和芦苇也有同样的表现[28-29]。连作条件下
不同浓度 SNP 处理，‘平邑甜茶’幼苗叶片 SOD、
POD、CAT 和 APX 的活性均明显高于清水处理
（CK1），而 MDA 含量和 释放速率明显低于清水
处理，其中 SNP 200 µmol·L-1 处理（T2）4 种叶片活
性氧代谢酶活性均为最高，而 MDA 含量和 释放速
率均为最低。这表明 SNP 溶液抑制连作障碍现象有最
佳浓度效应。添加一定浓度的对连作条件下‘平邑甜
茶’幼苗叶片细胞膜具有良好的修复和保护作用，可
以减轻细胞膜系统的伤害，当 SNP 浓度高于 200
µmol·L-1时，SOD、POD 等酶活性下降可能是由于高
浓度 NO 与 相互作用生成大量的过氧亚硝酸阴离
子，而过氧亚硝酸阴离子经质子化形成具有强氧化性
的过氧亚硝酸，破坏了生物大分子的结构和功能[30]。
外源 NO 如何在逆境胁迫下发挥作用、最终促进
植株生长方面的研究已有报道，王宪叶等[31]研究表
明，NO 可直接与 CAT、APX 等抗氧化酶类中的血红
素铁结合来调节酶的活性，促进 H2O2分解为 H2O 与
O2。Leshem 等[32]认为 NO 可通过质外体直接作用于细
胞壁组分，使细胞壁松弛，以及作用于膜的磷脂双分
子层，增强膜的流动性，从而促进细胞扩展和植株生
长。本试验中施用外源 NO 明显提高了连作条件下
SOD 等抗氧化酶类的活性，降低了 MDA 含量和 释
放速率，提高了叶面积和叶绿素含量，但对根际土壤
主要微生物（细菌、真菌和放线菌）数量和酚类物质
影响甚少，随 SNP 处理浓度的增加，植食性线虫密
度逐渐降低。在前人和本试验研究基础上推测外源
NO 在连作条件下发挥积极作用可能是因为：一方面，
外源 NO 提高了 SOD、CAT、POD 等活性氧清除酶的
活性，使植物清除活性氧的能力提高，减少膜脂的过
氧化作用，在细胞水平上减轻了对植物造成氧化损伤；
第二方面，外源 NO 作为一种信号分子与其它信号分
子互作，并诱导一系列抗性基因的表达，使植物体减
轻了胁迫损伤，但其内因还有待于进一步研究。
4 结论
外源 NO 可减轻‘平邑甜茶’幼苗连作障碍现象。
外源 NO 对连作土中主要微生物数量和酚类物质含
量变化有一定影响，但两者不是外源 NO 缓解‘平邑
甜茶’幼苗生长胁迫的主要原因，SOD、POD、CAT、
APX 4 种保护酶活性的显著提高与 MDA 含量、 释
放速率的显著下降是外源 NO 缓解‘平邑甜茶’幼苗
生长胁迫的重要原因。

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（责任编辑 曲来娥）