全 文 ：大豆根茬木霉腐解产物的鉴定及其化感作用的研究 3
韩丽梅1 ,2 3 3 　沈其荣1 　王树起2 　王旭明2 　杨振明2
(1 南京农业大学资源与环境科学学院 ,南京 210095 ;2 解放军军需大学农副业生产系 ,长春 130062)
【摘要】　采用不同极性溶剂环己烷、乙酸乙酯、正丁醇连续提取及 XAD24 树脂提取大豆根茬木霉腐解产
物 ,并对各提取组分进行了化感作用研究 ,对化感作用明显的组分用 GC2MS进行了化学成分分析. 结果表
明 ,大豆根茬木酶腐解产物的 2 周、4 周环己烷、乙酸乙酯、XAD24 树脂提取组分能显著抑制初期大豆种子
萌发 (21h) ,随大豆种子萌发时间的延长 ,抑制作用减弱. 2 周、4 周根茬各提取组分对大豆种子萌发中的胚
根生长 ,所表现出的化感抑制作用规律是 :0. 50、1. 00gDW·ml - 1乙酸乙酯、XAD24 树脂提取组分与 0. 10、
0. 25gDW·ml - 1乙酸乙酯、XAD24 树脂组分及环己烷提取组分胚根长的 RI 值 (化感作用效应指数) 差异达
显著或极显著水平. 乙酸乙酯、正丁醇、XAD24 树脂提取组分中的有机化合物种类有 :有机酸、酚、醛、酮、
苯、胺、腈、酯等 ,其中大多为化感物质.
关键词 　大豆 　根茬 　腐解产物 　化感作用 　木霉 　连作
文章编号 　1001 - 9332 (2002) 10 - 1295 - 05 　中图分类号 　S181 　文献标识码 　A
Identif ication on decomposing products of soybean stubs by Trichodermar koningii and their allelopathy. HAN
Limei1 ,2 ,SHEN Qirong1 ,WAN G Shuqi2 ,WAN G Xuming2 , YAN G Zhenming2 (1 College of N atural Resources
and Envi ronmental Sciences , N anjing A gricultural U niversity , N anjing 210095 ;2 The Quarterm aster U ni2
versity of PL A , Changchun 130062 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2002 ,13 (10) :1295～1299.
Different solvents including cyclohexane , ethyl acetate , n2butanol and XAD24 resin were used to extract the alle2
lochemicals from the decomposing products of soybean stubs. The results showed that the germination of soybean
seeds were inhibited at initial stages by the solution extracted with cyclohexane , ethyl acetate , n2butanol and
resin from the decomposing products of soybean stubs that had been incubated for 2 and 4 weeks. The inhibition
was gradually weakened with the time. When concentrations of the ethyl acetate and resin fractions were 0. 50 ,
1. 00gDW·ml - 1and when their concentrations were 0. 10 , 0. 25gDW·ml - 1 ,their RI (the index of allelopathic
effect) value of soybean radicle length reached significant level. The RI values of the former and those of the cy2
clohexane fractions reached significant level also. The chemical constituents of allelopathic fractions were identi2
fied by GC2MS as organic acids , phenol , aldehyde , ketone , benzene , amine , nitrile , ester and some other com2
pounds , some of which were allelochemicals .
Key words 　Soybean , Stubs , Decomposing products , Allelopathy , Trichoderm ar koningii , Continuous crop2
ping. 3 国家自然科学基金 (39830220)和国家“九五”科技攻关重中之重资
助项目 (95201203) .3 3 通讯联系人.
2001 - 10 - 27 收稿 ,2002 - 04 - 23 接受.
1 　引 　　言
近年来大豆连作中的化感作用研究日益受到重
视[2～6 ,12 ,14～16 ] .大豆根系浸出液有一定的化感作
用[13 ] ,大豆根系腐解物及根茬腐解液对大豆生育及
产量也有显著影响[4 ,15 ] ,但有关大豆根茬腐解产物
种类及其化感作用的研究报道甚少. 因根际土壤中
亦含有丰富的化感物质[6 ] ,为此 ,本文在采用根际
土壤作为微生物菌源、无水乙醇提取根茬腐解产物 ,
研究大豆根茬腐解产物种类及化感作用的基础
上[7 ] ,采用分解纤维素高效的康氏木霉[14 ]作为微生
物菌源 ,并用不同极性试剂及 XAD24 树脂提取腐解
产物 ,研究根茬腐解产物的种类及其化感作用 ,进一
步明确大豆根茬腐解产物的种类、化感作用及在大
豆连作障碍中的作用.
2 　材料与方法
211 　实验药品、吸附树脂及预处理
实验中使用的化学试剂均为国产分析纯. 吸附树脂采用
美国 Sigma 公司的 Amberlite XAD24 型树脂. 将新购置的
XAD24 吸附树脂用去离子水冲洗多次后 ,置于索氏提取器
中 ,分别用丙酮、乙腈及乙醚抽提 24h ,然后用玻器蒸馏的甲
醇将残留的抽提剂洗净 ,将洗净的树脂避光低温保存在甲醇
中备用[11 ] .
212 　大豆根茬的收集与制备
　　1998 年 10 月大豆收获 1 周后 ,于解放军军需大学农科
站大豆试验地 (土壤类型为黑土 ,有机质 15. 24 g·kg - 1 、全
N1. 45g·kg - 1 、全 P0. 51g·kg - 1 、水解 N120mg·kg - 1 、速效
应 用 生 态 学 报 　2002 年 10 月 　第 13 卷 　第 10 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 2002 ,13 (10)∶1295～1299
P30. 7mg·kg - 1 、速效 K174mg·kg - 1) 采集根茬 ,同时抖下根
茬上附着的根际土. 根茬经风干后 ,粉碎成 1. 5cm 以下小段
备用 ,用前须在无菌室紫外灯下灭菌 4h (期间要翻动几次) .
213 　根茬腐解方法及不同提取组分腐解产物的制取
根茬腐解方法参考马瑞霞方法 [9 ] . 采用真菌分解纤维素
的培养基培养康氏木霉 ( Trichoderm a koningii ,由军需大学
军事兽医研究所提供) ,把配制好的培养液在无菌室调 p H
值至 6. 2 (接近供试土壤 p H 值) ,取 4375ml 培养液 2 份分别
放入盛装 625g 根茬的两个玻璃瓶中 (液茬比为 7) ,经常规
灭菌后 ,在无菌室接种木霉真菌 ,充分混匀后 ,在密封无菌条
件下于恒温室 (25 ℃) 振荡培养 ,振荡频率为 110 次·S - 1 . 分
别培养 2、4 周. 腐解 2、4 周的根茬经过滤离心后即得根茬腐
解液. 分别取 2、4 周腐解液 1255ml (含 180g 根茬腐解产物)
两份 ,一份用不同极性试剂环已烷、乙酸乙酯、正丁醇依次萃
取 (每次用试剂 100ml ,萃取 3 次) ,分别收集萃取液 ;另一份
用柱床体积为 56ml 的 XAD24 吸附树脂吸附木霉腐解产物 ,
流速 15ml·min - 1 ,再以同样速度 12 倍柱床体积去离子水洗
脱杂质 ,然后用 15 倍柱床体积玻器蒸馏的甲醇洗脱根茬腐
解产物 ,收集甲醇洗脱液 [11 ] . 将上述各收集组分经无水氯化
钙物理干燥后 ,减压浓缩至 180ml (1ml 含 1. 0g 根茬提取物
质 ,表示成 1. 0gDW·ml - 1) ,过 0. 45μm 膜 ,一部分用于生物
检测 ,一部分用于 GC2MS分析.
214 　生物检测方法
　　将获得的不同提取组分根茬腐解产物进行大豆种子萌
发试验. 每个组分各处理的浓度梯度是 0、0. 10、0. 25、0. 50、
1. 00g DW·ml - 1 . 在直径为 8. 5cm 的培养皿中 ,铺 3 张定性
滤纸 ,分别加入浓度为 1. 0gDW·ml - 1各组分提取液 1. 0、
2. 5、5. 0 和 10. 0ml ,处理不足 10ml 的加相应试剂补足 10ml ,
各组分对照仅加入对应试剂 10ml. 各处理与对照待溶剂挥
发干后 ,加入蒸馏水 10ml ,再将 10 粒经 10 % H2O2 消毒
2min ,均匀一致的种子放到滤纸上 ,盖上盖 ,重复 3 次 ,随机
排列 ,于 25 ℃恒温保湿培养箱中培养 ,于 21、34、45h 调查种
子萌发率 (胚根顶破种皮 2mm 以上为萌发) ,3d 后调查种子
最终发芽率、胚根长及胚根干重.
215 　腐解产物的 GC2MS分析
　　为有效检测各提取组分中的不易挥发成分 , GC2MS 分
析前 ,将各组分进行硅烷化处理 [1 ] . 各组分浓缩至干后 ,加入
2ml 相应提取或洗脱试剂溶解. 取 1ml 冷冻干燥 ,在冻干的
样品中加入 250μl 硅烷化试剂 (BSTFA∶吡啶 = 5∶1) ,加盖密
封 ,在 75～80 ℃水浴中衍生 1h ,即进行分析. 采用 GC6890/
MS5973 测定 ,电子轰击源 ,轰击电压 70eV ,扫描范围 30～
600AMU ,扫描速度 0. 2s 扫全程 ,离子源温度 230 ℃. 毛细管
柱 : HP25MS柱 (Crosslinked 5 % p H ME Siloxane , 30m ×0. 25
mm×0. 25μm) ,进样口温度 250 ℃,柱温 50 ℃( 2min) ,以
6 ℃/ min 程序升温至 250 ℃(保持 15min) . 载气为 He , 流量
1ml·min - 1 ,进样量为 1μl. 应用 N IST98 质谱数据库 ,通过计
算机检索各组分物质名称.
216 　数据统计方法
　　用 Williamson (1988) 方法 ,将调查的胚根长及胚根干重
数据转换成 RI 值 (化感作用效应指数) ,以衡量各组分及浓
度间的化感作用. RI 值的计算公式是 :
　　RI =
1 - C/ T T ≥C
T/ C - 1 T < C
式中 , C 表示对照值 , T 为处理值. RI > 0 时表示化感促进作
用 , RI < 0 时表示化感抑制作用. RI 的绝对值表示化感作用
的强弱. 采用 DPS统计分析软件对转换后 RI 值进行方差分
析 ,如 F 检验差异显著 ,再用 Duncan’s 新复极差法进行多重
比较.
3 　结果与分析
311 　大豆根茬木霉腐解产物的化感作用
31111 不同提取组分对大豆种子萌发的化感作用 　
根茬腐解液不同提取组分对种子萌发的影响因种子
萌发时间的不同而有所差异 ,从 R I 值大小看 ,2、4
周各提取组分均表现出对初期大豆种子萌发 (21h)
化感抑制作用大 ,组分间化感抑制作用 :乙酸乙酯 >
吸附树脂 > 环己烷 ,组分浓度间 IR 值 F 检验差异
不显著. 随萌发时间的延长 (34h 和 45h) ,其影响渐
减少 ,萌发率 R I 值在较低水平间波动 ,只有乙酸乙
酯组分 1. 00gDW·ml - 1处理显现出较强烈的抑制作
用 ,与其它处理差异明显 (表 1) . 此外 ,正丁醇提取
物能完全抑制大豆种子萌发 ,大豆种子呈现棕色 ,局
部呈黑褐色 ,胚乳不吸胀. 其原因一是正丁醇试剂沸
点高 ,不容易挥发干净 ,其本身对大豆种子萌发有强
烈抑制作用 ;二是正丁醇提取物中存在抑制大豆种
子萌发的化感物质. 从本实验看 ,可能是这两种原因
综合作用的结果.
31112 　不同提取组分对大豆胚根生长的影响 　2、4
周不同提取组分处理大豆胚根长及胚根干重的RI
表 1 　不同提取组分对大豆种子萌发率 RI值的影响
Table 1 Effect of different extracted fractions on the germination of
soybean seed ( RI value)
组分
Fraction
浓度1)
(gDW·
ml - 1)
2周 RI值 RI value after 2 weeks
21h 34h 45h
2周 RI值 RI value after 2 weeks
21h 34h 45h
0. 10 - 0. 2000 - 0. 1677 - 0. 1333 - 0. 2333 0. 0400ab 0. 0333 abc A
环己烷 0. 25 - 0. 5000 - 0. 1417 - 0. 0667 0. 3067 0. 0000 ab 0. 0333 ab A
Cyclohexane 0. 50 - 0. 2333 - 0. 0967 - 0. 0333 0. 5117 0. 1333 a 0. 0333 ab A
1. 00 - 0. 0833 0. 0000 - 0. 0333 - 0. 0233 0. 1000 a 0. 0333 abc ABCD
乙酸乙酯 0. 10 - 0. 4233 - 0. 0333 - 0. 0667 - 0. 4100 0. 0033 ab - 0. 0967 bcde AB
Ethyl acetate 0. 25 - 0. 1333 - 0. 0333 - 0. 0000 - 0. 3557 0. 0000 ab 0. 0007 abcd AB
0. 50 - 0. 2433 - 0. 1500 - 0. 0333 - 0. 6443 0. 0333 ab 0. 0000 abcd BCD
1. 00 - 0. 5667 - 0. 2083 - 0. 1333 - 0. 4600 - 0. 2450 b - 0. 1667 e BCD
XAD - 4 0. 10 - 0. 5000 - 0. 0367 - 0. 1000 - 0. 5386 - 0. 0500 ab 0. 0333 abc A
树脂 0. 25 - 0. 5500 - 0. 1200 - 0. 0667 - 0. 4762 0. 0083 ab 0. 0000 abcd ABC
Resin 0. 50 - 0. 3933 - 0. 1800 - 0. 0667 - 0. 3243 0. 0033 ab - 0. 0033 abcd ABC
1. 00 - 0. 4500 - 0. 2317 - 0. 1667 - 0. 3545 0. 0750 ab 0. 0667 a A
1) Concentration.
6921 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
值 ,除 4 周环己烷组分外均为负值 (表 2) ,表明 2、4
周不同提取组分对大豆胚根生长及干物质积累多具
有化感抑制作用. 从 2、4 周不同组分 RI 绝对值大小
及多元统计分析结果可以看出 , 0. 50、1. 00gDW·
ml - 1乙酸乙酯、XAD24 树脂提取组分与 0. 10、0. 25
gDW·ml - 1 乙酸乙酯、XAD24 树脂组分及 0. 1～
1. 00gDW·ml - 1环己烷提取组分胚根长的 IR 值 (化
感作用强弱指数)差异达显著或极显著水平. 由此可
认为 ,不同提取组分包含的化感物质种类和数量有
所不同 ,表现出的化感作用亦不同.
31113 不同腐解时间同一组分提取物对大豆胚根生
长的影响 　2、4 周环己烷、乙酸乙酯、吸附树脂组分
提取物对应浓度处理间大豆胚根长及胚根干重的 RI
表 2 　不同提取组分对大豆胚根生长的影响
Table 2 Effect of different extracted fractions on the growth and dry
weight of soybean radicle( RI value)
组分
Fraction
浓度
Concent
ration
(gDW·ml - 1)
2周 RI值 RI values after 2 weeks
胚根长
Radicle lengh
胚根干重
Radicle dry wt.
4周 RI值 RI values after 4 weeks
胚根长
Radicle lengh
胚根干重
Radicle dry wt.
环己烷 0. 10 - 0. 1526 abc ABC - 0. 1706 abc AB 0. 0709 ab AB 0. 0245 ab AB
Cyclohexane 0. 25 - 0. 1738 bc ABC - 0. 1730 abc AB 0. 0829 ab AB - 0. 1880 abcd ABC
0. 50 - 0. 0924 ab AB - 0. 1234 ab AB 0. 1685 a A 0. 1127 a A
1. 00 - 0. 1818 bc ABC - 0. 1155 a AB - 0. 0385 abc ABC - 0. 0608 abc ABC
乙酸乙酯 0. 10 - 0. 1177 abc ABC - 0. 0264 a A - 0. 1651 bcde ABCD - 0. 1600 abcd ABC
Ethylacetate 0. 25 - 0. 2599 bcd ABCD - 0. 1114 a AB - 0. 3194 def CDE - 0. 1233 abcd ABC
0. 50 - 0. 4519 de CD - 0. 3842 bc AB - 0. 4192 ef CDE - 0. 1955 abcd ABC
1. 00 - 0. 5352 e D - 0. 4228 c B - 0. 5087 f E - 0. 4288 d C
XAD24 0. 10 - 0. 0824 a A - 0. 0249 a A - 0. 0803 abcd ABCD - 0. 0471 ab ABC
树脂 0. 25 - 0. 0375 ab AB - 0. 0926 a AB - 0. 2753 cdef BCDE - 0. 2324 bcd ABC
Resin 0. 50 - 0. 2392 bcd ABCD - 0. 0801 a AB - 0. 3450 def CDE - 0. 2544 bcd ABC
1. 00 - 0. 3503 cde BCD - 0. 1755 abc AB - 0. 4611 f DE - 0. 3698 cd BC
表 3 　2、4 周同一组分提取物对大豆胚根生长 RI值的影响
Table 3 Effect of same extracted fractions on the growth of soybean radicle after 2 and 4 week’s incubation ( RI value)
时间
Time
(week)
浓度
Concent2
ration
(gDW·ml - 1)
环己烷 Cyclohexane
胚根长
Radicle
lengh
胚根干重
Radicle
dry wt .
乙酸乙酯 Ethyl acetate
胚根长
Radicle
lengh
胚根干重
Radicle
dry wt .
XAD24 树脂 Resin
胚根长
Radicle
lengh
胚根干重
Radicle
dry wt .
2 0. 10 - 0. 1526 b - 0. 1706 - 0. 1177 a A - 0. 1600 ab A - 0. 0824 ab A - 0. 0249
0. 25 - 0. 1738 b - 0. 1730 - 0. 2599 ab AB - 0. 1233 ab A - 0. 0375 ab AB - 0. 0926
0. 50 - 0. 0924 ab - 0. 1234 - 0. 4519 cd BC - 0. 1955 b A - 0. 2392 bc AB - 0. 0801
1. 00 - 0. 1818 b - 0. 1155 - 0. 5352 d C - 0. 4228 c B - 0. 3503 bc AB - 0. 1755
4 0. 10 0. 0709 ab 0. 0245 - 0. 1651 a A - 0. 0264 a A - 0. 0803 ab AB - 0. 0471
0. 25 0. 0829 ab - 0. 1880 - 0. 3194 bc ABC - 0. 1114 ab A - 0. 2753 bc AB - 0. 2324
0. 50 0. 1685 a 0. 1127 - 0. 4192 cd BC - 0. 3842 c B - 0. 3457 bc AB - 0. 2544
1. 00 - 0. 0385 ab - 0. 0608 - 0. 5086 d C - 0. 4228 c B - 0. 4611 c B - 0. 3698
值多未显现出显著差异(表 3) ,表明 2 和 4 周上述组分
腐解物组成或腐解物的综合化感作用接近.
　　综上 ,大豆根茬木霉腐解产物乙酸乙酯、正丁
醇、吸附树脂组分对大豆种子萌发和胚根生长存在
一定的化感抑制作用 ,有必要对乙酸乙酯、正丁醇及
吸附树脂组分的化感物质种类做进一步深入研究 ,
以探明大豆根茬腐解产物中化感物质的作用机理及
在大豆连作障碍中的作用. 生产上连作大豆出苗差 ,
经常发生缺苗断垄现象 ,可能与连作大豆土壤中不
断积累根茬腐解产物有关.
312 　大豆根茬木霉腐解产物的鉴定
31211 乙酸乙酯提取组分 　GC2MS 鉴定结果表明
(表 4 ,复合系数大于 75 %) ,2 周木霉腐解产物乙酸
乙酯提取的有机化合物种类有 :有机酸、酚、醛、胺、
表 4 　木霉腐解产物乙酸乙酯组分
Table 4 Compounds extracted with ethyl acetate from the decomposing products by Trichode rmakoningii
2 周有机化合物 Organic compounds
2 weeks after incubation
4 周有机化合物 Organic compounds
4 weeks after incubation
癸二酸 Decanedioic acid 22甲基丙酸 Propanoic acid ,22methyl2
油酸 Oleic acid 十六酸 Hexadecanoic acid
十六酸 Hexadecanoic acid 1 ,22苯二甲酸 1 ,22benzenedicarboxylic acid
十八酸 Octadecanoic acid 丙醇 Proptanol
1 ,22苯二甲酸 1 ,22benzenedicarboxylic acid 32甲氧基21 ,62己二醇 32methoxy2hexane21 ,62diol
32甲氧基242羟基苯甲酸 Benzoic acid ,32methoxy242hydroxy2 72十三醇 Tridecane ,72hydroxy2
苯酚 Phenol 苯酚 Phenol
22甲基苯酚 22methoxyphenol 六氢化22H2丫庚因222硫酮 2H2azepine222thione ,hexahydro2
1 ,32苯二酚 Benzene ,1 ,32dihydroxy2 腙22 (1H)喹啉酮 2 (1H)2quinolinone ,hydrazone
52甲基21 ,32苯二酚 Benzene ,52methyl21 ,32dihydroxy2 12羟基丙酮 22propanone ,12hydroxy2
32甲氧基242羟基苯甲醛 2 ,42pentadienenitrile 42甲基22 ,62二硝基苯胺 Benzenamine ,42methyl22 ,62dinitro2
乙基二胺 Ethyl bisamine 22甲基 22丙烯酸己基酯 22propenoic acid 22methyl2 hexyl ester
二苯基胺 Diphenylamine 丁酸丁酯 Butanoic acid ,butyl ester
十六酰胺 Hexadecanamide 丁酸222甲基丙基酯 Butanoic acid ,22methylpropyl ester
(Z)292十八烯酰胺 92octadecenamide , (Z)2 2 ,52二羟基苯甲酸甲酯 Benzoic acid ,2 ,52dihydroxy2 ,methyl ester
2 ,42戊二烯腈 Phenethylamine ,32methoxy2N2methyl 2 ,42戊二烯腈 2 ,42pentadienenitrile
792110 期 　　　　　　　　　　　韩丽梅等 :大豆根茬木霉腐解产物的鉴定及其化感作用的研究 　　　　　　　　
腈 ,4 周木霉腐解产物乙酸乙酯提取的有机化合物
有 :有机酸、醇、酚、酮、胺、酯、腈等. 由前述实验结果
可知 ,2、4 周腐解产物对大豆种子萌发及胚根生长
的化感抑制作用接近 ,但在具体有机化合物种类上
有些不同 ,如在 2 周腐解产物中检测到 6 种有机酸 ,
未检测到醇 ,而在 4 周腐解产物中检测到 3 种有机
酸 ,检测到 3 种醇 ,表明腐解产物在木霉菌的作用下
组分和数量处在不断变化中.
31212 正丁醇提取组分 　GC2MS 鉴定结果表明 (表 5 ,复合系数大于 75 %) ,用环己烷、乙酸乙酯对腐解产物提取后 , 再用正丁醇提取 ,仍然能获得较多种类的有机化合物 ,化合物种类与乙酸乙酯提取组分接近 ,表明乙酸乙酯萃取腐解液后的水相中仍然残留有机酸、醇、酚、苯、酮、胺、酯等有机化合物.31213 吸附树脂提取组分 　GC2MS 鉴定结果表明(表 6 ,复合系数大于 75 %) ,将 2、4 周木霉腐解产物通过 XAD24 吸附树脂柱 ,再经过洗脱 ,得到的有机化合物种类有 :有机酸、醇、苯、酚、酮、胺、酯等 ,与乙
表 5 　木霉腐解产物正丁醇组分
Table 5 Compounds extracted with n2butanol from the decomposing products by Trichode rmakoningii
2 周有机化合物 Organic compounds2 weeks after incubation 4 周有机化合物
Organic compounds
4 weeks after incubation
52乙基242哌啶乙酸 42piperidineacetic acid ,52ethyl2 52亚乙基222[32(22羟乙 42Piperidineacetic
基)242哌啶乙酸 acid ,52ethylidene222[32(22hydroxyethyl) ]2
二环 [2. 2. 1 ]庚烷222乙酸 Bicyclo[2. 2. 1 ]heptane222acetic acid 22甲基丙酸 Propanoic acid ,22methyl2
十六酸 Hexadecanoic acid 丁二酸 Butanedioic acid
二甲基十六酸 n2hexadecanoic acid ,dimethyl2 己酸 Hexanoic acid
顺262十八烯酸 Cis ,62octadecenoic acid 辛酸 Octanoic acid
苯甲酸 Benzoic acid 十六酸 Hexadecanoic acid
32甲氧基242羟基苯甲酸 Benzoic acid ,32methoxy242hydroxy2 反292十八烯酸 Trans292octadecenoic acid
1 ,22苯二甲酸 1 ,22benzenedicarboxylic acid 十八酸 Octadecanoic acid
苯乙酸 Benzeneacetic acid 苯甲酸 Benzoic acid
32甲氧基242羟基苯丙酸 Benzenepropanoic 32甲氧基242羟基苯甲酸 Benzoic
acid ,32methoxy242hydroxy2 acid ,32methoxy242hydroxy2
乙二醇 Ethane ,1 ,22dihydroxy2 32甲氧基 42羟基苯丙酸 Benzenepropanoic acid ,32methoxy242hydroxy2
丙三醇 Glycerol 42羟基苯乙醇 42hydroxyphenylethanol
32脱氧2戊五醇 Pentitol ,32deoxy2 3 ,32二甲基环己烯醇 Cyclohexene ,3 ,32dimethyl2
间苯二酚 Benzene ,1 ,22dihydroxy2 苯酚 Phenol
苯 Benzene 22甲氧基苯酚 22methoxyphenol
N ,N2二乙基甲酰胺 Formamide ,N ,N2diethyl2 1 ,32苯二酚 Benzene ,1 ,32dihydroxy2
乙基二胺 Ethyl2bis2amine
表 6 　木霉腐解产物吸附树脂组分
Table 6 Compounds extracted from the fraction absorbed with XAD24 resin
2周有机化合物 Organic compounds2 weeks after incubation 4周有机化合物
Organic compounds
4 weeks after incubation
丙酸 Propanoic acid 乙酸 Acetic acid
22甲基丙酸 Propanoic acid β2(42羟基23甲氧基苯基) β242hydroxy232methoxyphenyl)
丙酸 Propionic acid
二叔丁基丙二酸 di2tert2butyl malonate 32甲基242羟基苯乙酸 Benzeneacetic acid ,42hydroxy232methyl2
22甲基222羟基丙酸 Propanoic acid ,22methyl222hydroxy2 22甲氧基242乙烯基苯酚 22methoxy242vinylphenol
2 ,22二甲基232氧代丁酸 2 ,22dimethyl232oxobutyric acid , 22甲氧基262(12丙烯基)苯酚 Phenol ,22methoxy262(12propenyl)2
42甲基222羟基戊酸 Pentanoic acid ,42methyl222hydroxy2 22甲氧基252(12丙烯基)苯酚 Phenol ,22methoxy252(12propenyl)2
苯甲酸 Benzoic acid 苯 Benzene
2 ,42二羟基苯甲酸 Benzoic acid 2 ,42 dihydroxy2 22十二酮 22dodecanone
32甲氧基242羟基苯甲酸 Benzoic acid ,32methoxy242hydroxy2 1 ,32二苯基 22丙烯212酮 22propen212one ,1 ,32diphenyl2
苯乙酸 Benzeneacetic acid 3 ,42二羟基21H222苯并呋喃212酮 1H222benzopyran212one ,3 ,42dihydroxy2
32甲氧基242羟基苯丙酸 Benzenepropanoic acid ,32methoxy242hydroxy2 N2(22苯乙基)乙酰胺 Acetamide ,N2(22phenylethyl)2
苯酚 Phenol 12丙胺 12propanamine
22甲基21 ,22丙二醇 1 ,22propanediol ,22methyl2 Z292油酰胺 (十八烯酰胺) 92octadecenamide , (Z)2
32(1 ,12二甲基乙基)232戊醇 32pentanol ,32(1 ,12dimethylethyl)2 52乙酸基甲基222糠醛 52acetoxymethyl222furaldehyde
1 ,12二丁氧基222丙酮 22propanone ,1 ,12dibutoxy2
乙基二胺 Ethyl2bis2amine
酸乙酯及正丁醇提取物之物质种类接近.
4 　讨 　　论
411 　提取剂与提取化感物质种类及化感作用
从本研究结果看 ,大豆根茬木霉腐解产物环己
烷、乙酸乙酯、XAD24 树脂提取组分对大豆种子萌
发及胚根生长的化感抑制作用大小不同 ,组分间化
感抑制作用出现显著或极显著的差异 ,表明提取剂
性质不同 ,提取的有机化合物种类 (含化感物质) 及
化感作用也不同.
8921 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　13 卷
采用根际土作为微生物菌源腐解大豆根茬 ,在
腐解产物不同组分提取物中 ,有很多种类和数量的
烃类物质[14 ] . 但在以木霉作为菌源腐解大豆根茬 ,
鉴定出的乙酸乙酯、正丁醇、XAD24 树脂组分有机
化合物中 ,却很少见到烃类化合物 ,一般烃类物质的
化感抑制作用较小[17 ] ,这与本研究中环己烷组分表
现出的化感抑制作用较小相一致 ,说明环己烷提取
的主要是极性小的烃类物质 ,这也符合有机化合物
的相似相溶原理. 因此 ,采用极性小的环己烷剔除化
感抑制作用小的烃类物质是有效的. 此外 , XAD24
吸附树脂吸附的也主要是极性较强的有机化合物.
分析乙酸乙酯、正丁醇、吸附树脂提取的化合物
种类 (表 4～6) ,可知乙酸乙酯、正丁醇、吸附树脂均
能从腐解液中提取出有机酸、醇、酚、酮、苯、胺、酯等
有机物质 ,其中大多为化感物质. 但它们对同类有机
化合物的提取能力又有所不同. 乙酸乙酯、正丁醇、
吸附树脂对上述物质的提取能力表现出如下趋势 :
提取有机酸 ,正丁醇、吸附树脂 > 乙酸乙酯 ;提取醇
类物质 ,正丁醇 > 乙酸乙酯、吸附树脂 ;吸附树脂、乙
酸乙酯、正丁醇提取酚类物质能力接近 ;提取腈类物
质 ,乙酸乙酯 > 正丁醇、吸附树脂 ;提取酮类物质 ,乙
酸乙酯、吸附树脂 > 正丁醇 ,但 3 种提取方法提取化
感物质总计种类接近.
412 　大豆根茬木霉腐解产物中存在化感物质
本研究中大豆根茬木霉腐解产物乙酸乙酯、正
丁醇、吸附树脂提取物的 GC2MS 鉴定的有机化合
物种类有 :有机酸、酚、醇、醛、酮、苯、胺、腈、酯等 ,其
中的水溶性有机酸、直链醇、脂肪族醛、酮、长链脂肪
酸、简单酚、苯甲酸及其衍生物、邻苯二甲酸均为化
感物质[5 ,8 ,11 ,18 ] . 而本研究中大豆根茬木霉腐解产
物对大豆种子萌发及胚根生长表现出的化感抑制作
用 ,也说明大豆根茬木霉腐解产物中存在化感抑制
物质.
413 　大豆根茬腐解产物与连作障碍
用从大豆根茬上抖动下的根际土[14 ]及木霉作
为微生物菌源腐解大豆根茬 ,2、4 周腐解产物对大
豆种子萌发、胚根生长的化感抑制作用及 GC2MS
鉴定结果表明 ,大豆根茬中存在抑制大豆种子萌发
的化感物质 ,不同腐解时间腐解产物中的化感物质
种类与数量有所不同. 化感抑制作用的大小与腐解
产物浓度大小有密切关系. 本研究与韩晓增[4 ] 、王
光华等[12 ]的研究结论相吻合. 因此 ,生产中出现的
大豆连作障碍现象是化感抑制物质积累、营养失衡
及病虫害重等不利因素综合作用的结果. 大豆连作
系统中产生的化感物质 ,主要是在连作土壤中产生
作用 ,深入研究化感物质尤其是土壤中的化感物质
在大豆连作障碍中的地位、作用机理及消除或减轻
危害途径是必要的.
参考文献
1 　Chang L2W(常理文) , Yu Z2L (余兆楼) ,Wang W2T (王维通) , et
al . 1990. Gas chromatography2mass spectroscopy on metabolic
product of organic acid in urine. Chromatogram (色谱) ,8 (1) :127
(in Chinese)
2 　Du Y2J (杜英君) , Jin Y2H (靳月华) . 1999. Simulations of al2
lelopathy in continuous cropping of soybean. Chin J A ppl Ecol (应
用生态学报) ,10 (2) :209～212 (in Chinese)
3 　Gao Z2Q (高子勤) and Zhang S2X (张淑香) . 1998. Continuous
cropping obstacle and rhizospheric microecology I. Root exudates
and their ecological effects. Chin J A ppl Ecol (应用生态学报) ,9
(5) :549～554 (in Chinese)
4 　Han X - Z(韩晓增) , Xu Y2L (许艳丽) . Effects of decomposing
matters of roots continuous cropping soybean. Soybean Sci (大豆科
学) ,17 (3) :207～212 (in Chinese)
5 　Han L2M (韩丽梅) , Wang S2Q (王树起) , et al . 2000. Identifi2
tion and study on allelopathy of soybean root exudates. Soybean Sci
(大豆科学) ,19 (2) :119～125 (in Chinese)
6 　Han L2M (韩丽梅) , Yan F(闫　飞) ,Wang S2Q (王树起) , et al .
2000. Primary identification of organic compounds in soybean rhizo2
spheric soil on continuous and alternate cropping and their allelopa2
thy on soybean seed germination. Chin J A ppl Ecol (应用生态学
报) ,11 (4) :582～586 (in Chinese)
7 　Han L2M (韩丽梅) , Wang S2Q (王树起) , et al . 2000. Identifica2
tion and allelopathy on the decomposition products from soybean
stubs. Acat Ecol S in (生态学报) ,20 (5) :771～778 (in Chinese)
8 　Li Y2R(李扬瑞) . 1993. Plant allelopathy. Soil (土壤) ,5 :248～
251 (in Chinese)
9 　Ma R2X (马瑞霞) ,Liu X2F (刘秀芬) and Yuan G2L (袁光林) .
1996. Study on allelochemicals in the process of decomposition of
wheat straw by microoganisms and their bioactivity. Acta Ecol S in
(生态学报) ,16 (6) :632～639 (in Chinese)
10 　Sun W2H(孙文浩) and YU S2W(余叔文) . 1992. Allelopathy and
its application. Plant Physiol Com m un (植物生理通讯) ,28 (2) :81
～87 (in Chinese)
11 　Tang C2H , Yong C2C. 1982. Collection and identification of allelo2
pathic compounds from the undisturbed root system of Bigalta lim2
pogress( Hemarthria altissi ma) . Plant Physiol ,69 :155～160
12 　Wang G2H(王光华) , Xu Y2L (许艳丽) . 1995. Study on allelopa2
thy of soybean root extraction. In :Reaserch on Soybean Continuous
and Alternate Cropping. Haerbin : Haerbin Engineering University
Press. 73～77 (in Chinese)
13 　Wang J2L (王景林) , Yin Q2Q (尹清强) , et al . 1996. Selection and
breeding of high activity cellulase strain Trichodermar koningii B27
and study of zymogennic condition. Biotechnology (生物工程学
报) ,6 (6) :14～17 (in Chinese)
14 　Wang S2Q (王树起) , Han L2M (韩丽梅) , Yang Z2M (杨振明) , et
al . 2000. Effect of decomposed liquids from soybean stubs and rem2
nants of nutrient solution on soybean growth. Chin J Oil Crop Sci
(中国油料作物) ,22 (3) :43～47 (in Chinese)
15 　Yan F(闫 　飞) , Yang Z2M (杨振明) , Zou Y2J (邹运久) et al .
1998. Allelopathy in soybean continuous cropping obstacle. Soy2
bean Sci (大豆科学) ,17 (2) : 147～152 (in Chinese)
16 　Yan F(闫　飞) , Han L2M (韩丽梅) , Yang Z2M (杨振明) . 2000.
Discussing on some problems of allelopathy in soybean continuous
cropping obstacle. Soybean Sci (大豆科学) ,19 (3) : 269～274 (in
Chinese)
17 　Yu S2W(余叔文) and Tang Z2C 汤章城) . 1998. Plant Physiology
and Molecular Biology (2nd) . Beijing : Sicence Press. 699～720 (in
Chinese)
作者简介 　韩丽梅 ,女 ,1963 年生 ,在读博士 ,副教授 ,主要
从事逆境植物营养生态方面的研究 ,发表论文 30 余篇. E2
mail :Caiyunzhuiyue23 @sohu. com
992110 期 　　　　　　　　　　　韩丽梅等 :大豆根茬木霉腐解产物的鉴定及其化感作用的研究