全 文 :重迎茬大豆根际土壤有机化合物的初步鉴定
及对大豆种子萌发的化感作用*
韩丽梅* * 阎 飞 王树起 鞠会艳 扬振明 (解放军军需大学农学系, 长春 130062)
阎吉昌 (东北师范大学测试中心, 长春 130024)
摘要 采用气相色谱质谱联用技术( GCMS)鉴定了用无水乙醇浸提的结荚期重迎茬大豆根际土壤有机化合
物,并对其化感作用进行了初步研究.结果表明, 重迎茬大豆根际土壤中主要含有有机酸类、酯类、醇类、酮类、
醛类、苯类、酚类、烃类及萘、呋喃类等有机化合物; 其中包含很多曾被报道过的化感物质.在本试验的根际土壤
用量条件下, 其醇提液对大豆种子萌发及胚根生长未表现出化感作用, 这可能与其致害浓度有关. 此外, 本文还
探讨了化感作用与大豆重迎茬障碍的有关问题.
关键词 重迎茬 大豆 根际土壤 有机化合物 GCMS 分析 化感作用
Primary identification of organic compounds in soybean rhizospheric soil on continuous and alternate cropping and
their allelopathy on soybean seed germination. HAN Limei, YAN Fei, WANG Shuqi, JU Huiyan, YANG Zhenming
( Depar tment of Agronomy , Quartermas ter Univer sity of PL A , Changchun 130062) , YAN Jichang ( Mass Sp ectr o
graphic L aboratory , Nor theast Normal University , Changchun 130024) . Chin . J . A pp l. Ecol . , 2000, 11( 4) : 582~
586.
Organic compounds extr acted w ith ethanol ( OCEWE) from soybean rhizospheic soil on cont inuous and alternate crop
ping at podstring w ere identified by gas chromatogr aphymass spectrometr y ( GCMS) . T he results show ed the com
pounds mainly include o rganic acids, alcohol, acetone, aldehyde, naphthalene phenyl and furan hydrocarbon, many of
which were reported as allelochemcals. Under this exper iment condition, OCEWE did not show any allelopathy on soy
bean seed germination and radicle grow th, w hich might be related with their cr itical tox icity concentr ations. I n addi
tion, the r elationship betw een allelopathy and barrier on soybean continuous and alternate cropping was also discussed.
Key words Continuous and alternate cropping, Soybean, Rhizospheric soil, Organic compounds, GCMS analysis,
Allelopathy .
* 国家! 九五∀科技攻关重中之重项目( 95- 01- 03) .
* * 通讯联系人.
1998- 07- 07收稿, 1999- 11- 09接受.
1 引 言
近年来,随着对作物重迎茬(连年或隔年种植)障
碍原因的深入研究, 植物的化感作用受到众多学者的
重视.所谓化感作用( Allelopathy)即指植物在生长过
程中, 通过植物、微生物或残体分解产生的化学物质,
对该种植物或其它植物产生有益或有害影响的现
象[ 7, 9, 15] .一些研究结果表明,大豆重迎茬障碍与其产
生的化感物质有关系[ 1~ 3, 11~ 14] ,但尚未见到重迎茬大
豆根际土壤中的化感物质及其作用的研究报道.为此,
本文采用 GCMS分析法鉴定了营养生长与生殖生长
并进的结荚期重迎茬大豆根际土壤有机化合物的种
类,并对其化感作用进行了初步探讨,旨为研究和明确
化感物质在大豆重迎茬障碍中的作用及减轻重迎茬障
碍提供科学依据.
2 材料与方法
21 供试材料
在解放军军需大学农科站大豆重迎茬田间定位试验地, 于
大豆结荚期取正茬(轮作大豆 )、重茬(连续种植 2 年大豆)、迎
茬(隔年再种植大豆)大豆根际土壤(抖根法获得) , 土壤类型为
黑土. 土壤样品风干去杂后, 过 40 目筛备用. 供试化学试剂皆
为分析纯( AR) .
22 研究方法
221 重迎茬大豆根际土壤提取液的制取 称取过 40 目筛的
正茬、重茬、迎茬根际土各 40g 放入 250ml的棕色玻璃广口瓶
中,加入 200 ml无水乙醇, 于恒温往复振荡机 ( 20 # , 160 次∃
min- 1)上振荡 1h 后,过滤即得提取液[ 5] . 将提取液过 0. 45m
膜, 34 # 减压浓缩至干, 再加入 2ml乙醚(过 0. 45m 膜)溶解,
0. 5ml作 GCMS 分析, 1. 5ml作生物活性测定.
222 重迎茬大豆根际土壤提取液的 GCMS 分析 提取液组
分于东北师范大学分析测试中心质谱室采用 GC6890/ MS5973
进行 GCMS 分析 .电子轰击源, 扫描范围 M/ Z 30600AMU, 扫
描速度 0. 2s 扫全程,离子源温度 230# . 毛细管柱: HP5MS 柱
( Crosslinked 5% pH ME Silox anle, 30m % 0. 25mm % 0. 25um ) ,
进样口温度 250# , 柱温 50 # ( 2min) ,以 6 # ∃min- 1程序升温至
250 # (保持 15min) . 载气为 He, 流量 1ml∃min- 1, 进样量为
应 用 生 态 学 报 2000 年 8 月 第 11 卷 第 4 期
CHINESE JOURNAL OF APPLIED ECOLOGY, Aug . 2000, 11( 4)&582~ 586
1l.应用 NIST98 质谱数据库, 通过计算机检索系统进行未知
物的鉴定.
223 生物检测 对重迎茬大豆根际土壤提取液进行大豆种
子(吉林 35)萌发试验.在直径为 8. 5cm 的培养皿中, 铺一张定
性滤纸, 加入5. 0ml提取液[ 5, 6, 8] (每皿含5. 0g 根际土壤提取
液) , 试剂对照加入 5ml乙醚, 待各处理溶剂挥发干后, 加入5. 0
ml蒸馏水,再将 10 粒经 10%H2O2 消毒 2min 且均匀一致的种
子摆放到滤纸上, 加盖, 重复 3 次, 于 25 # 恒温培养箱中培养,
每天加入 1. 0ml H2O,种子发芽后记录发芽率及胚根长.
3 结果与讨论
31 重迎茬大豆根际土壤有机化合物的 GCMS 鉴
定结果
由表 1、2、3的 GCMS分析鉴定结果可知,结荚期
正茬及重迎茬大豆根际土壤能被乙醇提取的有机化合
物种类十分复杂,其中的烷基甲酸、乙酸、苯乙酸、十四
酸、丙二酸、直链醇及烯醇、一些酯类、醛、酮、萘及其衍
生物、苯及苯酚类、烃类的一些衍生物均为被报道过的
化感物质[ 4, 8, 9, 15] .从种类上看, 重迎茬结荚期根际土
壤有机化合物较正茬的多.不同茬口化感物质数量的
变化,还有待进一步研究.
根际是受植物根系活动影响, 在物理、化学和生物
学特性上不同于原土体的特殊土壤微区,是植物土壤
微生物及其环境条件相互作用的场所和特殊的微生
态系统.同时也是各种养分、水分和有益、有害物质进
入根系参与生物链物质循环的门户[ 16] . 根际土壤有机
化合物的来源途径很多, 如根系的分泌物、微生物的分
泌物、植物地上部的淋洗、挥发物、植物残体的腐解产
物等.大豆重迎茬根际土壤有机化合物组成的变化,是
表 1 正茬大豆结荚期根际土壤有机化合物
Table 1 OCEWE in soybean rhizosphere soil during rotation cropping
有机化合物 Organic compounds 有机化合物 Organic compounds
酸类 Acids 烃类 Hydrocarbon
乙酸 Acetic acid 1, 1二乙氧基乙烷 Ethane, 1, 1diethoxy
酯类 Ester 2乙氧基丙烷 Propane, 2ethoxy
1甲基甲酸丙酯 Formic acid, 1methylpropyl ester 十一基环戊烷 Cyclopentane, undecyl
二乙氧基乙酸乙酯 Acetic acid, diethoxy, ethyl ester 2乙氧庚烷 2ethoxypentane
2羟基丙酸乙酯 Propanoic acid, 2hydrooxy , 3, 8二甲基癸烷 Decan e, 3, 8dimethyl
ethyl ester
二仲丁酯 Di secbutyl ester 十二烷 Dodecane
甲氧基异硫氰酸甲酯 Methoxymethyl isothocyanate 2, 6, 11三甲基十二烷 Dodecane, 2, 6, 11trimethyl
双十八烷基膦酸酯 Phosphonic acid, dioctadecyl ester 十三烷 T ridecane
邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate 十四烷 T et radecan e
邻苯二甲酸丁酯 Phthslic acid, butyl ester 1, 7, 11三甲基环十四烷 Cyclotet radecane, 1, 7, 11 trimethyl
邻苯二甲酸二异辛酯 Phthalic acid, diisooctyl ester
醇类 Alcohol 十五烷 Pentadecane
2(己氧基)乙醇 Ethanol, 2( hexyloxy) 环十五烷 Cyclopentadecane
2(十二氧基)乙醇 Ethanol, 2( dodecyloxy) 2甲基十五烷 Pentadecane, 2methyl
2(十八氧基)乙醇 Ethanol, 2( octadecyloxy) 1氯十六烷 Hexadecan e, 1chloro
3, 3二乙氧1丙醇 3, 3Diethoxy1propanol 2, 6, 10, 14四甲基十六烷 Hexadecane, 2, 6, 10, 14t etramethyl
2丁醇 2Butanol
3甲基2丁醇 2Butanol, 3methyl 3甲基十七烷 Heptadecane, 3methyl
2, 3丁二醇 2, 3Butanediol 十八烷 Octadecane
2庚醇 2Heptanol 1氯十八烷 Octadecane, 1 chloro
2壬醇 2Nonanol 十九烷 Nonadecane
2己基1癸醇 1Decanol, 2hexyl 10甲基十九烷 10methylnonadecane
2十一醇 2Undecanol 二十烷 Eicosane
2甲基1十六醇 1Hexadecanol, 2m ethyl 9环己基二十烷 Eicosane, 9cyclohexyl
1十八醇 1Octadecanol 二十一烷 Heneicosane
1十八烷三醇 1Octadecanethiol 二十二烷 Docosane 二十三烷 Tricosane
1二十一醇 1Heneicosanol 二十五烷 Pentacosane
1二十二醇 1Docosanol 二十六烷 Hexacosane
1二十四醇 1T et racosanol 植醇 Phytol 二十七烷 Heptacosane
酮,醛类 Ketone, Aldehydes 二十八烷 Octacosane
1甲氧基2丙酮 2Propanonc, 1mcthoxy 三十四烷 T et rat ricotane
2乙基3, 3二甲基环戊酮 Cyclopentanone, 2 三十五烷 Pentat ricontane
acetyl3, 3dimethyl 三十六烷 Hexatricontane
十四醛 Tet radecanal 17, 21二甲基三十七烷 Hexatricontane, 17, 21dimethyl
萘,酚,呋喃 Naphthalene, Phenol, Furan
萘 Naphthalene 乙氧基乙烯 Ethene, ethyloxy Ethene, ethyloxy
6叔丁基2, 4二甲基苯酚 6T ertbutyl2, 1十五烯 1Pentadecene 1十六烯 1Hcxadecene
4dimethylphenol 1十七烯 1Hepadecene 1十八烯 1Octadecene
2, 6二甲基萘 Naphthalene, 2, 6dimethyl 1十九烯 1Nonadecene 1二十烯 1Eicosene
2, 6二叔丁基对甲酚 Butylated hydroxytoluene 1二十二烯 1Docosene
二苯并呋喃 Dibenzofuran ( Z)9二十三烯 9Tricosene, ( Z)
5834 期 韩丽梅等:重迎茬大豆根际土壤有机化合物的初步鉴定及对大豆种子萌发的化感作用
根际微生态系统内各种变化综合作用的结果,也是重
迎茬大豆适应根际土壤环境变化的结果, 而这种变化
可能引起根际微生态系统一系列物理、化学、生物学过
程发生新的变化.大豆重迎茬栽培所引起的产量降低、
品质变坏和病虫害加剧等,则很可能是这些变化的具
体表现.
关于大豆重迎茬障碍的原因, 有学者将其归纳为
两方面因素,一方面是非生物因素, 即养分亏缺问题,
另一方面是生物因素,即土壤微生物、病虫害及大豆和
微生物分泌毒素的作用[ 13] . 根据近年来的研究成
果[ 3, 11, 12] ,生物因素中还应包括微生物分解大豆残体
产生的有害物质.本研究发现,正茬结荚期根际土壤中
亦存在很多化感物质, 但生产实践中正茬大豆生长发
育状况明显好于重迎茬, 产量亦显著高于重迎茬. 这一
方面可能由于正茬与重迎茬根际土壤化感物质的数量
存在差异所致, 另一方面也可能由于重迎茬土壤与正
茬土壤根际微生态环境差异较大(如养分含量及存在
形态、微生物种群等) , 化感物质与不同的微生态环境
产生的交互作用也就有所差异, 某种化感物质如利于
一些致病微生物的生长发育,会使重迎茬大豆病虫害
表 2 重茬大豆结荚期根际土壤有机化合物
Table 2 OCEWE in soybean rhizophere soi l during continuous cropping
有机化合物 Organ ic compounds 有机化合物 Organic compounds
酸类 Acids 烃类 Hydrocarbon
1二十一烷基甲酸 1Heneicosyl formate 顺2, 3二甲基环氧乙烷 Oxirane, 2, 3dimethyl, cis
乙酸 Acetic acid 反2, 3二甲基环氧乙烷 Oxirane, 2, 3dimethyl, t rans
a苯乙酸 Benzeneacet ic acid, . alpha. 2 ( 2溴乙基)3甲基 2( 2Bromoethyl)3
Z8甲基9十四酸 Z8Methyl9t et radecenoic Acid 环氧乙烷 Methyloxiran e
醇类 Alcohol 1, 1二甲氧基乙烷 Ethane, 1, 1diethoxy
2(己氧基)乙醇 Ethanol, 2( hexyloxy) 1乙基2甲基环丙烷 Cyclopropane, 1ethyl2methyl
2(十四烷氧基)乙醇 Ethanol, 2( teradecyloxy) 1, 2, 4三甲氧基丁烷 Butane, 1, 2, 4 trimethoxy
2(十八烷氧基)乙醇 Ethanol, 2( octadecyloxy) ( 1己基十四烷基)环己烷 Cyclohexane, ( 1hexyltet radecyl)
2丁醇 2Butanol 环十二烷 Cyclododecane
2, 3丁二醇 2, 3Butanediol 1, 1∋双氧十二烷 Dodecane, 1, 1∋ oxybis
2乙基1己醇 1Hexanol, 2ethyl 乙基环十二烷 Cyclododecane, ethyl
3(乙氧基甲基) Cyclohexanol, 1, 7, 11三甲基环十四烷 Cyclotetradecane, 1, 7, 11trimethyl
环己醇 3( acetyloxymethyl) 2, 6, 10三甲基十四烷 Tet radecane, 2, 6, 10t rimethyl
2庚醇 2Heptanol 2甲基十五烷 Pentadecane, 2methyl
2己基1庚醇 1Decanol, 2hexyl 1溴十六烷 Hexadecane, 1bromo
2十一醇 2Undecanol 三氟乙氧十六烷 T refluoroacetoxy hexadecane
2甲基苯甲醇 Benzenemethanol, 2methyl 7, 9二甲基十六烷 Hexadecane, 7, 9dimethyl
三乙基硅烷醇 Triethylsilanol 1氯十八烷 Octadecane, 1 chloro
1十八烷三醇 1Octadecanethiol 3甲基十八烷 Octadecane, 3m ethyl
2乙基1十二醇 2Ethyl1dodecanol 9辛基二十烷 Eicosane, 9octyl
1二十一醇 1Heneicosanol 二十一烷 Heneicosane
1二十二烷基三醇 1Docosanethiol 1溴二十二烷 1Bromodeocosan e
1二十六醇 1Hexacosanol 二十三烷 T ricosan e
酯类 Ester 二十四烷 Tetracosan e 二十六烷Hexacosane
甲氧基乙酸乙酯 Acetic acid, methoxy, ethyl ester 二十五烷 Pentacosane 二十六烷 Hexacosan e
二乙氧基乙酸乙酯 Acetic acid diethoxy, ethyl este 二十七烷H eptacosane 二十八烷 Octacosane
13叔癸烯1醇乙酸酯 13T ertadecen1 ol acetate 三十四烷 T et ratriacontane
E8甲基9十四烯1醇 E8Methyl9t et radecen 乙氧基乙烯 Ethene, ethyloxy
乙酸酯 1ol aceta 4, 4二乙氧基2甲基 1Butene, 4, 4diethoxy
1二十二烷醇乙酸酯 1Docosanol, acetate 1丁烯 2methyl
双n辛基邻苯二甲酸酯 Dinoctyl phthalate 4甲氧基甲氧基1己烯 4Methoxymethoxyhex1ene
苯基丁基邻苯二甲酸酯 Benzyl butyl phthalate 1, 2, 3, 4四甲基1, 3 1, 3Cyclopentadiene,
环戊二烯 1, 2, 3, 4tetra
二丁基邻苯二甲酸酯 Dibutyl phthalate 1十四烯 1Tetradecene 1十五烯 1Pentadecene
酮,醛类 Ketone, Aldehydes 1十六烯 1Hexadecene 1十七烯 1H eptadecene
1甲氧基2丙酮 1Propanone, 1methoxy 1十八烯 1Octadecene 1十九烯 1Nonadecene
3甲氧基丙醛 Propanal, 3methoxy 1二十烯 1Eicosene 1二十二烯 1Docosene
3羟基丁醛 Butanal, 3hydroxy Z12二十五烯 Z12Pentacosene
萘 Naphthalene 1二十六烯 1Hexacosanol
萘 Naphthalene 1, 1二氯4, 4二乙氧基 1Dichloro4, 4
1甲基萘 Naphthalene, 1methyl 1, 2丁炔 diethoxy2butyne
2甲基萘 Naphthalene, 2methyl 其它 Others
2, 6二甲基萘 Naphthalene, 2, 6dimethyl 甘菊环 Azulene 1, 3, 5三恶烷 1, 3, 5Trioxane
1, 5二甲基萘 Naphthalene, 1, 5dimethyl 2, 2二乙氧基乙胺 Ethanamine, 2, 2diethoxy
苯、酚类 Benzene, Phenol 环乙酰腈 Cyclohexanecarbonit rile
1(十二烷氧基)2硝基苯 Benzene, 1( dodecyloxy)2nitro 荧蒽 Fluoranthene 芘 Pyrene
6叔丁基2, 4二甲基苯酚 6T ertbutyl2, 丙基肼 Hydrazine, propyl 异恶唑烷 Isoxazolidine
4dimethylphenol 二烯丙基乙基硅烷 Diallylm ethylsilane
2, 6二叔丁基对甲酚 Butylated hydroxytoluene 1亚甲基1H茚 1HIndene, 1methylene
584 应 用 生 态 学 报 11卷
表 3 迎茬大豆结荚期根际土壤有机化合物
Table 3 OCEWE in soybean rhizosphere soil during al t ernate cropping
有机化合物 Organ ic compounds 有机化合物 Organic compounds
酸类 Acids 烃类 Hydrocarbon
羟基丙二酸 DLMethyltart ronic acid 二甲氧基甲烷 Methane, dimethoxy
醇类 Acohol 顺2, 3二甲基环氧乙烷 Oxirane, 2, 3dimethyl cis
2(十二烷基)乙醇 Ethanol, 2( dodecyloxy) 反2, 3二甲基环氧乙烷 Oxirane, 2, 3dimethylt rans
2(十八烷氧基)乙醇 Ethanol, 2( octadecyloxy) 1, 1二乙氧基乙烷 Ethane, 1, 1diethoxy
丙二醇 Propylene Glycol 2乙氧基丙烷 Propane, 2 ethoxy
2乙氧基1丙醇 1Propanol, 2ethoxy 1, 1, 3, 3四乙氧基丙烷 Propane, 1, 1, 3, 3t et raethoxy
1丁醇 1Butanol 2乙氧基丁烷 Butane, 2ethoxydiethoxy3methyl
R2丁醇 2Butanol, ( R) 1, 1二乙氧基3甲基丁烷 Butane, 1, 1
3甲基2丁醇 2Butanol, 3methyl ( 4辛基十二烷基)环戊烷 Cyclopentane,
( 4octyldcodecyl)
丁二醇 2, 3Butanediol 1溴二甲基癸烷 Decan e, 1bromo2 methyl
3乙基2庚醇 3Ethyl2heptanol 1 (乙烯氧基)癸烷 Decan e, 1( ethenyloxy)
7辛2烯醇 7Octen2ol 1溴11碘十一烷 1Bromo11iodoundecane
2甲基1十六醇 1Hexadecanol, 2m ethyl 十二烷 Dodecane
1十八烷三醇 1Octadecanethiol 2, 6, 11三甲基十二烷 Dodecane, 2, 6, 11trimethyl
酯类 Ester 5甲基十三烷 Tridecan e, 5methyl
乙基原甲酸酯 Ethyl orthoformate 十四烷 T et radecan e
二乙氧基乙酸乙酯 Acetic acid, diethoxy, ethyl este 2, 6, 10三甲基十四烷 T et radecan e, 2, 6, 10t rimethyl
3羟基丁酸乙酯 Butanoic acid, 3hydroxy 十五烷 Pentadecane
4,18贝壳杉烯醇乙酸酯 Kauren18ol, acetate, 4, . beta. 2甲基十五烷 Heptadecane, 3methyl
..谷淄二烯3乙酸酯 . beta. Sitosterol acetate 8己基十五烷 Pentadecane, 8hexyl
双仲丁酯 Di secbutyl ether 9辛基十五烷 Heptadecane, 9octhl
膦酸双十八烷基酯 Phosphon ic acid, dioctadecyl es
t er
环十四烷 Cyclotetradecane
二丁基邻苯二甲酸酯 Dibutyl phthalate 1, 7, 11三甲基环十四烷 Cyclotetradecane, 1, 7, 11trimethyl
双( 2己基乙基)邻苯二甲酸酯 Bis( 2 ethylhexyl) phthalate 环十五烷 Cyclopentadecane
酮,醛类 Ketone, Aldehydes 2, 6, 10, 14四甲基十六烷 H exadecane, 2, 6, 10, 14t rimethyl
1, 1二乙氧基4甲基2戊酮 2Pentanone, 1, 2甲基十七烷 Heptadecane, 2methyl
1diethoxy4methyl 1氯十八烷 Octadecane, 1 chloro
6, 10, 14三甲基2十五酮 2Pentadecanone, 6, 1溴十八烷 Octadecane, 1buomo
10, 14t rimethyl 十九烷 Nonadecane
E14十六醛 E14Hexadecenal 1氯十九烷 Nonadecane, 1 chloro
萘 Naphthalene 二十烷 Eicosane
萘 Naphthalene 二十一烷 Heneicosane
2甲基萘 Naphthalene, 2methyl 11丁基二十二烷 Docosane, 11butyl
2, 6二甲基萘 Naphthalene, 2, 6dimethyl 2, 21二甲基二十二烷 Docosane, 2, 21dimethyl
苯,呋喃 Benzene, Furan 二十六烷 H exacosane
联二苯 Biphenyl 二十七烷 Heptacosane
二苯并呋喃 Dibenzofuran 1氯二十七烷 Heptacosane, 1chloro
酚 Phenol 二十八烷 Octacosane
2, 6二叔丁基对甲酚 Butylated hydroxytoluene
其它 Others 乙氧基乙烯 Ethene, ethyloxy
2( 2甲基丙基)1H茚 3( 2Methylpropenyl) 1十四烯 1Tetradecene
1Hinden 1十五烯 1Pentadecen e
芴 Fluorene 1十七烯 1Heptadecene
芘 Pyrene 1十八烯 1Octadecene
荧蒽 Fluoranthene 1十九烯 1Nonadecene
( Z)9十八烯胺 9Octadecenamide, ( Z) 1二十烯 1Eicosene
1二十二烯 1Docosene
加剧,最终导致减产.
32 重迎茬大豆根际土壤有机化合物对大豆种子萌
发的化感作用
重迎茬大豆根际土壤有机化合物提取液的种子萌
发试验表明(表 4) ,与对照比较,正茬、重茬、迎茬根际
土壤有机化合物对大豆种子萌发和胚根生长有一定影
响,而 F 检验差异却并不显著. 笔者认为这并不能断
定结荚期重迎茬根际土壤中的化感物质在重迎茬障碍
中不起作用,而很可能是在本试验的土壤用量下, 化感
物质的量未达到致害程度所致.
在不同生态环境中, 起致害作用的化感物质种类
有所不同[ 4~ 7, 9, 10, 15, 16] ,尽管在重迎茬土壤中, 表现出
表 4 重迎茬大豆结荚期根际土壤有机化合物对种子萌发和胚根伸长
的影响
Table 4 Soybean seed germination and growth of radicle as affected by O
CEWE in soybean rhizosphere soil during continuous and al ternate crop
ping
处理
Treatment
萌发率
Germination rate
( % )
胚根长
Radicle length
( cm)
对照Cont rol 100 4. 70
正茬 S oybean rotation 95 4. 31
重茬Continuous cropping 95 4. 24
迎茬Alternate cropping 95 4. 26
5854 期 韩丽梅等:重迎茬大豆根际土壤有机化合物的初步鉴定及对大豆种子萌发的化感作用
的化感作用,是土壤中存在的化感物质综合作用的结
果,但为进一步深入研究化感物质的障碍作用,有必要
确认起决定作用的化感物质(如有机酸等) , 而这方面
的许多工作尚待深入进行.此外,其它生育时期重迎茬
根际土壤有机化合物的化感作用及化感物质对大豆种
子萌发、幼苗生长、土壤微生物尤其是致病微生物的影
响等问题也尚待深入研究.
4 结 论
41 结荚期正茬及重、迎茬根际土壤有机化合物的种
类有酸类、酯类、醇类、酮类、醛类、烃类、苯类、酚类、萘
类、呋喃、肼等物质. 其中的烷基甲酸、乙酸、苯乙酸、十
四酸、丙二酸、直链醇及烯醇、一些酯类、醛、酮、萘及其
衍生物、苯及苯酚类、烃类的一些衍生物均曾被资料报
道为化感物质. 在根际土壤有机化合物的种类上, 重迎
茬较正茬多.
42 在本试验根际土壤用量下,结荚期根际土壤中有
机化合物对大豆种子发芽率及胚根生长有一影响, 但
处理间 F 检验差异不显著.这可能与化感物质的量未
达到致害程度有关.
43 根际是土壤中物理、化学、生物学作用极其活跃
的特殊微生态系统, 在生物与环境的作用下, 重迎茬根
际土壤中通过各种途径产生的种类与数量不同于正茬
的化感物质可能引起根际土壤微生态系统的结构和功
能发生变化.为此,有必要对重迎茬根际土壤有机化合
物的组成、数量及变化规律,其中的化感物质对土壤微
生态系统中生物与环境, 尤其是生物的影响, 以及化感
物质在大豆重迎茬障碍中的作用等问题做进一步的深
入研究.
参考文献
1 Du Y J(杜英君) and Jin YH (靳月华) . 1999. S imulations of allelopa
thy in cont inuous cropping of soybean. Chin J Appl Ecol (应用生态学
报) , 10( 2) : 209~ 212( in Ch inese)
2 Gao ZQ(高子勤) and Zhang SX(张淑香) . 1998. Cont inuous crop
ping obstacle and rhizospheric microecology ( . Root exudates and
their ecological ef fect s. Chin J Ap pl Ecol (应用生态学报) , 9( 5) : 549
~ 554( in Chinese)
3 Han XZ(韩晓增) and Xu YL (许艳丽) . 1998. Study of main factors
causing yield decrease of continuous cropping soybean ( . Effect s of
decomposing mat ters of root s cont inuous cropping soybean . S oybean
Science (大豆科学) , 17( 3) : 207~ 212( in Chinese)
4 Li YR(李扬瑞) . 1993. Allelopathy of plant . Soil J (土壤 ) , 5: 248~
251, 259( in Chinese)
5 Liu XF(刘秀芬) , Ma RX(马瑞霞) and Yuan GL(袁光林) . 1996.
Study on isolation, ident ification and bioactivity of allelochlmicals in
rhizosphere. Acta Ecol Sin(生态学报) , 16( 1) : 1~ 10( in Ch inese)
6 Ma RX(马瑞霞) , Liu XF(刘秀芬) and Yuan GL(袁光林) . 1996.
Study on allelochemicals in th e process of decomposit ion of w heat st raw
by m icrooganisms and their bioact ivity. Acta Ecol S in (生态学报) , 16
( 6) : 632~ 639( in Chinese)
7 Rice EL. 1984.Allelopathy. 2nd ed. Orlando: Academ ic Press.
8 Stevenson FJ. 1967. Trans. M in JK et al (闵九康等) . 1984. Organic
acids in soil. In: Mclaren AD and George HP eds. S oil Biochemist ry.
Beijing: Agricultural Press. 90~ 95( in Chines e)
9 Sun WH (孙文浩) and Yu SW( 余叔文) . 1992. Allelopathy and it s
potential application. Plant Physiol Commun ( 植物生理学通讯) , 28
( 2) : 81~ 87( in Chinese)
10 Wang DL (王大力) and Zhu XR(祝心如) . 1995. Research on al
lelopathy of ambrosia artemisllfolia. Chin J Ecol ( 生态学杂志 ) , 14
( 4) : 48~ 53( in Chinese)
11 Wang GH(王光华) and Xu YL (许艳丽) . 1995. Allelopathy on ex
t ract ion of soybean root . In: Han XZ(韩晓增) and Xu YL(许艳丽)
eds. Research of Soybean Cont inuous Cropping.H aerbin: Haerbin Uni
versity of Engineering Press. 73~ 77( in Chinese)
12 Wang GH (王光华) and Xu YL (许艳丽) . 1995. Infulunce of soy
bean root residues to grow th of soybean. In: Han XZ(韩晓增) and
Xu YL ( 许艳丽 ) eds. Research of Soybean Continuous Cropping.
Haerbin: Haerbin University of Engineering Press. 84~ 86 ( in Chi
nese)
13 Xu YL (许艳丽) , Wang GH (王光华) and Han XZ( 韩晓增 ) .
1995. Preliminary study on biological obstruct of soybean cotinuous
cropping. In:Han XZ(韩晓增) and Xu YL(许艳丽) eds. Research of
Soybean Continuous Cropping. Haerbin: Haerbin University of Engi
neering Press. 87~ 90( in Chinese)
14 Yan F(阎 飞) and Yang ZM(扬振明) . 1998.Allelopathy on barrier
of soybean cont inuous cropping. S oybean Science (大豆科学) , 17( 2 ) :
147~ 151( in Chinese)
15 Yu SW( 余叔文 ) and T ang ZC (汤章城) . 1998. Plant Physiology
and Molecular Biology( 2nd) . Beijing: S cience Press. 699~ 720( in Chi
nese)
16 Zhang FS (张福锁) . 1992. Recent Dynamic on Study of Soil and Plant
Nut rient( Vol. 1) . Beijing: Beijing Agricultural University Press. 64( in
Chinese)
作者简介 韩丽梅,女, 1963 年生,硕士, 讲师,主要从事逆境植
物营养生理学方面的研究, 发表论文 28 篇. Email: limeihan @
21cn. com
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