小豆不同器官与根际土壤浸提液的自毒作用研究

【摘要】：小豆是我国主要的食用豆类作物之一，医食同源，深受人们喜爱。我国小豆栽培区域性强，主产区常常多年连作，是导致小豆产量和品质低而不稳的主要因素之一。因此，研究小豆不同浸提液对其种子萌发和幼苗生长的自毒作用，鉴定小豆不同浸提液中的主要自毒物质，研究营养胁迫下小豆自毒伤害的响应，为揭示小豆连作障碍的原因提供理论依据，对小豆生产和产业发展具有十分重要的意义。 本试验以高产小豆品种“冀红9218”为材料，通过盆栽试验和生物检测，研究小豆的根、茎、叶及根际土壤浸提液的自毒作用；鉴定自毒物质，并对主效自毒物质进行生物验证；通过砂培法，研究缺P、缺K胁迫下小豆叶片浸提液对其幼苗叶绿素含量、根系活力、MDA含量的自毒作用。主要结论如下： （1）小豆种子萌发和生长受自毒物质影响存在自毒物质释放部位差异，以叶片浸提液的自毒作用最为明显，表明小豆叶片是自毒物质的主要来源之一。自毒作用抑制强度表现为：枯叶＞鲜叶＞土壤浸提液＞根系＞茎秆。 （2）不同浓度的小豆根、茎、叶和根际土壤浸提液对种子萌发和幼苗的生长具有不同程度的影响作用。枯叶、鲜叶浸提液对种子萌发和幼苗的生长具有抑制作用，并随着浓度的提高抑制作用逐渐增强；根际土壤水浸提液对种子萌发、幼苗叶片生长以及茎鲜重的抑制作用随浓度的提高而增强，而对苗高、根长、根鲜重的影响表现为“低促高抑”；根系和茎秆浸提液对种子萌发和幼苗的生长影响表现出“低促高抑”的现象。 （3）利用GC-MS，在小豆叶、根系、根际土壤、茎秆浸提液中分别检测到55、43、40、33种化学物质。其中，在小豆不同浸提液中同时检测出且含量较高物质是邻苯二甲酸、肉桂酸和对羟基苯甲酸，经生物验证均具有自毒作用，自毒作用强度顺序：邻苯二甲酸＞肉桂酸＞对羟基苯甲酸。 （4）营养胁迫加重了小豆的自毒作用。小豆叶片叶绿素含量和根系活力随着浸提液浓度升高而下降。小豆叶片叶绿素含量和根系活力分别在0.04和0.16g·ml~(-1)叶片浸提液处理下与对照间差异达到显著水平。小豆根系MDA含量随着浸提液浓度增大而逐渐升高，表现出促进丙二醛的积累。在浓度0.16g·ml~(-1)浸提液处理的小豆MDA含量与对照相比达差异显著水平。与缺P相比，缺K条件下，叶片浸提液对幼苗的自毒作用强度大。