河 南 農 業(yè) 科 學 2 0 2 4 5 3 8 1 1 2 0 J o u r n a l o f H e n a n A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s d o i 1 0 1 5 9 3 3 j c n k i 1 0 0 4 3 2 6 8 2 0 2 4 0 8 0 0 2 蔥 屬 植 物 緩 解 連 作 障 礙 的 研 究 進 展 郭 嘉 寧 李 楠 楠 李 坤 沈 陽 農 業(yè) 大 學 園 藝 學 院 遼 寧 沈 陽 1 1 0 8 6 6 摘 要 連 作 障 礙 在 糧 食 作 物 果 樹 蔬 菜 中 草 藥 等 植 物 上 普 遍 發(fā) 生 制 約 著 產 業(yè) 健 康 可 持 續(xù) 發(fā) 展 間 作 輪 作 及 套 種 等 種 植 制 度 作 為 一 項 重 要 的 農 業(yè) 生 產 措 施 可 以 調 控 連 作 作 物 根 際 土 壤 的 微 生 態(tài) 環(huán) 境 減 輕 連 作 的 危 害 蔥 屬 植 物 含 有 多 種 生 物 成 分 包 括 有 機 硫 化 合 物 皂 苷 類 黃 酮 等 常 作 為 間 作 輪 作 或 套 種 作 物 以 緩 解 連 作 障 礙 闡 述 了 蔥 屬 植 物 對 連 作 障 礙 的 緩 解 作 用 并 從 植 株 光 合 特 性 抗 氧 化 酶 活 性 根 系 分 泌 物 特 性 和 土 壤 養(yǎng) 分 酶 活 性 微 生 物 數(shù) 量 及 群 落 結 構 方 面 探 討 了 蔥 屬 植 物 對 連 作 障 礙 的 緩 解 機 制 分 析 了 蔥 屬 植 物 根 系 分 泌 物 及 植 株 揮 發(fā) 物 中 含 有 的 生 物 成 分 最 后 針 對 蔥 屬 植 物 緩 解 連 作 障 礙 機 制 的 研 究 方 向 及 有 效 物 質 開 發(fā) 提 出 了 展 望 為 進 一 步 發(fā) 揮 蔥 屬 植 物 在 緩 解 連 作 障 礙 中 的 作 用 奠 定 理 論 基 礎 關 鍵 詞 蔥 屬 連 作 障 礙 生 理 指 標 土 壤 微 生 態(tài) 環(huán) 境 中 圖 分 類 號 S 6 3 3 文 獻 標 志 碼 A 文 章 編 號 1 0 0 4 3 2 6 8 2 0 2 4 0 8 0 0 1 1 1 0 收 稿 日 期 2 0 2 4 0 1 1 0 基 金 項 目 遼 寧 省 教 育 廳 項 目 L J K Z 0 6 3 6 作 者 簡 介 郭 嘉 寧 1 9 9 8 女 山 東 東 營 人 在 讀 碩 士 研 究 生 研 究 方 向 果 樹 栽 培 與 生 理 生 態(tài) E m a i l 1 5 6 9 4 1 8 0 3 2 6 1 6 3 c o m 通 信 作 者 李 坤 1 9 7 8 女 山 東 牟 平 人 教 授 博 士 主 要 從 事 果 樹 栽 培 與 生 理 生 態(tài) 方 面 的 研 究 E m a i l x h g b o x 7 8 s y a u e d u c n R e s e a r c h P r o g r e s s i n A l l e v i a t i n g C o n t i n u o u s C r o p p i n g O b s t a c l e s b y A l l i u m L P l a n t s G U O J i a n i n g L I N a n n a n L I K u n C o l l e g e o f H o r t i c u l t u r e S h e n y a n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y S h e n y a n g 1 1 0 8 6 6 C h i n a A b s t r a c t S o i l c o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c l e s c o m m o n l y o c c u r i n m a n y p l a n t s s u c h a s g r a i n c r o p s f r u i t t r e e s v e g e t a b l e s C h i n e s e h e r b a l m e d i c i n e s a n d o t h e r s r e s t r i c t i n g t h e h e a l t h y a n d s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t o f t h e i n d u s t r y I n t e r c r o p p i n g r o t a t i o n a n d r e l a y i n t e r c r o p p i n g a r e i m p o r t a n t a g r i c u l t u r a l m a n a g e m e n t m e a s u r e s a n d t h e y c a n r e g u l a t e t h e m i c r o e c o l o g i c a l e n v i r o n m e n t o f r h i z o s p h e r e s o i l o f c o n t i n u o u s c r o p p i n g r e d u c i n g t h e h a r m o f c o n t i n u o u s c r o p p i n g A l l i u m L p l a n t s c o n t a i n v a r i o u s b i o l o g i c a l l y a c t i v e c o m p o n e n t s s u c h a s o r g a n i c s u l f u r c o m p o u n d s s a p o n i n s f l a v o n o i d s a n d o t h e r c o m p o u n d s T h e y a r e o f t e n u s e d a s a n i n t e r c r o p p i n g r o t a t i o n o r r e l a y i n t e r c r o p p i n g c r o p t o a l l e v i a t e c o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c l e s T h i s p a p e r e x p o u n d e d t h e a l l e v i a t i v e e f f e c t s o f A l l i u m L p l a n t s o n c o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c e s a n d t h e a l l e v i a t i n g m e c h a n i s m o f A l l i u m L p l a n t s o n c o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c l e s w a s d i s c u s s e d f r o m p h o t o s y n t h e t i c c h a r a c t e r i s t i c s a n t i o x i d a n t e n z y m e a c t i v i t y r o o t e x u d a t e c h a r a c t e r i s t i c s a n d s o i l n u t r i e n t s e n z y m e a c t i v i t y a n d m i c r o o r g a n i s m s q u a n t i t y a n d c o m m u n i t y s t r u c t u r e T h e c o m p o n e n t s c o n t a i n e d i n r o o t e x u d a t e s a n d p l a n t v o l a t i l e s o f A l l i u m L p l a n t s w e r e a n a l y z e d F i n a l l y t h e r e s e a r c h d i r e c t i o n o f m e c h a n i s m s o f A l l i u m L p l a n t s a l l e v i a t i n g c o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c l e s a n d t h e d e v e l o p m e n t o f a c t i v e s u b s t a n c e s w e r e p r o p o s e d w h i c h l a i d a t h e o r e t i c a l f o u n d a t i o n f o r f u r t h e r a p p l i c a t i o n o f A l l i u m L p l a n t s i n a l l e v i a t i n g c o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c l e s 河 南 農 業(yè) 科 學 第 5 3 卷 連 作 障 礙 在 糧 食 作 物 果 樹 蔬 菜 花 卉 中 草 藥 等 植 物 上 普 遍 發(fā) 生 已 成 為 全 世 界 廣 泛 關 注 的 一 大 難 題 目 前 普 遍 認 為 根 部 病 害 微 生 物 種 群 失 衡 1 自 毒 作 用 2 及 土 壤 營 養(yǎng) 元 素 失 衡 3 是 導 致 連 作 障 礙 的 三 大 因 素 在 這 三 大 因 素 中 自 毒 物 質 導 致 的 根 際 微 生 態(tài) 環(huán) 境 改 變 是 引 發(fā) 連 作 障 礙 的 重 要 原 因 4 6 間 作 輪 作 及 套 種 等 種 植 制 度 作 為 一 種 重 要 的 農 業(yè) 管 理 措 施 可 以 調 控 連 作 作 物 土 壤 的 微 生 態(tài) 環(huán) 境 減 輕 連 作 的 危 害 對 植 物 生 長 產 生 促 進 作 用 已 成 為 目 前 國 內 外 學 者 研 究 的 熱 點 之 一 蔥 屬 A l l i u m L 植 物 是 多 年 生 百 合 科 草 本 植 物 約 有 5 0 0 種 分 布 于 北 半 球 我 國 擁 有 1 1 0 種 7 是 世 界 重 要 蔬 菜 藥 用 植 物 資 源 主 要 包 括 大 蔥 韭 菜 大 蒜 洋 蔥 等 它 們 不 僅 在 農 業(yè) 生 產 上 具 有 廣 泛 的 栽 培 而 且 在 間 作 輪 作 及 套 作 等 方 面 表 現(xiàn) 出 良 好 的 應 用 首 先 概 述 蔥 屬 植 物 對 連 作 障 礙 的 緩 解 作 用 之 后 著 重 從 植 株 光 合 特 性 抗 氧 化 酶 活 性 根 系 分 泌 物 特 性 和 土 壤 養(yǎng) 分 酶 活 性 微 生 物 數(shù) 量 群 落 結 構 方 面 分 析 了 蔥 屬 植 物 緩 解 連 作 障 礙 的 機 制 探 討 了 蔥 屬 植 物 中 含 有 的 生 物 成 分 為 其 進 一 步 開 發(fā) 利 用 奠 定 理 論 基 礎 1 蔥 屬 植 物 在 緩 解 連 作 障 礙 中 的 作 用 植 物 在 生 長 發(fā) 育 過 程 中 能 夠 向 外 界 環(huán) 境 中 揮 發(fā) 或 分 泌 一 些 活 性 成 分 影 響 臨 近 植 物 的 生 長 間 作 后 植 物 莖 葉 揮 發(fā) 和 根 系 分 泌 的 物 質 中 有 些 具 有 抑 菌 活 性 這 些 物 質 能 夠 阻 止 病 原 菌 的 繁 殖 和 生 長 8 蔥 屬 植 物 與 蔬 菜 果 樹 中 草 藥 等 間 作 后 能 夠 緩 解 連 作 障 礙 的 發(fā) 生 如 大 蒜 和 茄 子 間 作 可 以 改 善 連 作 茄 子 的 生 長 狀 況 提 高 產 量 減 輕 黃 萎 病 的 發(fā) 病 率 及 病 情 指 數(shù) 9 大 蔥 與 蘋 果 混 種 能 夠 緩 解 蘋 果 的 連 作 障 礙 1 0 大 蒜 韭 菜 及 蔥 分 別 與 桃 苗 混 栽 能 夠 在 一 定 程 度 上 緩 解 桃 幼 苗 連 作 危 害 1 1 大 蒜 和 當 歸 間 作 后 增 強 當 歸 的 抗 性 提 高 地 上 和 地 下 部 的 質 量 緩 解 當 歸 連 作 障 礙 1 2 黨 參 大 蒜 1 1 間 作 模 式 可 有 效 緩 解 黨 參 的 連 作 障 礙 1 3 輪 作 條 件 下 蔥 屬 植 物 也 可 以 減 輕 作 物 連 作 危 害 宋 帥 等 1 4 研 究 發(fā) 現(xiàn) 在 番 茄 連 作 土 壤 中 輪 作 大 蒜 后 番 茄 植 株 的 感 病 率 下 降 產 量 提 升 溫 室 黃 瓜 連 作 土 壤 中 輪 作 大 蔥 后 改 善 了 連 作 土 壤 理 化 性 質 抑 制 了 致 病 菌 鐮 刀 菌 的 繁 殖 1 5 王 海 燕 等 1 6 研 究 發(fā) 現(xiàn) 大 蔥 芥 菜 和 小 麥 這 3 種 作 物 與 平 邑 甜 茶 一 起 輪 作 后 平 邑 甜 茶 幼 苗 的 生 物 量 顯 著 增 加 套 作 模 式 下 蔥 屬 植 物 也 同 樣 能 緩 解 連 作 障 礙 徐 淑 慧 等 1 7 研 究 發(fā) 現(xiàn) 套 作 大 蒜 能 夠 減 輕 地 黃 的 連 作 障 礙 孫 彩 菊 1 8 研 究 表 明 與 番 茄 單 作 相 比 套 蒜 處 理 對 設 施 番 茄 連 作 障 礙 起 到 一 定 緩 解 作 用 西 瓜 套 作 香 蔥 后 促 進 了 連 作 西 瓜 的 生 長 1 9 普 通 蒜 或 青 蒜 與 茄 子 套 種 可 以 緩 解 連 作 對 茄 子 生 長 的 影 響 2 0 可 見 蔥 屬 植 物 可 以 作 為 間 作 輪 作 及 套 作 植 物 緩 解 作 物 的 連 作 危 害 2 蔥 屬 植 物 緩 解 連 作 障 礙 的 作 用 機 制 2 1 對 連 作 作 物 生 理 特 性 的 影 響 2 1 1 對 連 作 作 物 光 合 色 素 及 光 合 能 力 的 影 響 連 作 后 植 株 的 光 合 能 力 會 受 到 影 響 2 1 2 2 蔥 屬 植 株 可 以 在 一 定 程 度 上 提 高 連 作 作 物 的 光 合 特 性 長 期 連 作 棉 田 間 作 洋 蔥 促 進 了 棉 花 根 系 生 長 發(fā) 育 提 高 棉 花 葉 片 光 合 能 力 及 生 物 量 2 3 連 作 甜 瓜 與 大 蔥 伴 生 后 甜 瓜 的 凈 光 合 速 率 蒸 騰 速 率 顯 著 提 升 葉 綠 素 含 量 增 加 葉 片 衰 老 延 緩 產 量 增 加 2 4 X I A O 等 2 5 研 究 發(fā) 現(xiàn) 青 蒜 間 作 連 作 黃 瓜 4 5 d 時 黃 瓜 葉 片 葉 綠 素 b 含 量 顯 著 增 加 大 蒜 根 系 浸 提 物 可 以 提 高 連 作 西 瓜 幼 苗 葉 片 光 合 色 素 含 量 光 合 能 力 和 P S 的 光 合 活 性 降 低 光 損 傷 緩 解 連 作 對 西 瓜 生 長 的 抑 制 2 6 廖 煒 1 1 研 究 發(fā) 現(xiàn) 大 蒜 韭 菜 及 蔥 分 別 與 桃 苗 混 栽 提 高 了 桃 苗 葉 片 的 凈 光 合 速 率 在 一 定 程 度 上 緩 解 了 連 作 危 害 2 1 2 對 連 作 作 物 抗 氧 化 酶 活 性 的 影 響 平 邑 甜 茶 幼 苗 連 作 后 葉 片 抗 氧 化 酶 系 統(tǒng) 與 活 性 氧 之 間 動 態(tài) 平 衡 被 破 壞 進 而 加 劇 膜 脂 過 氧 化 程 度 影 響 其 生 長 2 2 與 蔥 輪 作 或 混 作 后 平 邑 甜 茶 根 系 超 氧 化 物 歧 化 酶 S O D 過 氧 化 物 酶 P O D 和 過 氧 化 氫 酶 C A T 活 性 顯 著 提 高 2 7 2 8 消 除 多 余 的 自 由 基 減 輕 蘋 果 的 連 作 障 礙 趙 一 鳴 2 9 研 究 發(fā) 現(xiàn) 使 用 3 發(fā) 酵 大 蒜 秸 稈 處 理 連 作 平 邑 甜 茶 幼 苗 顯 著 提 高 平 邑 甜 茶 幼 苗 根 系 上 述 3 種 抗 氧 化 酶 活 性 并 降 低 了 丙 二 醛 M D A 含 量 促 進 平 邑 甜 茶 幼 苗 的 生 長 有 效 緩 解 其 連 作 障 礙 K e y w o r d s A l l i u m L C o n t i n u o u s c r o p p i n g o b s t a c l e s P h y s i o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s S o i l m i c r o e n v i r o n m e n t 12第 8 期 除 了 在 平 邑 甜 茶 上 蔥 屬 植 株 與 其 他 作 物 間 作 或 伴 生 也 具 有 相 似 的 作 用 效 應 間 作 洋 蔥 能 夠 顯 著 提 高 棉 花 根 系 的 抗 氧 化 酶 S O D P O D 和 C A T 活 性 降 低 M D A 含 量 3 0 間 作 大 蒜 可 以 緩 解 番 茄 的 連 作 障 礙 大 蒜 中 含 有 的 化 合 物 二 烯 丙 基 二 硫 D A D S 能 夠 增 強 番 茄 植 株 根 系 的 S O D P O D 和 苯 丙 氨 酸 解 氨 酶 P A L 活 性 提 高 番 茄 的 根 系 活 力 3 1 大 蒜 與 西 瓜 伴 生 栽 培 后 西 瓜 葉 片 的 抗 氧 化 酶 S O D P O D C A T 活 性 顯 著 高 于 連 作 西 瓜 3 2 大 蔥 與 連 作 甜 瓜 伴 生 4 0 d 時 也 表 現(xiàn) 相 同 的 趨 勢 伴 生 甜 瓜 葉 片 的 上 述 3 種 抗 氧 化 酶 活 性 顯 著 高 于 連 作 M D A 含 量 呈 現(xiàn) 相 反 的 趨 勢 2 4 與 大 蔥 間 作 后 桔 梗 根 中 的 抗 氧 化 酶 S O D P O D 和 C A T 活 性 也 表 現(xiàn) 出 增 強 的 趨 勢 M D A 含 量 降 低 有 助 于 緩 解 桔 梗 的 連 作 障 礙 3 3 連 作 當 歸 間 作 大 蒜 后 當 歸 自 身 防 御 酶 體 系 增 強 M D A 含 量 降 低 1 2 2 1 3 對 連 作 作 物 根 系 分 泌 特 性 的 影 響 根 系 分 泌 是 化 感 自 毒 物 質 進 入 土 壤 的 主 要 途 徑 之 一 3 4 不 同 形 式 的 根 系 分 泌 物 能 夠 調 節(jié) 根 際 微 生 物 群 落 3 5 隨 著 連 作 年 限 的 增 加 植 物 根 系 會 分 泌 一 些 有 毒 物 質 這 些 有 毒 物 質 可 以 為 病 原 微 生 物 提 供 營 養(yǎng) 促 進 它 們 的 繁 殖 進 而 減 弱 或 消 除 了 某 些 有 益 菌 的 拮 抗 作 用 導 致 有 害 菌 增 殖 發(fā) 病 率 升 高 土 傳 病 害 加 劇 3 6 有 研 究 表 明 大 蒜 D A D S 能 夠 改 變 番 茄 根 系 分 泌 物 中 鄰 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 2 2 亞 甲 基 雙 4 甲 基 6 叔 丁 基 苯 酚 及 2 4 二 叔 丁 基 苯 酚 含 量 等 認 為 D A D S 可 能 通 過 改 變 番 茄 根 系 分 泌 物 含 量 以 增 加 番 茄 植 株 的 抗 病 性 3 7 分 蘗 洋 蔥 與 番 茄 伴 生 后 可 通 過 誘 導 番 茄 根 系 分 泌 物 的 抗 真 菌 活 性 和 上 調 番 茄 對 病 菌 防 御 反 應 相 關 基 因 的 表 達 來 增 強 番 茄 對 黃 萎 病 的 抗 病 性 3 8 陳 少 燦 3 9 研 究 發(fā) 現(xiàn) 間 作 分 蘗 洋 蔥 能 夠 促 進 番 茄 根 系 分 泌 物 中 蘋 果 酸 檸 檬 酸 富 馬 酸 精 氨 酸 等 物 質 的 分 泌 減 少 谷 氨 酸 和 絲 氨 酸 分 泌 量 變 化 的 根 系 分 泌 物 成 分 有 利 于 有 益 微 生 物 的 定 殖 進 而 提 高 番 茄 誘 導 抗 性 提 升 連 作 番 茄 黃 萎 病 抗 病 力 進 一 步 研 究 發(fā) 現(xiàn) 分 蘗 洋 蔥 的 根 系 分 泌 物 中 黃 酮 化 合 物 二 氫 懈 皮 素 可 以 改 變 番 茄 根 系 分 泌 物 化 學 成 分 刺 激 番 茄 植 株 招 募 植 物 有 益 細 菌 如 B a c i l l u s s p 4 0 間 作 大 蔥 改 變 了 桔 梗 根 系 分 泌 物 質 含 量 使 生 長 促 進 型 化 感 物 質 的 相 對 含 量 提 高 而 抑 制 型 化 感 物 質 的 相 對 含 量 降 低 根 際 微 環(huán) 境 得 到 改 善 減 輕 了 桔 梗 的 連 作 障 礙 4 1 2 2 對 連 作 土 壤 生 態(tài) 環(huán) 境 的 影 響 2 2 1 對 連 作 土 壤 養(yǎng) 分 及 酶 活 性 的 影 響 蔥 屬 植 物 可 以 釋 放 化 感 物 質 提 高 受 體 作 物 根 際 土 壤 養(yǎng) 分 種 類 及 其 含 量 增 加 土 壤 酶 活 性 等 通 過 創(chuàng) 造 良 好 的 土 壤 營 養(yǎng) 環(huán) 境 降 低 病 害 增 加 產 量 4 2 X I A O 等 4 3 研 究 發(fā) 現(xiàn) 與 單 作 黃 瓜 相 比 間 作 青 蒜 后 土 壤 中 有 機 質 和 有 效 氮 磷 鉀 含 量 增 加 適 宜 的 伴 生 作 物 對 連 作 辣 椒 根 際 土 壤 養(yǎng) 分 含 量 提 升 表 現(xiàn) 出 積 極 作 用 大 蒜 伴 生 顯 著 提 高 辣 椒 根 際 土 壤 全 氮 和 速 效 鉀 含 量 大 蔥 伴 生 可 顯 著 增 加 辣 椒 土 壤 全 氮 全 磷 速 效 鉀 和 有 機 質 含 量 韭 菜 伴 生 顯 著 提 高 辣 椒 根 際 土 壤 速 效 鉀 含 量 4 4 適 宜 濃 度 大 蔥 根 系 分 泌 物 中 的 化 感 物 質 苯 并 噻 唑 可 以 提 高 黃 瓜 根 際 土 壤 脲 酶 磷 酸 酶 C A T 及 多 酚 氧 化 酶 P P O 活 性 同 時 還 能 提 高 根 際 土 壤 細 菌 與 真 菌 的 比 例 改 善 連 作 土 壤 微 生 態(tài) 環(huán) 境 促 進 連 作 黃 瓜 幼 苗 生 長 4 5 連 作 番 茄 與 分 蘗 洋 蔥 間 作 后 促 進 了 番 茄 生 長 并 增 強 其 對 磷 的 吸 收 同 時 影 響 了 番 茄 根 際 磷 細 菌 的 群 落 結 構 和 功 能 4 6 套 蒜 可 增 加 土 壤 的 微 生 物 數(shù) 量 提 高 土 壤 C A T 蔗 糖 酶 脲 酶 和 堿 性 磷 酸 酶 活 性 4 7 連 作 黃 瓜 與 青 蒜 間 作 一 定 時 間 后 土 壤 轉 化 酶 和 堿 性 磷 酸 酶 活 性 增 強 間 作 4 5 d 時 黃 瓜 根 際 土 壤 的 速 效 氮 速 效 磷 速 效 鉀 及 有 機 質 含 量 顯 著 增 加 緩 解 了 黃 瓜 的 連 作 障 礙 2 5 套 種 大 蒜 也 能 緩 解 黃 瓜 連 作 障 礙 顯 著 增 強 土 壤 脲 酶 磷 酸 酶 C A T 和 轉 化 酶 活 性 4 8 李 家 家 等 2 8 研 究 發(fā) 現(xiàn) 與 連 作 相 比 平 邑 甜 茶 與 大 蔥 混 作 能 夠 顯 著 提 高 土 壤 脲 酶 蔗 糖 酶 磷 酸 酶 以 及 C A T 活 性 經 過 土 壤 蒸 熏 劑 棉 隆 熏 蒸 后 短 期 輪 作 大 蔥 相 對 于 單 純 棉 隆 熏 蒸 處 理 提 高 了 連 作 土 壤 脲 酶 蔗 糖 酶 中 性 磷 酸 酶 C A T 活 性 4 9 大 蔥 與 桔 梗 進 行 間 作 后 提 高 了 土 壤 有 效 氮 含 量 此 外 土 壤 P P O 活 性 也 提 高 可 見 這 種 種 植 模 式 有 利 于 創(chuàng) 建 良 好 的 土 壤 環(huán) 境 消 減 桔 梗 的 連 作 障 礙 8 在 探 索 人 參 輪 作 制 度 中 在 人 參 連 作 土 壤 中 種 植 了 1 a 大 蔥 結 果 發(fā) 現(xiàn) 大 蔥 栽 培 后 的 土 壤 中 速 效 磷 和 速 效 鉀 含 量 顯 著 提 高 蔗 糖 酶 和 漆 酶 活 性 均 顯 著 高 于 人 參 連 作 土 壤 5 0 連 作 烤 煙 與 大 蒜 間 作 后 烤 煙 土 壤 的 脲 酶 和 磷 酸 酶 活 性 顯 著 提 高 5 1 按 土 壤 質 量 3 的 比 例 加 入 大 蒜 發(fā) 酵 秸 稈 后 蘋 果 連 作 土 壤 的 脲 酶 蔗 糖 酶 磷 酸 酶 和 C A T 活 性 分 別 提 高 7 5 0 1 1 4 8 5 7 7 和 1 6 7 銨 態(tài) 氮 硝 態(tài) 氮 速 效 磷 速 效 鉀 有 機 質 含 郭 嘉 寧 等 蔥 屬 植 物 緩 解 連 作 障 礙 的 研 究 進 展 13河 南 農 業(yè) 科 學 第 5 3 卷 量 顯 著 增 加 2 9 2 2 2 對 連 作 土 壤 微 生 物 數(shù) 量 及 群 落 結 構 的 影 響 土 壤 微 生 物 種 群 失 衡 會 導 致 病 害 的 發(fā) 生 很 多 作 物 連 作 后 會 受 到 土 傳 病 害 的 危 害 削 弱 植 株 的 長 勢 目 前 學 者 們 在 蔥 屬 植 物 對 連 作 作 物 土 壤 微 生 態(tài) 環(huán) 境 影 響 方 面 做 了 較 多 研 究 結 果 表 明 蔥 屬 植 物 能 夠 改 變 土 壤 微 生 物 群 落 結 構 或 抑 制 有 害 菌 的 發(fā) 生 進 而 緩 解 連 作 的 危 害 許 多 細 菌 和 真 菌 與 植 物 之 間 的 聯(lián) 系 會 受 根 系 分 泌 物 的 調 控 3 5 根 系 分 泌 物 能 夠 為 根 際 微 生 物 提 供 能 源 不 同 根 系 分 泌 物 可 對 根 際 微 生 物 數(shù) 量 和 種 群 結 構 產 生 直 接 的 影 響 3 6 眾 所 周 知 洋 蔥 大 蒜 大 蔥 等 蔥 屬 植 物 能 產 生 抗 菌 物 質 5 2 與 蔥 屬 植 物 輪 作 和 間 作 可 以 抑 制 多 種 作 物 的 枯 萎 病 5 3 大 蒜 與 西 瓜 伴 生 后 西 瓜 枯 萎 病 發(fā) 病 率 顯 著 降 低 且 全 生 育 期 伴 生 處 理 效 果 更 好 3 2 套 作 大 蒜 和 青 蒜 能 夠 降 低 黃 瓜 枯 萎 病 和 根 結 線 蟲 的 發(fā) 病 率 5 4 大 蔥 輪 作 對 黃 瓜 根 際 土 壤 中 細 菌 和 真 菌 的 多 樣 性 和 均 勻 度 產 生 了 影 響 使 細 菌 的 多 樣 性 和 均 勻 度 指 數(shù) 增 加 而 真 菌 呈 現(xiàn) 相 反 的 趨 勢 5 5 同 時 輪 作 大 蔥 可 以 增 加 土 壤 中 的 細 菌 和 放 線 菌 數(shù) 量 降 低 真 菌 數(shù) 量 有 效 減 輕 土 壤 連 作 障 礙 明 顯 改 善 后 茬 黃 瓜 的 生 長 提 高 產 量 5 6 溫 室 夏 季 休 閑 期 在 黃 瓜 連 作 土 壤 中 種 植 大 蔥 后 0 3 0 c m 土 層 土 壤 中 的 細 菌 和 放 線 菌 數(shù) 量 明 顯 增 加 與 此 同 時 細 菌 和 真 菌 的 比 值 B F 也 呈 現(xiàn) 增 大 趨 勢 抑 制 黃 瓜 致 病 菌 鐮 刀 菌 的 繁 殖 5 7 間 作 青 蒜 可 使 黃 瓜 連 作 土 壤 細 菌 和 放 線 菌 數(shù) 量 呈 增 加 趨 勢 而 真 菌 數(shù) 量 呈 降 低 趨 勢 2 5 Z H O U 等 4 0 也 在 分 蘗 洋 蔥 和 番 茄 間 作 制 度 中 發(fā) 現(xiàn) 間 作 改 變 了 番 茄 根 際 微 生 物 群 落 的 組 成 在 番 茄 植 株 根 際 產 生 了 一 個 抑 制 病 害 的 微 生 物 群 提 高 番 茄 植 株 的 適 應 性 3 發(fā) 酵 大 蒜 秸 稈 處 理 蘋 果 連 作 土 壤 后 連 作 土 壤 中 的 尖 孢 鐮 孢 菌 層 出 鐮 孢 菌 腐 皮 鐮 孢 菌 串 珠 鐮 孢 菌 的 基 因 拷 貝 數(shù) 分 別 降 低 6 6 1 8 2 7 4 6 5 和 5 8 8 且 高 通 量 測 序 結 果 表 明 3 發(fā) 酵 大 蒜 秸 稈 處 理 顯 著 降 低 連 作 土 壤 中 鐮 孢 菌 屬 和 腐 質 霉 屬 的 相 對 豐 度 改 變 連 作 土 壤 微 生 物 群 落 結 構 2 9 與 連 作 相 比 平 邑 甜 茶 與 大 蔥 混 作 處 理 能 夠 顯 著 增 加 土 壤 細 菌 數(shù) 量 降 低 真 菌 數(shù) 量 混 作 土 壤 中 真 菌 的 物 種 豐 富 度 均 勻 度 和 多 樣 性 指 數(shù) 增 加 土 壤 中 尖 孢 鐮 刀 菌 數(shù) 量 明 顯 減 少 減 輕 平 邑 甜 茶 的 連 作 障 礙 2 8 棉 隆 熏 蒸 后 輪 作 大 蔥 與 單 純 棉 隆 熏 蒸 相 比 在 抑 制 蘋 果 連 作 土 壤 中 層 出 鐮 孢 菌 增 長 方 面 表 現(xiàn) 出 更 好 的 效 果 4 9 范 林 林 5 8 研 究 發(fā) 現(xiàn) 蔥 根 系 分 泌 物 對 葡 萄 連 作 土 壤 有 害 菌 腐 皮 鐮 刀 菌 具 有 抑 制 作 用 且 在 0 5 g m L 時 達 到 最 大 抑 菌 率 為 3 3 5 0 蔥 輪 作 后 三 七 連 作 土 壤 中 有 益 菌 相 對 豐 度 增 加 而 根 腐 病 原 菌 的 相 對 豐 度 降 低 改 善 了 土 壤 微 生 物 群 落 此 外 研 究 人 員 還 從 輪 作 土 壤 中 分 離 到 1 5 株 對 三 七 根 腐 病 有 較 好 拮 抗 作 用 的 銅 綠 假 單 胞 菌 5 9 鐘 軍 等 6 0 研 究 發(fā) 現(xiàn) 間 作 小 蔥 改 變 了 烤 煙 連 作 土 壤 微 生 物 種 群 結 構 提 升 了 整 體 代 謝 能 力 和 遺 傳 信 息 處 理 能 力 緩 解 了 烤 煙 的 連 作 障 礙 綜 上 蔥 屬 植 物 能 夠 對 連 作 土 壤 養(yǎng) 分 酶 活 性 及 微 生 物 群 落 結 構 產 生 影 響 改 變 連 作 植 株 的 根 系 分 泌 物 成 分 提 高 連 作 植 株 抗 氧 化 酶 活 性 及 光 合 能 力 增 強 植 株 抗 性 緩 解 連 作 障 礙 3 蔥 屬 植 株 中 含 有 的 生 物 成 分 隨 著 研 究 的 不 斷 深 入 和 檢 測 儀 器 的 進 一 步 發(fā) 展 目 前 對 蔥 屬 植 物 生 物 成 分 的 研 究 取 得 了 一 定 進 展 研 究 發(fā) 現(xiàn) 蔥 屬 植 物 含 有 機 硫 化 合 物 皂 苷 類 黃 酮 等 6 1 6 3 大 蔥 根 系 分 泌 物 包 括 雜 環(huán) 化 合 物 酯 類 酰 胺 類 酸 類 烴 類 醛 酮 類 酚 類 醇 醚 類 以 及 萘 類 等 物 質 其 中 前 三 者 所 占 的 比 例 較 大 6 4 王 功 帥 6 5 發(fā) 現(xiàn) 大 蔥 根 系 分 泌 物 中 含 有 硫 醚 類 物 質 二 甲 基 二 硫 醚 和 二 烯 丙 基 二 硫 醚 大 蒜 根 系 分 泌 物 中 含 有 的 2 6 二 異 丙 基 苯 酚 2 6 二 叔 丁 基 對 甲 酚 和 二 烯 丙 基 二 硫 化 物 3 種 物 質 是 大 蒜 根 系 分 泌 物 的 化 感 物 質 6 6 分 蘗 洋 蔥 根 系 分 泌 的 主 要 化 感 物 質 包 括 甲 酸 丁 酸 丙 酸 戊 酸 羥 酸 苯 甲 酸 苯 乙 酸 苯 二 甲 酸 以 及 二 硫 化 物 6 7 除 了 根 系 分 泌 的 物 質 蔥 屬 植 物 還 能 揮 發(fā) 出 眾 多 化 合 物 主 要 包 括 硫 醚 類 醛 類 酮 類 醇 類 酯 類 以 及 雜 環(huán) 類 化 合 物 等 6 8 含 硫 化 合 物 是 分 布 在 蔥 蒜 類 植 物 中 的 一 類 抗 菌 物 質 6 9 目 前 從 蔥 屬 植 物 中 分 離 出 許 多 含 硫 化 合 物 7 0 7 2 如 D A D S 3 1 二 烯 丙 基 二 硫 醚 6 5 1 丙 硫 醇 烯 丙 基 甲 基 硫 醚 7 3 二 烯 丙 基 三 硫 醚 及 甲 基 烯 丙 基 三 硫 醚 等 7 4 表 1 其 中 D A D S 對 黃 瓜 尖 孢 鐮 刀 菌 具 有 顯 著 的 抑 制 作 用 7 5 二 烯 丙 基 二 硫 醚 對 煙 草 黑 脛 病 菌 菌 絲 生 長 具 有 較 強 的 抑 菌 活 性 7 6 甲 基 烯 丙 基 三 硫 醚 二 烯 丙 基 三 硫 醚 能 夠 抑 制 蘋 果 輪 紋 病 菌 菌 絲 的 生 長 7 7 并 且 蔥 屬 植 物 含 有 的 活 性 物 質 能 夠 緩 解 連 作 障 礙 如 大 蒜 揮 發(fā) 物 能 夠 緩 解 當 歸 的 連 作 障 礙 7 8 7 9 其 中 的 重 要 化 感 物 質 D A D S 能 夠 促 進 番 茄 植 株 生 長 提 高 抗 性 緩 解 連 作 脅 迫 3 7 14第 8 期 4 展 望 連 作 障 礙 是 農 業(yè) 領 域 中 廣 泛 存 在 的 生 產 性 問 題 影 響 著 植 株 長 勢 和 產 量 的 提 升 制 約 著 整 個 農 業(yè) 產 業(yè) 的 健 康 及 可 持 續(xù) 發(fā) 展 合 理 的 栽 培 制 度 不 僅 能 充 分 利 用 土 地 資 源 增 加 收 益 還 能 提 高 連 作 作 物 的 抗 性 促 進 植 株 的 生 長 是 緩 解 連 作 障 礙 的 重 要 途 徑 從 土 壤 微 生 態(tài) 環(huán) 境 變 化 及 植 株 生 理 特 性 方 面 闡 述 了 蔥 屬 植 物 作 為 間 作 輪 作 或 套 作 作 物 緩 解 連 作 障 礙 的 機 制 為 運 用 科 學 方 法 緩 解 連 作 障 礙 奠 定 了 一 定 的 理 論 基 礎 但 蔥 屬 植 物 緩 解 連 作 障 礙 的 機 制 較 為 復 雜 涉 及 到 根 系 分 泌 物 土 壤 微 生 態(tài) 環(huán) 境 之 間 復 雜 的 作 用 關 系 蔥 屬 植 物 根 系 分 泌 物 進 入 土 壤 中 后 特 別 是 間 作 或 伴 生 條 件 下 蔥 屬 植 物 是 如 何 改 變 土 壤 微 生 態(tài) 環(huán) 境 的 變 化 的 根 際 微 生 態(tài) 環(huán) 境 又 如 何 反 饋 調 節(jié) 連 作 作 物 的 生 長 這 些 問 題 尚 需 進 一 步 深 入 研 究 不 同 的 蔥 屬 植 物 根 系 分 泌 物 成 分 不 同 目 前 關 于 蔥 屬 植 物 根 系 分 泌 物 或 揮 發(fā) 物 成 分 的 研 究 報 道 較 多 今 后 應