不同生育期芝麻根系分泌物对连作障碍的响应及其自毒作用

作者：吕丰娟; 张志华; 汪瑞清; 袁展汽; 林洪鑫; 魏林根; 肖运萍

来源：中国油料作物学报, 2021, 43(06): 1087-1098.

DOI：10.19802/j.issn.1007-9084.2020207

• 芝麻
• 连作
• 根系分泌物
• 化感物质
• 生育期

为探讨芝麻根系分泌物中可能导致连作障碍的化感物质,以江西主栽品种金黄麻为材料,设置正茬与连作处理,研究芝麻现蕾期、盛花期和成熟期根系分泌物的组分变化与差异。结果表明:正茬芝麻根系分泌物对芝麻种子的发芽表现出"低促高抑"现象。正茬和连作芝麻在现蕾期、盛花期和成熟期的根系分泌物中鉴定出18～28种有机物。现蕾和盛花期芝麻根系分泌物均含有酯类、烃类、酸类、酚类、胺类、醇类和酮类物质,以反式-(2,3-二苯基环丙基)-苯亚砜甲酯相对丰度为最高;成熟期比现蕾和盛花期多醚类物质,以辛乙烯二醇单正十二烷基酯相对丰度为最高。酯类物质是芝麻根系分泌物的重要组分,尤其在现蕾期其总相对丰度达到75.12%(正茬)、52.96%(连作)。其中,邻苯二酸二异辛酯和辛乙烯二醇单正十二烷基酯的相对丰度在连作芝麻根系分泌物比正茬中高9.48和5.73个百分点。酸类物质在芝麻成熟期根系分泌物中含量最高,总相对丰度在正茬与连作芝麻根系分泌物中分别达17.53和42.71个百分点。其中,连作芝麻根系分泌物中棕榈酸、亚油酸和硬脂酸的相对丰度依次提高15.78、1.33和1.15个百分点;油酸、肉豆蔻酸仅在连作芝麻根系分泌物中检测到,相对丰度为10.66和1.62个百分点。与正茬相比,芥酸酰胺在现蕾期和盛花期的连作芝麻根系分泌物中相对丰度分别提高21.68和11.51个百分点;油酸酰胺相应提高2.16和7.44个百分点。综上,连作改变了芝麻根系分泌物组分。

• 单位
  江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所; 国家红壤改良工程技术研究中心; 长江中下游作物生理生态与耕作重点实验室