不同种植模式对缓解棉花连作障碍的化感作用机制.pdf

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1、分类号：密级：公开学号：2015201208单位代码：10759石河子大学硕士学位论文不同种植模式对缓解棉花连作障碍的化感作用机制学位申请人孙新展指导教师刘建国教授申请学位门类级别农学学术型硕士学科、专业名称作物栽培学与耕作学研究方向绿洲生态与农作制度所在学院石河子大学农学院中国·新疆·石河子2018年6月AllelopathymechanismofdifferentcroppingpatternsonalleviatingcontinuouscroppingobstacleofcottonADissertationSubmitt

2、edtoShiheziUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofAgriculturalBySunXin-zhan(Cropcultivationandfarmingsystem)DissertationSupervisor:Prof.LiuJian-guoJune,2018石河子大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在我导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容

3、外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。研究生签名：时间：2018年6月1日使用授权声明本人完全了解石河子大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权将学位论文在学校图书馆保存并允许被查阅。有权自行或许可他人将学位论文编入有关数据库提供检索服务。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。研究生签名：时间：2018年6月1日导师签名：时间：2018年6月1

4、日摘要作物长期连作会产生严重的连作障碍问题，尤其是棉花在新疆种植时间长，种植面积大，产生的连作障碍问题突出。因此，为缓解棉花连作障碍，以不同种植模式消减连作棉田中的化感物质、改善农田环境为本研究的切入点。本文利用洋葱、孜然与棉花间作和小麦、苜蓿与棉花轮作的种植方式，采用生物测试的方法测定所种植作物浸提液对棉花种子萌发和幼苗生长的化感效应，运用化学实验的方法测定各处理中土壤总酚含量和土壤酶活性，利用高效液相色谱(HPLC)技术分别测定不同种植模式下土壤中的化感物质含量。阐明了不同作物对棉花的化感效应，明确了间作和轮作对于改善长期连作

5、土壤生物活性的原因，为建立合理的种植制度改善棉田土壤生态环境奠定了理论基础。其主要研究结果如下：（1）小麦、洋葱和孜然浸提液处理对棉花种子萌发和幼苗生长表现出“低促高抑”的化感效应，其发芽势化感指数最高分别为0.02、0.02、0.03，苗鲜重化感指数最高分别为0.10、0.15、0.07。相-1同质量浓度下，孜然浸提液抑制效应强于洋葱浸提液，60g·L时，其种子萌发和幼苗生长的化感综合效应分别比洋葱的增加了0.14和0.05；苜蓿浸提液对棉花种子萌发和幼苗生长的化感抑制效应强-1于小麦浸提液，60g·L的苜蓿浸提液对棉花具有显著

6、的化感抑制效应，其种子萌发和幼苗生长的化感综合效应分别为-0.40、-0.84。（2）不同处理土壤过氧化物酶活性和蔗糖酶活性较对照土壤酶活性低，且轮作处理显著降低，轮作小麦分别降低了7.59%和28.46%；土壤脲酶、中性磷酸酶和过氧化氢酶活性较对照有所提高，轮作处理下的脲酶和过氧化氢酶活性显著高于对照，其中，小麦轮作棉花处理中过氧化氢酶和脲酶-1-1-1-1活性最高，分别为3.38mg·g·20min(是对照的1.22倍)和1.59mg·g·24h(是对照的1.87倍)，中-1-1性磷酸酶活性在棉花和苜蓿轮作处理中最高，为0.5

7、9mg·g·24h(是对照的1.36倍)。棉花间作洋葱较对照显著增加了土壤过氧化氢酶活性，间作还提高了中性磷酸酶的活性，因此，间作和轮作能促进土壤中营养元素的转化，提高矿质元素的吸收和土壤有机质的利用，过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性的变化标志着土壤中酚、胺类物质的减少和土壤抗毒害能力的提高。（3）棉花长期连作会使土壤总酚含量升高，加剧酚类物质在土壤中的积累，棉花连作30年较连作20年、连作10年土壤中总酚含量分别增加7.91%和10.53%；棉花间作洋葱、孜然和棉花轮作小麦、苜蓿的种植模式可以消减连作棉田土壤中总酚含量，棉花间作洋

8、葱和孜然效果最好，与对照相比可以降低土壤总酚含量的20.44%和8.91%。棉花轮作苜蓿、小麦和中土壤总酚含量比对照降低3.56%和6.19%，差异不显著。（4）对于具体的酚酸类物质而言，30年连作土壤中酚酸类物质含量为：对羟基苯甲酸＞香草醛＞阿魏