辣椒根系分泌物对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响

张掖市辣椒连作障碍逐年加重,根系分泌物自毒作用是引起辣椒连作障碍的一个重要因素。为克服辣椒连作障碍,以陇椒2号为试材,研究了辣椒根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,不同浓度的辣椒根系分泌物浸提液对辣椒种子萌发和幼苗生长均有一定的抑制作用,根系分泌物浸提液浓度为100 g/kg时对辣椒的生长抑制作用较弱,使辣椒种子的发芽率降低25.66个百分点,使辣椒幼苗的光合速率、蒸腾速率分别下降了0.97、0.25 μmol/(m·s);根系分泌物浸提液浓度为300 g/kg时对辣椒生长的抑制作用最强,使辣椒种子发芽率降低53.33个百分点,使辣椒幼苗的光合速率、蒸腾速率分别降低了3.19、1.35 μmol/(m·s)。可见,根系分泌物对辣椒的抑制作用与其浓度成正比关系。     

蒙古黄芪根系分泌物的化感自毒效应研究

以蒙古黄芪为材料,研究了水培法收集的蒙古黄芪根系分泌物对蒙古黄芪种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:蒙古黄芪根系分泌物对其种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,与对照相比,根系分泌物提取原液处理的发芽率、发芽势和发芽指数分别降低了43. 6%、34. 0%和59. 6%,根系分泌物提取原液对蒙古黄芪幼苗的化感自毒作用最强。经根系分泌物处理后,蒙古黄芪幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均有所增强,根系分泌物稀释倍数小于0. 6时,保护酶活性随着根系分泌物稀释倍数的减小而降低,提取物原液处理的保护酶活性最低。丙二醛(MDA)含量随根系分泌物浓度的升高而增大。根系分泌物稀释倍数小于0. 6时,蒙古黄芪的化感自毒效应随根系分泌物浓度的升高逐渐增强。     

聚丙烯酰胺对几种植物种子萌发及生长的影响

用不同浓度聚丙烯酰胺溶液处理苜蓿、狗尾草、沙棘等8种草本、灌木植物发芽试验结果表明,聚丙烯酰胺溶液浓度为0.1-1.0g/kg时,对鸡眼草、沙棘、苜蓿、草木樨种子萌发有促进作用,对其幼苗苗高、根长的影响除个别有较小抑制作用外,均表现促进作用。当溶液浓度为0.5g/kg时,对兴安胡枝子种子幼苗的根系生长则表现出显著抑制作用,而对荆条种子萌发表现出极显著抑制作用。聚丙烯酰胺各处理浓度均对黄白草、狗尾草萌发表现出极显著或显著抑制作用,而对其幼苗苗高、根长表现出显著促进或较小的抑制作用。     

连作对花生根系分泌物化感作用的影响

采用连续收集法提取连作5 年、3 年和轮作处理的花生结荚期根系分泌物, 研究其对土壤微生物及花生种子发芽、幼苗生长发育和细胞膜过氧化的化感作用及连作对花生根系分泌物化感作用的影响。结果表明,花生结荚期根系分泌物对花生根腐镰刀菌36194 菌丝的生长、叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量存在促进作用, 对固氮菌14046 的生长, 花生种子胚根的伸长、幼苗的苗高、茎叶鲜重、根系鲜重、叶片叶绿素含量等有抑制作用, 促进和抑制作用均随根系分泌物添加浓度和连作年限的增加呈增强趋势。连作花生结荚期根系分泌物化感物质在土壤中的累积, 很可能是导致花生连作障碍的原因之一。     

不同种植模式土壤水浸提液对胡麻的化感效应

采用浸提液生物测试法研究了不同种植模式土壤水浸提液对胡麻的化感效应。结果表明:1)不同处理土壤水浸提液对胡麻种子萌发有不同程度的抑制作用,高浓度处理比低浓度处理抑制作用更强,且抑制效应由大到小依次是胡麻连作胡-麦间作撂荒小麦连作,说明胡麻连作更能产生连作障碍,自毒效应明显;2)不同处理土壤水浸提液对胡麻幼苗的苗鲜重、根鲜重、根长有不同程度的抑制作用,且高浓度主要抑制苗鲜重、根鲜重和根长,低浓度主要抑制根鲜重、根长,胡麻连作和撂荒处理对幼苗生长抑制要大于胡-麦间作和小麦连作处理;3)不同处理土壤水浸提液对胡麻影响的综合效应随浸提液浓度的升高而增大,而小麦连作高浓度处理比低浓度处理抑制作用变化不明显,且综合效应由大到小依次是胡麻连作撂荒胡-麦间作小麦连作;4)不同种植模式处理土壤可以减轻胡麻连作产生的化感效应,处理顺序为小麦连作胡-麦间作胡麻连作。综上所述,胡麻连作障碍问题确实存在,合理的作物布局有利于改善由于胡麻自身化感物质积累所造成的连作障碍。     

紫茎泽兰凋落物提取液对自身种子萌发和幼苗生长的影响

采用恒温培养法研究了不同浓度紫茎泽兰凋落物提取液对其种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:紫茎泽兰凋落物提取液对自身种子萌发与幼苗生长起到一定程度的抑制作用,并且浓度越高抑制作用越强;当提取液浓度低于0.05g/ml时,种子萌发和幼苗生长过程中各指标与对照均无显著差异(p0.05);提取液浓度高于0.05g/ml时,种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长、幼苗鲜重和干重随提取液浓度的增加急剧降低(p0.05),并且紫茎泽兰凋落物提取液延长了种子发芽时间,而对幼苗鲜重和干重影响不显著(p0.05);高浓度(0.30g/ml)紫茎泽兰凋落物提取液致使种子失活。统计相关检验表明,紫茎泽兰叶片丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性均与提取液浓度呈显著的线性正相关(p0.001),叶绿素含量、根系活力(TTC)、保护性酶(POD,SOD,CAT)和非保护性酶(PPO,PAL)活性均与提取液浓度呈显著的线性负相关(p0.001)。综合以上结果表明紫茎泽兰凋落物提取液对其种子萌发和幼苗生长存在一定程度的自毒作用。     

棉秆腐解液对棉花种子萌发及幼苗生长的影响

针对新疆棉区长期连作与棉花秸秆还田的普遍现象,采用生物测定的方法,研究了棉秆腐解液对棉花自身的化感作用。结果表明,棉秆腐解液对棉花种子萌发及幼苗生长的影响表现出“低促高抑”,抑制作用随腐解液浓度增大而增强。2.5、5 g·L^-1的腐解液能提高棉花种子萌发率,促进胚根生长,而10、20、30 g·L^-1的浓度则产生抑制作用。5 g·L^-1处理棉花幼苗的根长、株高等指标显著高于对照。过高的腐解液浓度（〉10 g·L^-1）使棉苗根系活力减弱,抑制棉花幼苗根的生长发育,使植株叶片叶绿素含量降低,从而导致根重、根长、株高等下降,20、30 g·L^-1两处理根鲜重与根长均显著低于对照。在5、10 g·L^-1的浓度范围内,棉花幼苗体内SOD、POD活性分别增高,超过以上浓度则酶活性开始下降,20 g·L^-1以上浓度使MDA含量急剧增高。     

野燕麦繁殖和抗逆特性及其对小麦的他感效应研究

作为一种分布广泛的农田恶性杂草,野燕麦具有很强的环境胁迫适应能力,并且在种间竞争中常处于优势地位。本试验对野燕麦种群的繁殖与扩散特性、种子与幼苗抗逆特性及其根系分泌物对小麦的异株克生作用进行了研究,以期为找寻治理野燕麦的有效措施提供参考。结果表明:(1)野燕麦具有很强的种子繁殖与扩散能力,开花结实比小麦早,种子产量大、地下储量多、扩散距离远;(2)野燕麦种子对温度的适应范围较广,在室温与变温条件下均可以正常萌发,而冷冻后置于室温环境是其萌发最佳条件,总发芽率可达93.33%;(3)野燕麦种子对盐胁迫具有一定的适应性,在浓度低于1.8%的NaCl溶液中均可正常萌发;(4)野燕麦幼苗对盐胁迫和干旱胁迫具有较强的适应性,随着NaCl浓度和PEG浓度的升高,野燕麦幼苗叶片的脯氨酸含量显著增加(P0.01),过氧化氢酶活性呈现先增加后下降的趋势;(5)野燕麦根系水浸提液对小麦幼苗株高、干重、根长及根系活力均有极显著影响(P0.01),证明野燕麦根系分泌物对小麦幼苗生长具有异株克生作用。以上结果表明,野燕麦的竞争优势主要体现在强大的繁殖扩散能力、较强的抗逆性以及异株克生效应,相关研究可为大田野燕麦防除提供一定理论参考。     

壳聚糖对不同种源柠条种子发芽及其酶活性的影响

用不同浓度壳聚糖乙酸溶液分别对陕西省的吴起县和榆林市榆阳区两个产地的柠条种子浸种处理,以清水浸种处理为对照,调查种子发芽及幼苗生长特性,并测定了萌发过程中种子α-淀粉酶、脱氢酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性。结果表明,壳聚糖能促进柠条种子的萌发,缩短发芽时间;随着处理浓度的增大,各项发芽指标及各种酶活性先升高后降低,且不同种源柠条种子对壳聚糖浓度的反应不同。当壳聚糖浓度为0.5%时,榆阳柠条种子的发芽率是对照的1.2倍,平均发芽速率缩短0.9d,各种酶活性比对照显著提高,处理效果最佳。当壳聚糖浓度为1.0%时,吴起柠条种子发芽率比照提高13%,平均发芽速率缩短1.7d,各种酶活性比对照显著提高,处理效果最佳。当壳聚糖浓度达到1.5%时,对榆阳柠条种子的萌发有一定的抑制作用,而对吴起柠条种子萌发无抑制作用。壳聚糖对柠条幼苗的生长也有一定的影响,表现在幼苗的根长、苗高、干重、鲜重和叶绿素含量均显著高于对照,吴起柠条和榆阳柠条最佳的处理浓度分别为1.0%和0.5%。     

磺胺二甲基嘧啶与环丙沙星对小麦种子萌发和幼苗生长的影响

为研究抗生素胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长发育的影响,选取磺胺二甲基嘧啶(Sulfadimidine, SM2)和环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)两种典型抗生素为研究对象,采用水培方法,通过测定不同浓度的两种抗生素对小麦种子芽和根的生长抑制率、幼苗生物量、根系形态和根系活力指标,分析比较了两种抗生素对小麦种子和幼苗的生态毒性差异。结果表明:0.1～2.0 mg·L~(-1)的SM2和0.1～1.0 mg·L~(-1)的CIP能够促进小麦种子根和芽的生长,当SM2浓度达到10.0 mg·L~(-1)、CIP浓度达到5.0 mg·L~(-1)时,两种抗生素开始对小麦种子根长产生抑制作用,并且随着浓度的增大抑制作用显著增强;两种抗生素对作物种子根长的抑制效应强于芽长;0.1 mg·L~(-1)的SM2促进小麦幼苗生长以及干物质积累,但随着SM2浓度增大,小麦幼苗生长受到抑制,根系生物量以及根系性状(总根长、平均直径)显著降低;CIP对小麦幼苗生长、干物质积累和根系性状均具有抑制作用,并且随着CIP浓度的增大抑制作用增强;SM2和CIP均抑制小麦根系活力,随着抗生素浓度的升高小麦根系氧化还原力降低,根系活力逐渐减弱。研究表明,SM2和CIP会在小麦根系不断积累,影响小麦正常生长,CIP对小麦幼苗生态毒性相对更强,0.1 mg·L~(-1)CIP即会抑制小麦幼苗生长。     

土壤石油污染对植物种子萌发和幼苗生长的影响

为了研究土壤石油污染对植物种子萌发和幼苗生长的影响,选取中原油田地区的原油和潮土,通过盆栽试验研究了不同石油污染水平条件下的植物种子发芽率、株高和鲜重.结果表明,土壤中石油含量不同,对黑麦草(Lolium perenne L.)、高羊茅(Festuca arundinacea)、紫花苜蓿(Medicago sativa L.)、白三叶草(Trifolium repens L.)、红三叶草(Trifolium pratense)的各项生长指标影响不同,当土壤中的石油含量较高时,对植物的生长有抑制作用.向日葵(Helianthus annus L.)、棉花(Gossypium hirsutum L.)、高丹草(Sorghum sudangrass)、狗牙根(Cynodon dactylon)在试验设计石油污染水平范围内发芽率、株高及鲜重受影响较小,能生长在石油污染的土壤上,其中狗牙根,生存能力强,是试验中的最具有修复土壤石油污染研究潜力的植物.     

干旱胁迫对3种针茅种子萌发期抗旱性影响的研究

以采自宁夏回族自治区云雾山的本氏针茅、大针茅和克氏针茅种子为研究材料,用不同渗透势浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,探讨了干旱胁迫对3种针茅种子萌发特性的影响。结果表明,随着PEG浓度的增加,3种针茅种子的发芽率、活力指数、幼苗的鲜重和抗旱指数均呈下降趋势。其大针茅下降趋势最为明显(p<0.05),而低浓度PEG(5%PEG)对本氏针茅的萌发及生长有一定促进作用。低浓度PEG克氏针茅的发芽率以及幼苗鲜重与对照差异不显著,表明克氏针茅有一定的抗旱性。PEG对幼苗生长的抑制效应比幼根大。3种针茅种子萌发期的抗旱能力依次为:本氏针茅>克氏针茅>大针茅。     

Autotoxicity of Phthalate Esters in Tobacco Root Exudates:Effects on Seed Germination and Seedling Growth

Autotoxicity is one of the major factors that impede continuous cropping. It is defined as the toxic influence of chemicals released from one plant species on the germination and growth of individuals of the same species. Here, in order to exam the autotoxicity of tobacco root exudates, root exudates were collected from tobacco plants grown both in cultural solution and on natural soil. Using ultraperformance liquid chromatography coupled with triple-quadrupole tandem mass spectrometry, main autotoxic chemical substances in the root exudates were identified. The autotoxic effects of suspected autotoxins on seed germination (including germination rate, germination potential, germination index, and vigor index) and seedling growth were analyzed. Dibutyl phthalate (or diisobutyl phthalate), dioctyl phthalate, and diisooctyl phthalate were identified in tobacco root exudates. It was observed that high concentrations (greater than 0.5 mmol L^-1) of each identified phthalate ester caused significant (P < 0.05) inhibition of tobacco seed germination and seedling growth. It can be concluded that phthalate esters such as dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, and diisooctyl phthalate in tobacco root exudates may play an important role in tobacco autotoxicity.     

土壤石油污染对植物苗期生长和土壤呼吸的影响

选取陕北延安地区原油和黄绵土，设计了完全混合和表面施油两种处理方式，通过盆栽试验，研究了不同浓度石油污染处理对植物生长和土壤呼吸的影响。结果表明，玉米和紫花苜蓿在完全混合的油污土壤上萌发良好，但生长受阻，而表面喷洒处理的石油污染严重影响紫花苜蓿的萌发和生长；土壤呼吸作用对石油污染十分敏感，完全混合处理土壤呼吸与石油污染比例成正相关关系，污染越重，土壤呼吸强度越大，所有污染处理1周后土壤呼吸强度出现抑制而迅速回落，并在波动中逐渐趋于稳定，但仍然显著高于对照组，表明黄土中存在对石油耐受的土著微生物群落。     

外源褪黑素对镉胁迫下豌豆种子萌发、幼苗抗性生理及镉含量的影响

为探究外源褪黑素(MT)对镉胁迫下豌豆种子萌发和幼苗生长影响的生理机制,以豌豆品种中豌6号为试验材料,采用培养皿滤纸法,研究不同浓度外源褪黑素(0、50、100、200、400 μmol·L^-1)对镉胁迫(0、10、100 μmol·L^-1)下豌豆种子萌发、幼苗生长及生理指标的影响。结果表明,镉胁迫显著抑制了豌豆种子萌发及幼苗生长;施用外源褪黑素能够显著提高镉胁迫下豌豆种子的发芽势和发芽率,促进豌豆幼芽和幼根的生长,提高豌豆幼芽的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并降低丙二醛(MDA)和镉含量。当Cd²⁺浓度为10 μmol·L^-1时,施用100 μmol·L^-1 MT较未添加MT豌豆的发芽势、发芽率、芽长、根长、芽鲜重和根鲜重分别增加90.47%、82.94%、127.27%、129.47%、131.71%和83.33%,SOD、POD和CAT活性分别提高24.17%、40.50%和76.91%,MDA含量下降57.64%,镉含量下降57.62%。结果表明,适宜浓度的外源褪黑素能够通过提高抗氧化酶活性,降低活性氧的积累,抑制豌豆幼苗对镉的吸收,从而缓解镉胁迫对豌豆幼苗的毒害作用,促进种子萌发及幼苗生长。本研究结果为进一步探索外源褪黑素缓解豌豆镉胁迫的机理提供了一定的理论依据。     

芥菜浸提液对豇豆连作土壤性质及幼苗生理指标的影响

为探究芥菜浸提液对豇豆种子发芽和连作下豇豆早期幼苗生长影响的生理机制,在盆栽条件下,研究不同浓度(0、10、20、40 g·L^-1)的芥菜浸提液对豇豆种子萌发及5年连作条件下豇豆幼苗生长指标、根系形态指标、叶片保护酶活性和土壤性质的影响。结果表明,高浓度(40 g·L^-1)芥菜浸提液对种子萌发和胚根生长有强烈的抑制作用,其中发芽率、活力指数、胚根长度和数量分别显著降低85.70%、82.66%、36.15%和46.54%;而低浓度(10 g·L^-1)芥菜浸提液对种子胚根生长有显著的促进作用,其中胚根长度和数量分别显著提高44.84%和80.82%。豇豆连作土壤浇灌芥菜水浸提液可不同程度地增加豇豆幼苗株高、茎粗、干质量、鲜质量和壮苗指数,在低浓度处理下豇豆生长指标分别显著增加60.33%、12.24%、85.87%、77.31%和50.82%;此外,豇豆幼苗根长度、根系表面积、根体积、根尖数等根系指标也均有不同程度地增加,其中以低浓度浸提液处理下的豇豆幼苗综合指标最好。芥菜浸提液处理还能促进幼苗叶片过氧化氢(H₂O₂)含量升高、以及抗氧化酶活性的提升,其中H₂O₂含量,过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性均随着芥菜浸提液浓度的增加而降低,过氧化物酶(POD)活性则相反,而谷胱甘肽还原酶(GR)活性未表现出明显的规律;芥菜浸提液还可以提高土壤pH值,降低土壤电导率,以及提高土壤酶活性,其中蔗糖酶和酸性磷酸酶活性随着芥菜浸提液浓度的增加而升高。综上所述,不同浓度芥菜浸提液对豇豆种子萌发起着低促高抑的作用,芥菜与豇豆之间存在明显的化感作用;芥菜浸提液可通过提高豇豆幼苗的抗氧化酶活性和改善豇豆根系环境,促进豇豆幼苗生长,缓解连作障碍对豇豆幼苗的危害,从而提高豇豆幼苗的抗逆能力。本研究结果为缓解豇豆连作障碍提供了新的途径。     

连作马铃薯不同生育期根系分泌物的成分检测及其自毒效应

为探讨马铃薯连作障碍的可能机理,在大田条件下,以轮作为对照(CK),收集连作5年(CP5)马铃薯植株在不同生育期的根系分泌物,采用GC-MS对根系分泌物的主要成分进行了鉴定,并通过生物检测验证了根系分泌物的自毒效应。结果表明:CK和CP5处理的马铃薯在不同生育期的根系分泌物均鉴定出糖类、酸类、胺类、脂类、醇类和嘧啶类等成分,以糖类和酸类物质居多;CP5处理根系分泌物的成分较CK复杂,酸类物质含量有升高的趋势。连作改变了马铃薯根系分泌物的化学组成和含量:CP5处理在苗期、现蕾期和开花期的根系分泌物中均鉴定出邻苯二甲酸二丁酯,相对含量分别为0.16%、0.21%和0.24%,CK处理未检测到;CP5处理在苗期、现蕾期和开花期的根系分泌物中均鉴定出棕榈酸,相对含量分别为0.34%、1.12%和0.47%,CK处理仅在现蕾期和开花期鉴定出棕榈酸的存在,但相对含量仅为0.56%和0.24%。生物检测试验结果表明,棕榈酸和邻苯二甲酸二丁酯显著抑制了马铃薯生长,1 mmol·L-1棕榈酸和邻苯二甲酸二丁酯对马铃薯生长的抑制作用远远大于0.5 mmol·L-1的抑制作用。棕榈酸和邻苯二甲酸二丁酯是马铃薯根系分泌的自毒物质,但二者未表现出物质的叠加效应。现蕾期马铃薯根系分泌物所含的物质最多,是马铃薯根系分泌物收集的适宜时期。