文献类型：科技成果

中文题名：兰州百合连作土壤自毒效应及作用机制的研究

登记号：9622022J0024

完成人：黄钰芳[1];陈红刚[1];袁菊丽[1];余晓晖[1];谢田朋[1];曹瑞[1];高素芳[1];夏鹏飞[1];

第一作者：黄钰芳

完成机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

年份：2024

语种：中文

中文关键词：兰州百合;连作土壤;自毒效应;作用机制

摘要：一、课题来源与背景：该课题来源于2019年甘肃教育科技创新项目（项目编号：2019A-072）。近年来，兰州百合致种植区域连作重茬现象加重，导致兰州百合产量和品质明显下降，已严重影响到兰州百合的市场声誉和农民的经济效益。因此，明确兰州百合连作土壤中存在的自毒物质并探讨其对兰州百合幼苗生长的影响对兰州百合连作障碍的缓解具有一定的现实意义。二、研究目的与意义：该项目以兰州百合不同连作年限土壤为试验对象，研究其水浸液对兰州百合幼苗生长的自毒效应，并利用GC-MS技术对其中存在的自毒成分进行鉴定，筛选出典型自毒物质，并借助外源化学试剂，以单独和组合方式研究典型自毒物质对兰州百合幼苗生长的影响效应，以探明引起兰州百合连作障碍的自毒成分及典型自毒物质的作用机制，为缓解兰州百合连作障碍奠定初步基础。三、主要论点与论据：（1）兰州百合不同连作年限土壤水浸液的自毒作用：正茬、连作2年及连作4年根际土壤水浸液对兰州百合幼苗的生长均表现出"低促高抑"现象，并存在浓度效应。同一浓度条件下，3种连作土壤水浸液自毒作用的大小顺序为：连作4年>连作2年>正茬。（2）不同连作年限土壤中自毒物质种类：连作4年、2年及正茬根际土壤中分别鉴定出17种、15种及9种化合物。（3）典型自毒物质的自毒效应：在0.02~5mg/mL浓度范围内，2,3-丁二醇对兰州百合幼苗的生长表现出促进作用;对苯二甲酸二辛酯和抗氧剂2246则表现出“低促高抑”现象，但前者的抑制作用强于后者。自毒效应存在差异的对苯二甲酸二辛酯和抗氧剂2246进行浓度交叉试验时，表现出：当两成分单施作用方向相同，共施条件下未表现出叠加效应;当单施条件下两者作用方向相反，共施时表现出一定的拮抗效应。（4）自毒物质作用机制：连作能够抑制兰州百合植株的生长，一方面，通过降低兰州百合植株叶绿素含量，影响净光合速率，从而降低光合作用能力。另一方面，通过抑制抗氧化酶活性，造成活性氧代谢失调，膜脂过氧化程度升高，破坏细胞膜完整性，从而抑制兰州百合植株生长，阻碍鳞茎膨大，引起百合产量和品质下降。四、创见和创新：（1）证实了兰州百合连作土壤水浸液对兰州百合幼苗的生长存在自毒效应;（2）利用先进的GC-MS技术对不同连作年限土壤中存在的自毒成分进行了结构和名称鉴定;（3）探明了2种典型自毒物质在单施和共施条件下对兰州百合幼苗的综合自毒效应及其作用机制，为缓解兰州百合连作障碍提供了一定的科学依据。五、社会经济效益，存在的问题：兰州百合既是兰州特色产品和优势产业，也是当地农民脱贫致富、建设小康农村的支柱产业。开展兰州百合连作土壤自毒效应及作用机制的研究为解决兰州百合连作障碍，为提升兰州百合产业，提高当地农民生活水平做出一定的科学贡献。