大蒜秸稈腐解物化感作用研究及化感物質(zhì)鑒定

大蒜秸稈腐解物化感作用研究及化感物質(zhì)鑒定大蒜秸稈是大蒜生產(chǎn)中的副產(chǎn)品，通常被作為廢棄物丟棄或者焚燒。有效合理地利用這一自然生物資源對減少環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展是十分必要的。本試驗(yàn)主要研究了不同腐解條件下大蒜秸稈腐解物的化感作用及大蒜秸稈腐解物對不用受體作物的化感作用，并鑒定了大蒜秸稈腐解物中的化感物質(zhì)，主要結(jié)果如下：1.大蒜秸稈腐解后對土壤理化特性有顯著影響，能顯著提高土壤pH和EC值。腐解溫度為40℃、蒜土比例5︰100或腐解60d獲得的大蒜秸稈腐解物能顯著增加土壤中全氮和有機(jī)碳的含量。低溫（10℃）、高濃度（5︰100）或短時間（10或20d）腐解的腐解物使土壤蔗糖酶、脲酶和堿性磷酸酶活性達(dá)到最大值。短時間（10d）、低溫（10℃）或高濃度（5︰100）腐解的大蒜秸稈對土壤特性表現(xiàn)出最強(qiáng)的化感促進(jìn)效應(yīng)。2.以小麥和萵苣為受體作物，研究不同腐解時間的大蒜秸稈腐解物的化感作用。結(jié)果表明，短時間（10或20d）腐解的大蒜秸稈腐解物能夠顯著抑制小麥和萵苣的生長，30或40d腐解則促進(jìn)受體生長。較長和長時間（30、40、50和60d）腐解顯著增加小麥和萵苣的地上部和根系的鮮重，而短時間（10或20d）腐解顯著降低其鮮重。腐解30d的大蒜秸稈腐解物顯著增加小麥和萵苣葉片中葉綠素和蛋白質(zhì)含量，并提高超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性。不同時間腐解的腐解物均顯著提高種植小麥和萵苣的土壤脲酶，蔗糖酶和堿性磷酸酶活性。腐解30d的大蒜秸稈對小麥和萵苣的生長發(fā)育及種植二者的土壤特性均表現(xiàn)出最強(qiáng)的化感促進(jìn)作用。3.不同溫度腐解的大蒜秸稈腐解物對受體作物小麥和萵苣有明顯的化感作用。高溫（40℃）條件下的腐解物顯著促進(jìn)小麥和萵苣根系和地上部的生長，增加其鮮重，但低溫（10℃）條件下的腐解物表現(xiàn)顯著的抑制作用。40℃腐解的腐解物顯著降低小麥和萵苣葉片中丙二醛（MDA）含量，但卻提高SOD活性。10℃腐解的腐解物顯著提高小麥和萵苣葉片中苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性及其土壤EC值和蔗糖酶活性，但40℃腐解的腐解物顯著提高種植小麥和萵苣土壤的pH值。高溫（40℃）腐解的大蒜秸稈對萵苣和小麥的生長發(fā)育表現(xiàn)出化感促進(jìn)作用，但低溫（10℃）腐解的則為化感抑制作用。4.以小麥和萵苣為受體作物，研究大蒜秸稈與土壤不同比例（0︰100，1︰100，3︰100和5︰100）條件下腐解物的化感作用。結(jié)果表明，低濃度的大蒜秸稈腐解物顯著促進(jìn)小麥和萵苣的生長，而高濃度卻抑制其生長。高濃度（5︰100）的大蒜秸稈腐解物顯著促進(jìn)萵苣的根系生長和鮮重的增加，但對地上部的生長和鮮重表現(xiàn)強(qiáng)抑制作用。低濃度的大蒜秸稈腐解物顯著提高小麥和萵苣葉片中葉綠素和蛋白質(zhì)含量以及抗氧化酶的活性。隨著大蒜秸稈濃度的增加，種植小麥和萵苣土壤蔗糖酶、脲酶和堿性磷酸酶的活性不斷增加。蒜土比例為3︰100的大蒜秸稈腐解物對小麥和萵苣的生長發(fā)育表現(xiàn)最強(qiáng)的化感促進(jìn)作用，但5︰100的腐解物則對二者產(chǎn)生化感抑制作用。5.大蒜秸稈腐解物對不同受體作物表現(xiàn)不同的化感促進(jìn)或抑制作用。大蒜秸稈腐解物顯著促進(jìn)大白菜根系和地上部的生長，增加其地上部鮮重和葉片中SOD活性；顯著促進(jìn)番茄葉片葉綠素含量和SOD活性，而顯著抑制其根系和地上部的生長及鮮重，并降低葉片中POD和PAL活性；顯著促進(jìn)黃瓜和豇豆的根系和地上部的生長，顯著提高二者葉片的SOD活性；顯著抑制玉米根系的生長，并降低其葉片SOD和POD活性。大蒜秸稈腐解物對大白菜、黃瓜和豇豆的生長發(fā)育表現(xiàn)為化感促進(jìn)作用，但對番茄和玉米的生長發(fā)育則表現(xiàn)為化感抑制作用。6.通過GC-MS方法鑒定出大蒜秸稈在腐解的過程中能夠分解或者產(chǎn)生新的化感物質(zhì)。大蒜秸稈腐解物的石油醚、乙酸乙酯和氯仿提取物中有新的物質(zhì)咖啡堿、N-叔丁氧羰基-L-纈氨酸和二氟尼酸生成。石油醚和乙酸乙酯提取物對萵苣的生物檢測表現(xiàn)出化感促進(jìn)作用，而氯仿提取物則表現(xiàn)為抑制作用。外源化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品的驗(yàn)證結(jié)果顯示，高濃度的咖啡堿、N-叔丁氧羰基-L-