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近年来,设施蔬菜发展迅速,但设施蔬菜连作障碍现象严重,生产者渴望建立合理的种植结构新模式。合理利用植物化感作用的相生效应进行有益的作物组合,可克服连作障碍,增加作物复种指数,提高农田生产力。大蒜(Allium sativum L.)是间套作效应良好和应用很普遍的作物,挥发物的化感作用将是设施间套作设计必须考虑的问题。但关于其挥发物的化感作用尚未见研究报道。本研究旨在探讨蒜苗挥发物的化感作用,重点系统研究蒜苗挥发物对几种蔬菜作物的化感效应,分离鉴定挥发物的化学成分,初步探讨其化感作用机理。主要结果如下:
1、在半密闭容器中对受体作物进行种子发芽及幼苗生长测定,结果表明:蒜苗挥发物对受试的6种蔬菜作物均表现出一定的化感效应。不同浓度蒜苗挥发物具有明显的低促高抑的双浓度效应,对于不同受体作物,其化感作用大小不同。利用化感隶属函数值,可综合评价出蒜苗挥发物对受体的化感作用为萝卜>生菜>甘蓝>黄瓜>番茄>甜瓜。由化感隶属函数值可确定出萝卜为最佳受体以研究蒜苗不同生育期挥发物的化感效应,并确定黄瓜为最佳受体研究活体状态下蒜苗挥发物的化感作用。
2、采用小拱棚共培养方法研究了活体状态下蒜苗挥发物对黄瓜幼苗生长的化感效应,生物测定结果表明:蒜苗挥发物对黄瓜幼苗生长表现出低促高抑的双浓度化感效应,80株/1.77m<3>处理下,表现为促进作用,黄瓜幼苗长势最壮。酶活性测定表明:80株/1.77m<3>的蒜苗挥发物可提高黄瓜幼苗保护酶(POD、CAT、SOD)活性及抗病性相关酶(PAL、PPO)的活性。
3、通过蒜苗不同生长时期其挥发物对萝卜发芽率的测定,表明其蒜苗挥发物化感强度为抽薹前期>返青期>退母期。
4、采用减压水蒸气蒸馏法提取出蒜苗挥发物,用蒜苗挥发物提取液对黄瓜枯萎病菌(Eoxysoporum f sp.cucumerinum)、番茄叶霉(Fulria.fulva)、番茄灰霉(Botrytiscenerea)、辣椒疫霉(Phytophthora capsici L.)4种病原真菌进行了生长速率法测定。结果表明:蒜苗挥发物提取液对这四种病原真菌均有一定的抑制作用,随着挥发物提取液浓度的增大抑制作用增强。当挥发物提取液浓度增大到1.0g/ml时,对番茄叶霉菌、黄瓜枯萎病菌、番茄灰霉菌、辣椒疫霉菌的抑菌率分别达到15.58%、14.41%、37.62%、36.30%。
5、采用减压水蒸气蒸馏法提取出蒜苗挥发物,用GC-MS法分析鉴定其化学成分。
结果表明:蒜苗挥发物中主要成分为二烯丙基二硫化物(23.33%)、1,3-二噻烷(18.34%)、邻苯二甲酸二丁酯(6.30%)。其余成分的含量都比较低,分别为烷烃、烯烃、酯类化合物和含苯化合物。