不同品種小麥化感物質(zhì)在土壤中的滯留、遷移及其活性變化研究.pdf

1、化感作用(Allelopathy)是指一些植物與植物之間(包括微生物)通過釋放化學(xué)物質(zhì)到環(huán)境中來影響鄰近植物生長發(fā)育的自然現(xiàn)象?；凶饔皿w現(xiàn)了植物之間的生化相生相克關(guān)系，且廣泛存在于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)之中。小麥的化感作用已有研究，但關(guān)于小麥活體植株以及小麥秸稈化感物質(zhì)在土壤中的滯留、遷移及其活性變化研究較少。 本研究根據(jù)以往的研究結(jié)果選取4個典型的小麥化感品種(碧瑪1號、豐產(chǎn)3號、寧東1號和小偃22號)及其當(dāng)年新鮮秸稈為材料，采用盆栽

2、和秸稈大田覆蓋試驗，研究了小麥在苗期、返青期、拔節(jié)期、分蘗期4個生育時期以及秸稈覆蓋10、25、45、60 d條件下，小麥根際土和0～40cm深度土層化感潛勢的動態(tài)表達(dá)，初步探討了化感潛勢在土壤中的遷移規(guī)律，為合理利用作物化感潛力，減緩自毒效應(yīng)和對下茬作物的影響等提供理論依據(jù)。本研究得到如下主要結(jié)果： 1.小麥化感表達(dá)在根際土中的時空異質(zhì)性不同小麥品種之間根系土壤化感潛勢差異極顯著(P=0.01)，隨著生育期的變化，化感潛力的變

3、異與品種有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)化感潛力土壤層次效應(yīng)明顯，一般15cm為普通小麥耕層土壤化感潛力的轉(zhuǎn)折位點。變異函數(shù)分析顯示，4種小麥根系土壤化感潛勢變化是獨立、隨機(jī)、異質(zhì)性的。 碧瑪1號、豐產(chǎn)3號、寧冬1號和小偃22號的變異函數(shù)理論模型分別為線形、球型、指數(shù)和高斯模型。碧瑪1號化感潛勢隨耕層深度逐漸增加；寧冬1號的表層土壤化感表達(dá)具有很好的分形特征，其空間分布格局的變異與深度有關(guān)。化感潛勢在表層土壤的空間分布趨于離散表達(dá)，化感潛力的有效

4、縱向半徑和有效延深半徑分別為5cm和14cm。豐產(chǎn)3號總體表現(xiàn)為球型方式，隨土壤層次呈先增后減模式；小偃22號為周期變化的高斯方式，存在波峰和波谷化感潛力，且化感作用效應(yīng)指數(shù)和化感潛力空間相關(guān)性隨生育期增強(qiáng)，導(dǎo)致0～20cm表層土壤化感表達(dá)具有高度的空間異質(zhì)性。表層土壤空間變異強(qiáng)于亞表層土壤，且表層土壤空間變異隨根系(化感源)距離增加而增加，因而化感潛力的時空格局與土壤環(huán)境異質(zhì)性有關(guān)。 2.小麥秸稈覆蓋下的化感表達(dá)及時空變化對秸

5、稈覆蓋條件下土壤浸提液化感表達(dá)指數(shù)進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明：4個小麥品種秸稈的化感表達(dá)指數(shù)與對照都有明顯差異，且高于對照，對受體產(chǎn)生了明顯化感抑制作用，證實了小麥秸稈中確實有化感物質(zhì)的存在。4個小麥品種化感作用效應(yīng)指數(shù)之間的差異也達(dá)到了顯著水平，說明了小麥秸稈的化感作用與品種顯著相關(guān)。同時研究結(jié)果還表明，其化感作用效應(yīng)指數(shù)的高峰值大都出現(xiàn)在秸稈覆蓋15～25d內(nèi)，且都在60d時，其化感表作用均下降到最低，秸稈覆蓋的化感抑制作用在60d后基

6、本消失。秸稈覆蓋下化感作用在0～40cm土層的變化情況如下：碧瑪l號在整個覆蓋期內(nèi)，化感作用效應(yīng)指數(shù)的峰值主要出現(xiàn)在5～15cm的土層，表明碧瑪1號小麥秸稈產(chǎn)生的化感物質(zhì)主要集中在表層土壤；豐產(chǎn)3號和寧東1號化感表達(dá)指數(shù)的峰值主要出現(xiàn)在15～25cm的土層，表明這兩種小麥秸稈產(chǎn)生的化感物質(zhì)在土壤中的運移比碧瑪1號較快；而對于小偃22號，化感作用效應(yīng)指數(shù)較小，且峰值出現(xiàn)在30～40cm的土層深度，說明小偃22號小麥秸稈產(chǎn)生的化感物質(zhì)在土壤