| 摘 要： | 【目的】冬小麦、夏玉米一年两熟是中国北方最广泛的农作制度,中国北方小麦、玉米生产普遍采用秸秆还田的耕作方式,关于秸秆还田对小麦土传病害的影响一直存在争议。通过分析不同秸秆还田年限地块耕层土壤中的主要有机酸对小麦幼苗生长、禾谷丝核菌(Rhizoctonia cerealis)及纹枯病发生的化感作用,明确我国北方冬小麦、夏玉米一年两熟种植体系下秸秆还田对小麦纹枯病发生的影响。【方法】利用GC-MS技术分析玉米秸秆还田地块耕层土壤乙酸乙酯提取物中化学物质的种类与含量,并分别用氯化三苯基四氮唑(TTC)还原法、电导率法、氮蓝四唑光化(NBT)还原法和愈创木酚比色法测定含量较高的6种有机酸对小麦幼苗根系活力、根系细胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响,用常规方法测定其对禾谷丝核菌和纹枯病发生的影响。【结果】秸秆还田地块耕层土壤中含有机酸、烷烃、醇、酰胺及醛类等化学物质,相对含量分别为45.45%、17.70%、17.08%、6.12%和5.44%;含量较高的有机酸类物质包括邻羟基苯甲酸(9.24%)、3-苯基-2-丙烯酸(4.12%)、对羟基苯甲酸(3.21%)、4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲酸(2.26%)、二十一烷酸(1.88%)、4-甲氧基邻氨基苯甲酸(1.73%)、8-十八碳烯酸(0.76%)和3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸(0.52%)。0.08—10.0μg·mL~(-1)浓度的4-甲氧基邻氨基苯甲酸和3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸对禾谷丝核菌的菌丝生长(10.0μg·mL~(-1) 4-甲氧基邻氨基苯甲酸除外)、菌丝干重和菌核数量均表现明显促进作用,且2种物质在土壤中的含量均随秸秆还田年限延长呈增多趋势。0.4和0.08μg·mL~(-1)邻羟基苯甲酸对禾谷丝核菌的菌丝生长和菌核形成有明显促进作用;而50.0μg·mL~(-1)邻羟基苯甲酸和4-羟基-3-甲氧基-苯甲酸,以及0.4—50.0μg·mL~(-1)苯甲酸均表现为抑制作用。在2.0—50.0μg·mL~(-1)浓度范围内,随着6种有机酸浓度的提高,其对小麦幼苗生长的抑制作用越强,对羟基苯甲酸抑制作用最强,其次是邻羟基苯甲酸,4-甲氧基邻氨基苯甲酸最弱。0.4—50.0μg·mL~(-1)浓度的3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸、4-甲氧基邻氨基苯甲酸、邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸均加重小麦纹枯病发生,其中,3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸助长作用最强,发病率和病情指数最高增幅分别达49.0%和46.7%;而苯甲酸和4-羟基-3-甲氧基-苯甲酸对小麦纹枯病发生无显著影响。【结论】冬小麦、夏玉米一年两熟秸秆还田土壤中含有机酸、酯、烃、酰胺及醛类等化学物质,有机酸类物质相对含量最高。3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸、4-甲氧基邻氨基苯甲酸、邻羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸在一定浓度下均可助长小麦纹枯病的发生,其中3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-丙烯酸助长作用最强,而苯甲酸和4-羟基-3-甲氧基-苯甲酸对纹枯病发生无明显影响。还田秸秆在土壤中腐解产生的有机酸类物质促进病原菌生长、抑制小麦根系生理活性和生长的化感作用,可能是中国北方小麦、玉米两熟秸秆还田条件下小麦纹枯病加重发生的主要原因之一。
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