摘要: 辣椒是备受人们喜爱的蔬菜之一，由于长期规模化单一连续种植，导致辣椒连作障碍频发，严重制约着辣椒产业的发展。已有研究表明造成土壤连作障碍主要有自毒物质积累、土壤微生物区系紊乱、土壤养分不平衡三方面的原因，但是目前关于辣椒连作障碍的主... 展开 辣椒是备受人们喜爱的蔬菜之一，由于长期规模化单一连续种植，导致辣椒连作障碍频发，严重制约着辣椒产业的发展。已有研究表明造成土壤连作障碍主要有自毒物质积累、土壤微生物区系紊乱、土壤养分不平衡三方面的原因，但是目前关于辣椒连作障碍的主要成因仍不十分清楚。基于此，本研究采用辣椒国家特色农产品优势区邯郸市鸡泽县辣椒连作10年具有生产障碍的土壤，开展盆栽试验研究抗性不同辣椒品种对土壤连作障碍的响应效应;在此基础上，通过土壤培养试验以及水培试验从土壤微生物群落特征、土壤酶活性和根系分泌物等方面探究了辣椒连作造成土壤障碍的原因。主要研究结果如下: (1)阐明了辣椒对土壤连作障碍的响应效应 通过土壤培养试验，研究航椒8号(HJ8)和航椒5号(HJ5)在连作以及非连作(对照)土壤中对连作障碍的响应。结果表明，在连作土壤中HJ8和HJ5植株幼苗的健康指数分别比对照低45.81％和40.71％，连作障碍显著抑制了辣椒生长，且对HJ8的抑制作用强于HJ5;连作土壤中，HJ8叶片POD酶、SOD酶活性分别较对照低40.57％、32.21‰且HJ5植株叶片SOD酶活性较HJ8显著高39.39％，连作土壤环境造成植株抗氧化酶系统紊乱，植株受到逆境胁迫，HJ5号植株可以调节植株SOD酶活性抗逆境胁迫;连作土壤中对羟基苯甲酸、丁香酸、阿魏酸较对照低22.01％、46.91％、71.81％。此外，连作障碍显著降低了HJ8土壤中蔗糖酶和酸性磷酸酶的活性，降低了土壤细菌丰富度，土壤中拮抗细菌芽孢菌属、壤红杆菌属分别降低43.96％、31.42％，而致病真菌油壶菌属丰度显著增多44.84倍。 (2)明确了辣椒根系分泌物中自毒物质的主要组成 水培试验测定了苗期和花期辣椒根系分泌物的组成成分，其中辣椒苗期检测出根系分泌物11种，花期14种，两时期共有的根系分泌物有棕榈酸、硬脂酸、肉桂酸、4-羟基苯甲酸、乳酸、琥珀酸、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、D-果糖、D-阿拉伯糖、β-塔罗吡喃糖。花期根系分泌物检出成分较苗期多6种，分别为乙胺、琥珀酸、4-羟基苯甲酸、角鲨烯、D-阿拉伯糖、邻苯二甲酸二辛酯。经HPLC测定，根系分分泌的酚酸类自毒物质有没食子酸、对羟基苯甲酸、邻苯二甲酸、丁香酸、阿魏酸、肉桂酸、香豆酸。苗期根系分泌物中对羟基苯甲酸、丁香酸含量分别是花期的3.08倍、1.78倍，花期根系分泌物中没食子酸、香豆酸、邻苯二甲酸、阿魏酸、肉桂酸含量是苗期的3.71倍、2.22倍、9.59倍、4.44倍、3.73倍。辣椒的根系分泌的自毒物质主要有邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸、丁香酸、对羟基苯甲酸、没食子酸、肉桂酸、阿魏酸、香豆酸，且丁香酸、对羟基苯甲酸分泌量苗期高于花期，邻苯二甲酸、没食子酸、肉桂酸、阿魏酸、香豆酸的分泌量花期高于苗期。 (3)探明了辣椒连作土壤障碍的主要成因 连作土壤的浸提液进行不灭菌(S1)、灭菌(S2)处理，然后连续浇入灭菌非连作土壤-辣椒体系中，通过实现土壤酚酸与微生物的分离，以探究造成辣椒连作障碍的主要因素。结果表明，灭菌连作土壤浸提液处理(S2)的株高和叶片数较CK显著降低13.63％和26.24％;与S2相比，连作土壤浸提液处理(S1)土壤蔗糖酶活性显著升高76.01％，土壤中对羟基苯甲酸、丁香酸含量降低12.73％、5.62％，土壤中鞘氨醇单胞菌属、红细菌属丰度增加。S2处理中镰刀菌属、链格孢菌属等病原菌富集;基于FUNGuild真菌功能预测发现，连作土壤浸提液的加入使土壤中真菌营养型向病理型转换。辣椒长期连作导致土壤微生物群落变化的主要因素是连作障碍的主要成因。 综上所述，由于辣椒长期单一连作，根系自毒物质积累，显著改变了土壤真菌、细菌群落的组成和结构，使土壤中拮抗细菌丰度下降，病原菌丰度增加，土壤酶活性降低，导致土壤养分循环能力变差，植株抗氧化物酶系统紊乱，造成土壤连作障碍。 收起