鄭陽霞，雷鳳蕓，邱爽，趙善梅

(四川農業(yè)大學園藝學院，四川 成都 611130)

隨著農業(yè)種植結構的調整，規(guī)?；I(yè)化西瓜種植的連作面積逐年增加，連作障礙日趨嚴重[1]。引起連作障礙的主要原因是植物的自毒作用[2]，即植物自身產生的根系分泌物對植物造成的傷害[3-4]。在西瓜[5]、馬鈴薯[6]、黃頂菊[7]、辣椒[8]等植物中均檢測到脂肪酸酯類化合物這一類根系分泌物?，F(xiàn)階段多利用嫁接來防控西瓜的連作障礙[9]。鄭陽霞等[10]研究結果表明，嫁接西瓜的根系分泌物中脂肪酸酯類物質的相對含量與自根西瓜明顯不同。筆者以鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)這2 種脂肪酸酯類化合物處理西瓜幼苗，研究它們對西瓜幼苗生長及生理特性的影響，以明確其對西瓜的化感作用，為闡明西瓜連作障礙機制提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

西瓜‘早佳84-24’品種，由新疆農人種子科技有限責任公司出品。

鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)和鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)為分析純。

1.2 試驗設計

將西瓜種子于55 ℃溫湯浸種20 min，冷卻至室溫，再繼續(xù)浸種4～6 h 后，放入28～30 ℃恒溫箱中催芽。種子露白后，播于口徑為14 cm 的塑料圓形花盆中，培養(yǎng)基質為珍珠巖。DIPB 和DOP 分別配制成濃度為0.05、0.10、0.50、1.00、4.00 mmol/L的溶液。西瓜種子出苗后，用1/3 Hoagland 營養(yǎng)液澆灌，每盆100 mL，每3 d 澆灌1 次；幼苗長至四葉一心時，澆灌DOP 和DIPB 溶液，每盆100 mL，以不施DOP 和DIPB 溶液為對照，共12 個處理。每個處理5 盆。每盆2 株。每處理3 次重復。分別于處理后5、10、15 d 測定西瓜幼苗的POD 活性、CAT 活性、SOD 活性、丙二醛含量和脯氨酸含量[11]；于處理后15 d 測定西瓜幼苗的株高、莖粗、生物量及根系活力[11]。

1.3 數(shù)據處理

利用Excel 2017 整理試驗數(shù)據，用SPSS 20.0進行統(tǒng)計分析，用最小顯著差法(LSD)法對各組數(shù)據進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 DOP 和DIBP 對西瓜幼苗生長的影響

由表1 可知，DOP 和DIBP 為0.00～4.00 mmol/L時，隨著DOP 和DIBP 濃度的加大，西瓜幼苗的生長性狀指標呈現(xiàn)出先增后減的特點。0.10 mmol/L DOP 處理，西瓜幼苗的莖粗、株高、地上部鮮質量、地下部鮮質量和地上部干質量均達最大值，表明0.10 mmol/L DOP 對西瓜幼苗的生長具有促進作用，但高于1.00 mmol/L 后，各項生長指標有所下降，甚至顯著低于對照。0.05 mmol/L DIBP 處理時，西瓜幼苗的地下部鮮質量和地下部干質量達到最大值，顯著高于其他處理和對照，地上部鮮質量、地上部干質量以及根系活力在濃度為0.50 mmol/L 時達到最大值，但當高于1.00 mmol/L 時，西瓜幼苗的株高、地上部鮮質量以及地下部干質量等均顯著低于對照，表明低濃度 DIBP 對西瓜幼苗的生長具有一定的促進作用，隨著濃度增大，則會抑制西瓜的生長。

表1 脂肪酸酯化合物處理西瓜幼苗的生長性狀 Table 1 Influences of easter compounds on watermelon seedlings

2.2 DOP 和DIBP 對西瓜幼苗生理生化特性的影響

3 結論與討論

連作條件下，作物根系分泌物的積累影響化感作用的強弱，化感物質對受體植物的作用強度也與其濃度密切相關。HAO 等[12]研究表明，西瓜根系分泌物對西瓜和萵苣幼苗的生長均有明顯的抑制作用，且抑制程度隨根系分泌物濃度的增大而增大。DIBP 對茄子幼苗生長表現(xiàn)為“低促高抑”的化感效應[13]。酚酸類化感物質肉桂酸濃度為0.10～1 000 μmol/L 時對萵苣生長均有抑制作用，咖啡酸表現(xiàn)出低濃度(0.10～10.00 μmol/L)促進生長、高濃度(100～1 000 μmol/L)抑制生長的作用模式[14]。耿廣東等[15]研究表明，鄰苯二甲酸(1.0×10-4～1.5×10-2mol/L)對萵苣種子發(fā)芽和幼苗生長均有不同程度的抑制作用，并隨濃度的增加，其抑制作用增強。本試驗結果表明，低濃度的DOP 和DIBP 對西瓜幼苗的生長有一定的促進作用，但當濃度過高時，會抑制西瓜幼苗的生長。

有研究表明，隨著化感物質濃度的加大和處理時間的延長，受體植物的抗氧化酶活性會產生變化，膜脂過氧化產物MDA 含量增加[16-18]，這在對茄子[19]、辣椒[20]以及廣藿香[21]的研究中同樣得到了證實。本試驗中，不同濃度的DOP 和DIBP 處理，西瓜幼苗的SOD、POD 和CAT 活性均發(fā)生了顯著變化，并且隨著處理時間的延長，MDA 含量明顯增加。DOP 和DIBP 處理后10 d，西瓜幼苗SOD、POD 及CAT 活性明顯增大，此時MDA 含量較低。處理后15 d，SOD、POD 和CAT 活性明顯降低，而MDA 含量隨著處理濃度的升高急劇增大，表明此時西瓜抗氧化酶活性受到了抑制。脂肪酸酯類化合物對西瓜的化感作用強度與作用時間和濃度有關，作用時間越長、濃度越大，對植株抗氧化系統(tǒng)的破壞越大，最終影響植株的生長。

高強[22]的研究證明，甜瓜根系分泌物處理生菜和蘿卜幼苗后，蘿卜幼苗中游離脯氨酸含量明顯增加，生菜中游離脯氨酸含量則降低。徐圓圓等[23]使用不同濃度的對羥基苯甲酸(p-HA)和阿魏酸(FA)處理柳杉幼苗，發(fā)現(xiàn)隨著p -HA、FA 濃度的升高，柳杉幼苗游離脯氨酸含量總體表現(xiàn)為逐漸減少，較對照組低。本試驗結果表明，DOP、DIBP 處理均會使西瓜幼苗葉片脯氨酸含量增加，但在處理后15 d，較高處理濃度下脯氨酸含量顯著降低，表明此時西瓜幼苗中脯氨酸的累積可能受到了抑制，從而影響了細胞中的水分平衡，抑制了植株的生長。