咖啡连作根际土壤水提液对其幼苗根系发育的影响OA北大核心CSTPCD

咖啡是世界三大饮料之一,营养丰富,经济价值高,深受消费者欢迎。咖啡是热区重要的多年生经济作物,长期的连作产生了严重的连作障碍,已成为影响咖农增收、制约产业可持续发展的严重问题,亟待解决。本研究采集咖啡园病株根际土壤,开展室内盆栽试验,研究其4个浓度的水提液(0、0.50、1.00和2.00 g/mL,分别表示为CK、T_(1)、T_(2)和T_(3))对咖啡幼苗根系生长发育的影响,以期明晰咖啡连作障碍产生的机理,为克服咖啡连作障碍提供科学和试验依据。结果表明:发病植株根际土壤水提液导致其幼苗根系表皮细胞变小、排列更加紧密,并且随着浓度的升高,根系细胞壁及内膜系统逐渐被破坏,形成空腔;初生木质部细胞的木质化程度逐渐增加。根系鲜重、干重、总根长、根体积、根尖数、总根表面积以及根系活力均随根际土壤水提液浓度的升高而下降,T_(2)处理与CK相比差异显著(P<0.05),T_(3)处理差异极显著(P<0.01)。随着根际土壤水提液浓度的升高,根系木质素含量和相对电导率逐渐升高,T_1处理与CK相比,木质素含量增加29.53%,差异显著,T_(2)、T_(3)处理木质素含量分别增加42.38%、66.52%,差异均达极显著;T_(2)、T_(3)根系相对电导率分别增加34.40%、58.30%,差异均达极显著。根系可溶性蛋白含量随着土壤水提液浓度的升高呈现先升高后下降的变化趋势,T_(2)处理与CK相比,可溶性蛋白含量增加61.75%,差异显著。MDA含量、SOD、POD和CAT活性均随着土壤水提液浓度升高而升高,T_(3)处理与CK相比,SOD活性增长56.77%,差异显著;POD活性增加96.28%,差异极显著。综上可知,发病咖啡植株根际土水提液中存在自毒物质,破坏咖啡幼苗根系结构、抑制根系生长发育。