加工番茄是新疆重要的经济作物,连作是加工番茄栽培中的普遍现象,可导致加工番茄产量下降、品质恶化等问题。许多研究表明根系分泌物与根残体是引起连作障碍的关键原因。本研究以加工番茄根系分泌物和根残体为载体,探索其对幼苗生长和土壤酶活性的影响,旨在研究加工番茄连作障碍发生的机理和可能的原因,为解决新疆加工番茄的连作障碍问题,提高加工番茄质量和产量提供科学依据。也为新疆加工番茄这一优势产业可持续发展提供技术支持。本研究采用盆载试验和模拟试验,收集、提取加工番茄根系分泌物,配置为酸溶性、碱溶性、中性组分,分别研究其对种子发芽率、幼苗生长和根系养分吸收的影响;用根残体浸提液培养土壤,模拟研究对土壤酶活性的影响。研究结果如下:1.加工番茄根系分泌物对其种子的萌发和幼苗生长均有自毒效应。不同组分和浓度加工番茄根系分泌物导致加工番茄种子的发芽率和发芽指数明显降低,且随着根系分泌物溶液浓度的增加,受抑制程度越显著。酸溶性根系分泌物对种子萌发的影响最大,中性根系分泌物的影响次之,碱溶性根系分泌物的影响最小,其平均发芽率分别比对照降低14.7%、11.7%和8.3%。酸溶性组分浓度为50%的根系分泌物溶液的抑制作用最强,发芽率比对照降低了19.33%。三种组分根系分泌物对加工番茄幼苗的生长均有不同程度的抑制,降低了根系活力(比对照降低了51.9～59.6%);而且根系分泌物使加工番茄叶片SOD酶活性降低、MDA生成量增多、POD酶活性升高,说明加工番茄根系分泌物具有自毒作用。2.根系分泌物对加工番茄根系养分吸收有明显的抑制作用。随处理浓度的加大,抑制根系对K+、NO3―、H2PO4―吸收的作用增强,其中中性组分对NO3―吸收的影响最强,酸溶性组分对K+的吸收抑制作用较强,碱溶性组分对H2PO4―的吸收抑制作用较强。在加工番茄根系分泌物中,存在多种抑制加工番茄养分吸收的化学物质,从而抑制加工番茄幼苗的生长。3.不同浓度根残体浸提液对加工番茄幼苗根系活力和幼苗生长影响显著。随着浸提液浓度的增大,加工番茄幼苗的根系活力逐渐降低,根冠比和叶绿素含量逐渐降低;衡量膜脂损伤程度大小的MDA含量有明显增大,说明细胞膜受到破坏;而细胞酶促防御系统的SOD酶活性呈现降低的趋势,CAT酶活性呈现先增后降的趋势,POD酶活性呈现升高的趋势,这种变化趋势说明植物在逆境作用下,加速膜脂过氧化链式反应、增加过氧化有害产物积累、导致了细胞膜系统破坏及大分子生命物质的损害,植物代谢及生理功能紊乱,最后出现植物死亡。4.根残体浸提液和培养时间影响过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和蛋白酶的活性。加工番茄根残体浸提液对土壤过氧化氢酶和磷酸酶活性有激活作用,过氧化氢酶活性在培养15天时,添加45%根残体浸提液的处理作用最明显,但随着培养时间的延长过氧化氢酶和磷酸酶活性与对照无明显差异;土壤脲酶活性随着培养时间的增加逐渐增强,其中添加45%根残体浸提液的脲酶活性高于其他浓度。土壤蔗糖酶活性随着培养时间的延长呈下降趋势,不同浓度根残体浸提液中对照低于其他处理,45%、30%的添加比例时,土壤蔗糖酶活性显著高于对照,呈现出随浓度的增加酶活性增强的趋势;土壤蛋白酶活性随着培养时间的增加,呈现先升高,后降低,然后再次升高,再次降低的变化趋势,对照显著高于其他浓度处理,45%根残体浸提液处理土壤蛋白酶活性除35天外低于其他处理。