不同季秸秆全量还田对小麦根系分泌物的影响

根系分泌物在植物与土壤进行物质交换和信息交流中发挥重要作用。为探明淮北平原砂姜黑土区不同季秸秆全量还田对于小麦根系分泌物的影响,采用非靶向代谢组学结合液相色谱-质谱联用技术(LC-MS),运用多元变量统计分析方法,对小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T2)、玉米单季秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)、小麦玉米秸秆不还田(CK)的小麦根系分泌物进行系统性分析。研究表明T1处理增加了越冬期小麦根长与根干重,提高了根系活力;T1、T2、T3较CK分别检测到330、110、89种差异代谢物,T1较CK的根系分泌物中水苏糖、毛蕊花糖等部分棉子糖系列寡糖相对含量增加,对半乳糖代谢、糖酵解途径影响较大;脯氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺等相对含量增加,对精氨酸和脯氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢两条通路影响较大;3-羟基癸二酸、磷酸肌酸、3-异丙烯基戊二酸、4-庚酸、肉桂酸等相对含量上升。由此可见,小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田改变了作物根系分泌物特征,通过增加部分糖类、氨基酸类、有机酸类物质相对含量,促进了小麦根长与干重的增加,并在秸秆还田条件下维持较高的根系活力。