新疆加工番茄已形成区域化分布、集约化生产的现状,导致重茬(即连作)普遍存在且已成为限制其稳产、高产的主要原因。化感作用是引起连作障碍的原因之一,酚酸是主要的化感物质。连作条件下,植株中的化感物质通过挥发、淋溶及根系分泌在土壤中不断积累,其能引发自毒作用,影响种子萌发、植株生长、土壤病原菌活性和土壤微生物种群结构。本研究是在连作对加工番茄土壤微生物结构影响明显等前期工作基础上,依托于石河子大学加工番茄长期连作定位试验田结合室内试验,应用HPLC技术定量鉴定加工番茄植株、根系分泌物,不同连作年限土壤中主要酚酸类化感物质含量,明确产生连作障碍的加工番茄主要化感物质的成分及在土壤中积累、分布规律;从反应化感效应机制的化感物质变化入手,探讨连作加工番茄土壤中酚酸类物质的实际浓度对其种子萌发、幼苗生长、叶片抗氧化性酶活性等的化感效应,明确各酚酸类物质对加工番茄幼苗的伤害程度,阐明加工番茄连作障碍产生的内在原因,为揭示加工番茄连作障碍产生机理奠定理论基础。主要结论如下:1.采用HPLC法对加工番茄植株残体、根系分泌物和连作土壤进行分离鉴定,检测到加工番茄植株残体、根系分泌物和连作土壤中含有阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸三种酚酸物质。加工番茄茎、叶、根中阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸各含量变化大体表现为先降低后升高再降低的趋势,连作1年时最低,茎中阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量与对照分别相比降低15.7%、11.9%、23.4%,叶中阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量与对照相比分别降低33.3%、73.8%、13.3%;根中阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量与对照相比分别降低39.8%、57.5%、77.0%;随着连作年限的增加,三种酚酸含量随之增加,连作5年时达到最高,茎中阿魏酸、羟基苯甲酸、肉桂酸含量与对照相比分别升高1.1倍、20.4倍、0.9倍;叶中阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量与对照相比分别升高0.7倍、8.8倍、0.6倍;根中阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量与对照相比分别升高7.8倍、2.7倍、0.9倍;之后再次下降。0-20 cm土壤中未检出酚酸,之后随着连坐年限的增加,阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量表现为先升高后降低的趋势,连作5年时达到最高,阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量与连坐1y时相比分别升高44.5%、2.6%、13.1%,之后再次下降;连坐9 y时,阿魏酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸含量与连坐5年时相比分别降低28.1%、14.5%、4.0%。2.酚酸物质对加工番茄种子萌发及幼苗生长的影响表现为抑制作用,且随着酚酸浓度的增加,加工番茄种子的发芽率和发芽指数逐渐下降;对幼苗的苗高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重的抑制作用也逐渐加大,幼苗根长、地下部鲜重的变化规律与苗高、地上部鲜重表现一致,但酚酸物质对根长、地下部鲜重的影响大于苗高、地上部鲜重,可以看出,酚酸对加工番茄地下部分的伤害程度高于地上部分;酚酸物质对加工番茄幼苗各时期的抑制强度表现为7d>2L>4L,说明随着加工番茄幼苗的生长,其对化感物质的敏感度逐渐降低。3.酚酸物质对加工番茄幼苗叶片生理活性的化感效应各不相同,随着酚酸浓度的升高,SOD酶活性、CAT酶活性、根系活力逐渐降低,当浓度为2.5 g·l-1时,对羟基苯甲酸对7d、2L、4L的加工番茄幼苗叶片SOD酶活性的影响较对照分别下降了78.1%、48.4%和18.0%,差异达极显著水平(P﹤0.01)。POD酶活性先升高后降低,而MDA含量逐渐增加,阿魏酸浓度为2.5 g·l-1时,7d、2L、4L幼苗叶片MDA含量最高,与对照相比分别增加了46.6%、60.0%、131.1%,差异达极显著水平(P﹤0.01)。可以看出,当酚酸浓度最大时,其对各酶活性及根系活力的影响最为显著。4.连作对加工番茄植株的生长发育具有一定程度的抑制作用,随着连作年限的增加,加工番茄植株的株高、茎粗、根长和经济产量明显降低,与对照相比,连作1年至9年时经济产量降低9.4%、15.5%、27.9%、40.3%、52.2%,差异显著(P﹤0.05)。说明加工番茄不适宜连作,连作导致加工番茄产量降低。