酚酸类物质是水稻化感作用形成的重要物质之一。本研究前期开发出一种有效的总酚酸测定试剂,并对该试剂的测定条件与方法进行优化。本研究使用该检测方法动态分析水稻根系分泌物中酚酸类物质的总量。使用该检测方法对标准样品酚酸进行检测的结果表明,在所测定的浓度范围内线形关系良好,相关系数符合性好,最低检出限在0.14μmol/L～0.61μmol/L之间,测定限在0.37μmol/L～1.00μmol/L之间,最低检出限和测定限已接近于液相色谱的相关指标数据。回收率分析结果表明,单一酚酸及混合酚酸的回收率在95.71%～122.52%范围内。可见,该检测方法具有操作简单、检测限低、检测速度快、测定条件限制少、显色范围宽且稳定性好等优点(专利申请号:2009103077540,作者排名第四)。此外,本研究运用此法动态检测不同化感潜力水稻根系酚酸类物质的释放总量,结果表明,两水稻品种的酚酸分泌总量随着时间的延长而增加,其中清种化感水稻PI312777酚酸分泌量比非化感水稻Lemont高。在移栽12天后化感水稻PI312777酚酸释放总量呈现出快速上升的趋势,而非化感水稻Lemont则是缓慢增长。进一步对两种水稻单株、每天的酚酸释放量进行曲线模拟结果表明,化感水稻PI312777酚酸的最小释放量为5.489μg/株·天,非化感水稻Lemont的最小释放量为1.791μg/株·天。以种植100天计算,化感水稻PI312777酚酸的最大释放量为19.451μg/株·天,而非化感水稻则为10.12μg/株·天。进一步以莴苣为受体分析不同酚酸类物质的化感潜力结果表明,不同酚酸类物质的化感潜力存在一定的差异,其表现为混合酚酸>对羟基苯甲酸>阿魏酸>水杨酸>香草酸。以混合酚酸为例,当混合酚酸的浓度在在0.3mg时对莴苣的抑制率可达50%以上。在此基础上,本研究进一步探讨外源添加单一酚酸类物质对土壤生理生化特性的影响及其在土壤中的降解速率。结果表明,酚酸类物质能够显著影响土壤微生物量碳(MBC)、土壤微生物呼吸强度(MBR),提高土壤微生物群落数量、土壤酶活性和土壤有效性氮、磷、钾含量。当不同酚酸处理后的第三天,土壤微生物量碳、微生物呼吸强度分别比对照提高了1.23~2.10倍和1.38~1.86倍。在微生物群落上,细菌数量则提高了1.43~3.54倍,真菌数量提高了1.16~1.50倍,放线菌数量提高了1.86~3.24倍。土壤酶方面,脲酶活性提高了1.58~2.66倍,蛋白酶活性提高了1.69~2.46倍,蔗糖酶活性提高了2.08~3.20倍。土壤营养物质循环中,有效氮增加了99%~168%,有效磷增加了135%~249%,有效钾增加了10%~15%。而不同酚酸对土壤各指标影响的大小趋势为对羟基苯甲酸>阿魏酸>香草酸>水杨酸>肉桂酸。此外,酚酸类物质在土壤中降解速率分析结果表明,酚酸处理后的第三天,土壤中酚酸含量下降了45%-75% ,第9天下降了55%-98%。从第3天到第9天,土壤剩余5种酚酸含量均明显下降,对羟基苯甲酸从132.3到2.65μg/g,阿魏酸从193.2到3.1μg/g,水杨酸从210.2到1.6μg/g,香草酸从271.3到32.3μg/g,肉桂酸从242.6到45.1μg/g。相关性分析结果表明,细菌数量、有效磷、钾含量与土壤中5种酚酸类物质的含量呈显著的正相关。放线菌数量、脲酶活性、有效氮含量与土壤中对羟基苯甲酸含量呈显著的正相关。真菌、放线菌数量、蛋白酶活性与土壤中阿魏酸含量呈显著的正相关。脲酶活性、蛋白酶活性、蔗糖酶活性、有效氮含量与水杨酸含量呈显著的正相关。放线菌数量、脲酶活性、蛋白酶活性、有效氮含量与香草酸含量和蛋白酶、蔗糖酶活性与肉桂酸含量均呈显著正相关。可见,酚酸类物质能有效刺激土壤微生物的增长,改变土壤酶活性,适当提高土壤有效营养物质的循环。综上,本研究开发了一种有效测定水稻根系分泌总酚酸含量的方法。本研究动态分析了水稻根系酚酸总量,并提出化感水稻种植后起化感作用的理论起始时间。其次本研究分析外源酚酸类物质对土壤生理生化特性的影响证实了,化感水稻分泌的酚酸类物质抑制了邻近杂草生长的同时,有利于改善自身生长的土壤环境,不仅起到抑草作用,还起到提高自身生存环境内所需营养物质循环的作用。总之,本研究为田间化感水稻栽培及深入揭示水稻化感作用形成的机理提供了一定的理论基础。