黄瓜是设施主栽蔬菜,连作障碍已成为制约其高产高效和可持续发展的重要因素,防控技术研究备受关注。已有研究表明,大葱轮作可显著改善温室黄瓜连作土壤理化和生物学性状,提高微生物多样性,增加细菌和放线菌数量,减少真菌数量,抑制枯萎病原菌繁殖,促进生长,提高产量,但其内在机制尚不明确,大葱根系分泌物及其化感作用可能是重要原因。为此,本课题在研究大葱根系分泌物对温室黄瓜和枯萎病原菌化感效应的基础上,分离鉴定其中主要化感物质并进行功能验证,以期从化感作用角度揭示大葱轮作防控温室黄瓜连作障碍的原因,为制定合理栽培制度提供理论依据。主要研究结果如下：1.轮作大葱根际土壤EC值显著降低,pH值升高,增加了细菌和放线菌数量,减少了真菌和镰刀菌数量,提高了转化酶、脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性。与黄瓜根际土壤相比,大葱根际土壤中邻苯二甲酸二乙酯和二苯并呋喃含量较高,且含有6种硫代化合物,其中5种属于亚硫酸酯类。2.利用连续根系分泌物收集系统(CRETS)收集到的根系分泌物种类多于浸根法,增加了烃类和胺类化合物。树脂+萃取法比直接萃取法分离获得的物质更多,增加了醇类、苯甲酸衍生物等多种根系分泌物成分。采用较低的浓缩温度(35℃)有利于保持根系分泌物的稳定性。采用连续根系分泌物收集系统(CRETS),在较低的浓缩温度(35℃)下更有利于大葱根系分泌物的提取。3.采用静态顶空(SHS)法提取大葱根系挥发性成分,并用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析其构成。结果表明,大莓根系挥发性物质包括醚类(硫醚)、醇类(硫醇)、醛类、烃类、酯类、酸类、杂环化合物等,其中大部分属于硫代化合物,硫代物以甲硫醇、丙硫醇为主,二硫代物以二甲基二硫醚、甲基丙基二硫醚、二丙基二硫醚为主,三硫代物以二甲基三硫醚和二丙基三硫醚为主。4.‘元藏大葱,根系的挥发性物质比‘章丘大葱’多。幼苗期和成株期大葱的挥发性物质构成差异不大。大葱根系挥发性物质提取过程中,剪切获得的硫醇和酸类物质相对含量较高；研磨获得的挥发性物质种类更多,以烃类和醛类为主。5.大葱根系分泌物对黄瓜种子萌发和芽苗生长均表现低浓度促进、高浓度抑制的作用,‘元藏大葱,比‘章丘大葱’的化感作用更强；随着根系分泌物浓度升高,对枯萎病原菌菌丝生长和孢子萌发的抑制作用逐渐增强,‘元藏大葱’根系分泌物的抑制程度大于‘章丘大葱’6.大葱根系分泌物中含有烃类、醇醚类、酚类、萘类、醛酮类、酸类、酯类、酰胺类以及杂环化合物等物质,其中,杂环化合物、酯类和酰胺类化合物所占的比例较大；邻苯二甲酸酯类和苯并噻唑类物质相对含量较高,2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、苯甲酸苄酯、苯甲酸-4-甲基苯酯、2-甲硫基异硫氰酸苯酯等相对含量较低,上述物质在‘元藏大葱’根系分泌物中的相对含量高于‘章丘大葱’7.大葱根系分泌物不同pH提取组分对黄瓜芽苗生长均表现为促进作用,对枯萎病原菌菌丝生长表现为抑制作用。以碱性组分的化感作用最强,酸性组分次之,水溶性组分最弱。碱性组分中相对含量较高的为噻唑类杂环化合物和酯类化合物,较酸性和水溶性组分增加了相对含量为21.88%的硫代化合物和8.22%的酰胺类化合物。8.利用四种不同极性有机溶剂(乙酸乙酯、乙醚、三氯甲烷、正丁醇)提取大葱根系分泌物,各提取组分对黄瓜芽苗生长均表现为促进作用,对枯萎病原菌菌丝生长表现为抑制作用,以乙酸乙酯提取组分(A)的化感作用最强。进一步分离化感优势组分(A),以80%乙酸乙酯+20%乙醚分离物(A-1)的化感作用最强。大葱根系分泌物A-1组分的物质构成包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二乙酯、2-甲硫基苯并噻唑、苯并噻唑、苯甲酸-4-甲基苯酯和环莠隆等。9.邻苯二甲酸二丁酯和苯甲酸-4-甲基苯酯对黄瓜芽苗生长表现促进作用,对枯萎病原菌菌丝生长表现抑制作用,但随着浓度升高,前者的化感作用先增强后减弱,后者的化感作用逐渐增强；苯并噻唑对黄瓜种子萌发、芽苗生长表现为“低促高抑”对枯萎病原菌菌丝生长具有抑制作用,且随浓度升高先增强后减弱。黄瓜子叶淀粉酶活性变化与芽苗生长趋势一致,下胚轴吲哚乙酸氧化酶活性变化与之相反。