谷子具有耐脊,抗旱等特性,其籽粒具有丰富的营养价值和较高的经济价值。然而谷子作为忌连作的作物之一,随着种植面积的不断扩大,易产生连作障碍问题。为探明谷子连作障碍机理,寻找缓解措施,本研究采用完全随机设计,以?张杂谷13号?和?晋谷21号?为供试品种,谷子茎秆、叶片、根系为试验材料,采用水浸液法,设置原液、稀释10倍、50倍、100倍液4个浓度梯度,蒸馏水为对照,进行发芽试验和盆栽试验,分析谷子不同部位水浸提液对其种子萌发和幼苗生长的影响,揭示谷子不同部位水浸提液中水溶性物质的自毒作用规律。以有机肥和生物质炭肥为供试肥料,分别设置100、200、400 kg/亩3个用量,通过田间试验,分析增施有机肥和生物质炭肥对缓解谷子连作障碍的影响,寻找合适的施用量。主要结果如下:1.谷子不同部位水浸提液中存在自毒物质,且对种子的萌发过程产生了影响,总体上表现为:高浓度抑制,低浓度促进。与对照相比,原液显著抑制不同谷子品种种子的发芽率、芽长、根长、鲜重和干重,且RI值均为负值,受到显著的化感抑制作用;而稀释10、50和100倍液处理在不同谷子品种种子萌发过程中起到了一定的化感促进作用。根据化感综合效应指数可以看出,谷子不同部位水浸提液对不同谷子品种种子萌发过程的化感抑制作用强弱顺序为茎秆>根系>叶片。2.谷子不同部位水浸提液对幼苗的生长产生了影响,总体上表现为:高浓度抑制,低浓度促进。与对照相比,原液处理下的不同谷子品种幼苗株高、叶面积、鲜重、干重、叶绿素含量、光合作用、抗氧化保护酶活性均显著低于对照,化感效应指数均为负值,受到显著的化感抑制作用。而稀释10、50和100倍液处理对不同谷子品种幼苗的生长起到了一定的化感促进作用。此外,相同浓度处理条件下,谷子不同部位水浸提液对其幼苗生长的抑制作用由强到弱表现为茎秆>根系>叶片,与其种子萌发阶段受到的抑制作用部位差异相同。3.通过发芽试验和盆栽试验证明谷子自毒作用是谷子连作障碍的主要原因之一,在此基础上,采用田间试验,通过增施有机肥和生物质炭肥,可有效缓解谷子连作障碍问题。不同肥料处理对连作谷子出苗率、株高、叶面积、鲜重、干重、光合作用、保护酶活性及土壤酶活性产生了一定的影响。与对照相比,在谷子出苗期,100、200 kg/亩用量的有机肥和生物质炭肥显著提高了不同谷子品种的出苗率,而400 kg/亩用量的有机肥和生物质炭肥均显著抑制了谷子的出苗率,出苗率比对照分别降低了14.7%和19.4%,23.1%和15.3%;不同肥料不同用量在谷子幼苗期、拔节期、抽穗期均可提高谷子的株高、叶面积、鲜重、干重、光合作用和保护酶活性;同时,增施100、200 kg/亩用量的有机肥和生物质炭肥在谷子整个生育时期均显著提高连作谷田根际土壤酶活性,而在处理20-30天期间,400 kg/亩用量处理下的土壤脲酶和蔗糖酶活性显著低于对照;此外,100、200 kg/亩用量的有机肥和生物质炭肥处理下的?张杂谷13号?增产率分别为4.88%、57.48%和40.37%、44.49%,100、200 kg/亩用量有机肥和生物质炭肥处理下的?晋谷21号?增产率分别为10.96%、10.96%和27.39%,可显著提高谷子的产量,而100 kg/亩用量的生物质炭肥处理下的?晋谷21号?与对照相比减产2.23%,但无显著差异。不同肥料400 kg/亩用量处理下的不同谷子品种有效穗数显著低于对照,这与谷子幼苗期因肥量过高,出苗率显著低于对照,最终造成减产。综上所述,100、200 kg/亩用量的有机肥和生物质炭肥可促进谷子的生长,提高其产量,达到一定的缓解效果。该研究结果可为谷子高效生产提供理论参考。