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近年来，随着对作物重茬(连年种植)障碍原因的深入研究，植物的化感作用越来越受到国内外众多学者的重视。而作为重要调料和药用植物的生姜，其连作障碍也备受关注，系统地研究生姜化感作用将有助于理解和最终解决生姜连作障碍问题。本文通过研究生姜不同部位、不同浓度的水浸液对与其间作的两个物种(大豆和四季葱)种子的萌发及幼苗生长的影响，从而证明生姜化感作用的存在；并通过温室盆栽实验研究了生姜的自毒作用(即研究生姜不同部位、不同浓度的水浸液对其幼苗的形态、生理生化、光合作用、土壤酶、土壤微生物多样性及土壤养分的影响)，从而揭示生姜退化和衰老的机制，并为生姜筛选出合适的间作物种提供科学依据，对生姜连作障碍提出科学的解决方法。主要研究结果如下：
1.与对照相比，生姜所有部位(根茎、茎、叶)、所有浓度(10、20、40、80 g1-1)的水浸液均抑制了大豆种子和葱籽的萌发率、幼苗生长、水分吸收和脂肪酶活性，并且其抑制程度随着水浸液浓度的增加而增强，其生姜各部位水浸液抑制效应的强弱顺序为茎>叶>根茎。这一结果表明生姜根茎、茎、叶含有能够抑制大豆种子和葱籽种子萌发和幼苗生长的水溶性化感物质。根茎是生姜的主要收获部位，而生姜的残株(主要是茎和叶)应该从大田中处理掉以减轻其抑制效应。生姜水浸液中主要化感成分包括：根茎水浸液中主要是丁香酸和伞花内脂；茎水浸液中主要是阿魏酸，且其含量最高为73.4 ug/g；叶水浸液中除了阿魏酸，其他六种物质均检测出来，但含量较高的主要有丁香酸、伞花内脂和香豆酸。
2.生姜茎和叶不同浓度的水浸液均显著抑制了生姜幼苗的株高、每株叶片数和叶面积，其抑制程度随着水浸液浓度的增加而有所增强，而生姜幼苗每株分枝数差异不显著；同时生姜水浸液也极大程度地影响了生姜幼苗的生物量(包括地下生物量、地上生物量和总生物量，均为鲜重)。在同一浓度下，茎水浸液对生姜幼苗形态指标及生物量指标均显示出最强的抑制作用，叶水浸液次之，根茎水浸液最弱。与对照相比，低浓度的生姜根茎水浸液提高了生姜幼苗叶片内四种抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性，高浓度的根茎水浸液抑制了四种抗氧化酶活性，而茎和叶水浸液均随着浓度的增加而抑制了四种抗氧化酶活性，三种水浸液均随着浓度的增加降低了生姜幼苗叶片内叶绿素的含量，而增加了生姜幼苗叶片的相对电导率和丙二醛含量。同时，三种水浸液均随着浓度的增加降低了生姜幼苗的光合参数(包括胞间CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率及净光合速率)。
3.三种生姜水浸液对所测六种土壤酶活性均产生了不同程度的影响，其中影响最大的是酸性磷酸酶和蔗糖酶，在10 g1-1时就达到了显著水平，并且所有酶均有随着水浸液浓度增加而增大的趋势；相同部位的水浸液随着浓度的增加，细菌和真菌的数量呈增加趋势，而放线菌的数量呈减少趋势；三种生姜水浸液均随着浓度的增加降低了土壤中有机质的含量，加剧了土壤中硝态氮含量的积累，根茎水浸液对土壤有效磷、速效钾和铵态氮均显示出低浓度提高其含量而高浓度降低其含量的趋势，而茎和叶水浸液则随着浓度的增加均降低了其含量。
4.与生姜单作相比，所有间作系统均在旺盛生长期和收获期不同程度地提高了土壤酶活性，同时也增加了土壤细菌数量及土壤微生物总数但不显著；所有间作系统在旺盛生长期和收获期均不同程度地影响了土壤真菌及放线菌数量(增加或减少)，所有间作系统间的多样性指数差异不显著，除了旺盛生长期四种作物(生姜.大豆.四季葱.大蒜)的间作模式显著降低了多样性指数，其值仅为生姜单作的33.18％；生姜与大豆间作不仅提高了19.6％的生姜产量而且获得了较好的经济效益，并且，所有间作系统均显著抑制了生姜姜瘟病的发生。
5.不同栽培模式不同程度地影响了收获期生姜的株高、分枝数、根茎产量及内在品质。其中处理2显著地促进了生姜的分枝(10.5％)，同时处理2、3和4也促进了生姜的生长(株高分别增加了15.0％、11.4％和14.0％)，并且这三个处理提高了生姜的产量；处理2和3能有效提高生姜块茎中维生素C(分别较单作生姜显著提高了3.29％和4.05％)、处理3显著提高了可溶性糖(8.2％)、姜辣素(4.6％)和蛋白质等有益物质的含量，降低硝酸盐有害物质的含量(处理2显著降低了14.0％)，改善了姜块的外观和内在品质。并且，生姜与大豆间作具有最高的纯收入和产投比，分别较生姜单作提高了24.80％和8.8％。