烟草青枯病危害对烟田中小型土壤动物群落的影响

为了掌握重庆植烟区烟草青枯病危害对烟田中小型土壤动物群落结构及多样性特征的影响,分别于2015年3月烟田休耕期、6月烟株旺长期和9月烟叶成熟期在重庆市彭水县进行了定点实验,调查了烟草青枯病连续成灾烟田及其对照无青枯病危害烟田中的中小型土壤动物群落。共捕获中小型土壤动物50112只,隶属于33个类群。其中,线虫、螨类和弹尾虫构成了烟田中小型土壤动物的主体,对烟田土壤动物群落特征起决定性作用。不同季节青枯病田及其对照田土壤动物整体数量表现为3月6月9月。两类烟田不同季节的土壤动物及其主要类群相对多度和密度,以及群落Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势集中性指数均表现出了明显的动态变化,且出现了显著性差异(P0.05)。群落相似性分析显示,两类烟田土壤动物群落组成相似度高,但烟草青枯病危害加剧会使相似度降低。群落稳定性结果表明,6月和9月对照田稳定性均要明显大于青枯病田。螨类与弹尾虫个体数的A/C比值均为对照田大于青枯病田,且3月和6月差异显著(P0.05)。主成分分析(PCA)表明,青枯病危害对土壤动物个体数、土壤动物密度、中气门亚目、甲螨亚目、线虫、啮虫目和棘跳虫科以及螨类与弹尾虫个体数的A/C比值影响较大;而这些对青枯病危害反应敏感的土壤动物指标,可作为青枯病发生和危害程度评价的特征指标;另外,基于PCA得分的土壤样品采集点排序结果进一步指出,两类烟田土壤动物群落组成的异质性随着青枯病危害程度的加剧而加大。上述结果说明土壤动物群落组成和多样性特征与青枯病的发生和危害密切相关;在农业生产上要开展可持续和有效的烟草青枯病生物防治,应不断加强该病原菌与土壤中小型动物生态关系的基础研究。     

烟草青枯雷尔氏菌噬菌体资源的发掘

由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的烟草青枯病是烟草种植过程中一种重要的细菌性病害。为了开展利用噬菌体防控烟草青枯病的研究,本研究以烟田产区的7株烟草青枯菌为宿主,从烟田土壤中分离到了14个对烟草青枯菌具有侵染性的烈性噬菌体,说明烟田土壤中普遍存在烟草青枯菌噬菌体。选取噬菌体?PB2和?PB34,电镜观察确定其具有十二面体的头部和粗短的尾部,属于肌尾噬菌体科。噬菌体的宿主谱分析显示,筛选到的噬菌体对分别从烟草、西红柿和花生分离的青枯菌株系的侵染性有所差异。本研究分离发掘的14个对烟草青枯菌侵染的噬菌体,为利用噬菌体防控烟草青枯病的生防策略研究提供了噬菌体资源。     

烟草连作障碍与土壤理化性质及微生物多样性特征的关联

【背景】烟草是我国最重要的经济作物之一,其忌连作的特点严重影响了我国烟草产业的发展。【目的】通过研究烟草连作障碍、土壤理化性质和微生物多样性特征的关系,为解决烟草连作障碍问题、制定有效的烟草生产技术提供理论基础。【方法】选择连作障碍严重烟田和克服连作障碍烟田作为研究对象,基于高通量测序技术,探究烟田连作障碍情况、烟田理化性质与土壤微生物多样性的联系。【结果】克服连作障碍的烟田土壤pH、总氮和有机质含量显著高于连作障碍严重的烟田土壤,克服连作障碍烟田和连作障碍严重烟田土壤微生物多样性之间不存在显著差异,但土壤微生物优势群落发生了显著改变,烟田土壤的pH、有机质、有效磷、总氮都与微生物群落显著相关。【结论】烟田克服连作障碍的差异,可能与烟田土壤的理化性质以及微生物组成的差异有关,此研究为解决湘西烟区连作障碍问题提供理论基础和技术支持。     

基于碳代谢指纹解析重庆彭水烟田土壤可培微生物群落演替研究

烟草青枯病为土传病害,病原菌可在土壤中存活较长时间。本文采用含有i-赤藓糖醇、α-环式糊精等15种碳源的培养板,培养青枯病长期高发病烟田土壤样品与不发病烟田土壤样品,寻找青枯病发生土壤碳源代谢特点,研究代谢结构差异。结果表明:重庆彭水白果坪常发病烟田与樱桃井未发病烟田土壤中微生物均具有较强L-苏氨酸,L-苯丙氨酸,D-纤维二糖利用能力。土壤微生物群落在指数培养期数据适合应用于做聚类分析,以指数生长期72 h数据做聚类分析时,2015年的样品聚类在一个大类中,不同时间的样品首先分离,相同时间不同地点的样品后分离,这些样品均为同一年的烟草根系土壤,聚为一大类,2014年试验聚类结果规律不明显,采用已有碳源数据均不能将两类土壤区分开来,实验数据表明重庆彭水白果坪常发病烟田与樱桃井未发病烟田土壤中微生物碳源代谢能力差别不显著,受时间影响因素更大。重庆彭水樱桃井烟田中某些微生物替代了白果坪常发病烟田土壤青枯菌的碳源代谢生态位,进而具有竞争抑制青枯菌繁殖的潜力,本结论的科学性需要进一步研究。     

施用韩国假单胞菌(Pseudomonas koreensis)CLP-7对连作烟田土壤质量及微生物群落功能多样性的影响

针对目前连作导至植烟土壤酸化和根茎病害发生重的问题,田间条件下,研究了嗜酸性韩国假单胞Pseudomonas koreensis CLP-7对酸化植烟土壤pH、养分、酶活性及微生物群落功能多样性的影响。结果表明:CLP-7可以提高酸化植烟土壤pH;同时,CLP-7显著提高根际土壤速效钾、有效磷、铵态氮、硝态氮和有机质含量,其中有机质含量增加最显著;根际土壤脲酶、蔗糖酶活性呈上升趋势且均高于未施菌土壤,过氧化氢酶活性变化不明显。CLP-7处理不同时间的土壤微生物代谢多样性指数表现出明显的差异,施菌30 d时Shannon指数、Simpson指数,Richness及McIntosh指数均达到最高;所有处理的Pielou指数变化较小。微生物碳代谢主成分分析结果显示,施菌30 d时,根际土壤微生物对碳源利用与其他处理差异显著,主要为羧酸类和糖类碳源;随着施菌时间增加,微生物对氨基酸类、羧酸类、双亲化合物类、聚合物类和糖类利用率明显提高,说明CLP-7有利于提高连作烟田根际土壤微生物对碳源的利用能力。综上所述,P.koreensis CLP-7能够明显提高土壤pH、土壤酶活性,增加土壤养分含量和土壤微生物群落功能多样性,进而改善酸化植烟土壤质量,在微生物修复酸化土壤和减轻根茎病害发生的烟草绿色防控中具有较大的应用潜力。     

基于根际生物屏障构建的烟草青枯病绿色防控技术的应用研究

青枯病防控一直是烟草农业发展中亟需破解的难题,探究并构建绿色、持续、高效的烟草青枯病防治技术体系具有重要的生产实践价值.本研究选择四川省宜宾市筠连县蒿坝镇烟草青枯病连年重发区,集成以基于根际生物屏障构建的烟草青枯病绿色防控技术体系,采用土壤保育、拮抗菌剂基质拌菌、有机肥拌菌、营养抗性诱导技术,系统评价技术体系应用后对烟草生长发育、土壤元素、微生物菌群变化以及经济效益的影响.结果表明,技术体系应用后显著促进了烤烟生长发育,与对照区相比,打顶后处理区烟株株高、叶片数、茎围、最大叶长、最大叶宽提升了9.8%, 19.53%, 16.56%, 14.86%和29.65%;显著提高了烤烟对土壤元素的利用,处理区碱解氮、有效磷、有效钾相比对照区减少了76.58 mg/kg, 80.89 mg/kg, 506.25 mg/kg,交换性钙、镁、 pH值分别增加了1 600 mg/kg, 176.50mg/kg与0.4个单位;优化了土壤微生物菌群,与对照区相比,示范区内烟草根际细菌中有益菌属Bacillus,Sphingomonas,Bryobacter,Bradyrhizobium,Flavobact...     

不同土壤消毒方式对烟草青枯病及根际微生物群落的影响

为明确不同土壤消毒方式对烟草青枯病的防治效果,探讨不同消毒方式在生产上的应用价值,解析不同消毒方式对土壤的微生态效应,本研究通过田间小区试验探究了不同土壤消毒方式石灰氮(CC)、棉隆(DMTT)、氯溴异氰尿酸(CCA)和三氯异氰尿酸(TA)对烤烟青枯病发生及根际微生物的影响.结果表明,整个调查期间DMTT、 TA处理病情指数和发病率均明显低于空白对照,发病高峰期调查结果显示相对防效分别为44.76%, 37.06%.同时,CC、 DMTT、 TA处理后均明显降低了烟草根际土壤青枯菌的含量.不同土壤消毒方式处理改变了土壤微生物的多样性,DMTT、 CCA、 TA均在一定程度上降低了细菌、真菌群落多样性和丰富度,与空白对照相比,变形菌门(Proteobacteria)在各处理相对占比皆下降,其中DMTT下降最多,达28.14%;土壤消毒处理后根际土壤种厚壁菌门(Firmicutes)相对占比均上升.在烟草根际土壤中,青枯菌的相对丰度与Solicoccozya表现出正相关,相关系数为0.85(p<0.001); 4种土壤消毒剂均降低了短杆菌属(Solicoccozya)的相对丰度,其中...     

广东省不同区域农田土壤酸化时空变化及其影响因素

基于广东省1980s、2010年以及2015年3期土壤数据,对全省不同区域农田耕作层土壤pH值的时空变异特征进行分析,并初步探讨了可能导致土壤pH变化的因素.结果表明: 不同时期广东全省土壤pH值空间分布格局变化显著. 全省农田土壤在1980s—2010年间,pH整体下降了0.3,呈酸化趋势,2010—2015年,土壤pH上升了0.09,但不均匀势态有所增强,酸碱分化趋势较明显. 从各区域看,1980s—2010年,各区域土壤均呈现酸化趋势;2010—2015年,珠三角地区农田土壤pH均值上升了0.27,而东、西两翼土壤pH均值分别下降了0.05、0.15,山区土壤pH变化不明显. 分析表明:广东省各地区土壤酸化除受土壤自身及降水等自然因素影响外,酸雨、不合理施肥以及高产作物高复种的种植结构等人为因素也是导致土壤酸化的主要原因;工业化、城市化、矿山开发和测土配方施肥的推广导致局部地区土壤pH值有所上升. 研究结果可为不同区域控制缓解土壤酸化、提高耕地质量提供理论指导.     

模拟酸雨对杉木幼苗-土壤复合体系土壤呼吸的短期效应

为了解酸雨对土壤碳释放的作用,选取对酸沉降敏感的杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗-土壤复合系统,分成重度酸雨(pH值2.5)、中度酸雨(pH值4.0)和对照(pH值5.6)3个处理区组,进行了2a模拟酸雨胁迫盆栽实验。通过分析酸雨短期作用下土壤酸化的状况以及土壤呼吸的变动,发现:(1)对照组土壤pH值虽有下降,但土壤缓冲体系无显著变化。重度酸雨组土壤pH值持续下降至3.71,土壤残留交换性Ca2+和Mg2+含量明显降低,土壤缓冲体系转成铝缓冲体系,土壤明显酸化。中度酸雨组土壤pH值略低于对照,土壤残留交换性Ca2+含量维持在40.15-42.76μg·g-1(烘干土),而交换性Mg2+含量下降,土壤缓冲体系无显著变化。(2)非模拟酸雨胁迫状况下(对照组),2007年和2008年年均土壤呼吸速率分别为1.41μmol·m-2·s-1和1.42μmol·m-2·s-1,土壤呼吸作用稳定。模拟酸雨短期内以抑制土壤呼吸为主。重度酸雨使土壤呼吸作用持续减弱,2007年和2008年年均土壤呼吸速率分别下降了14%和28%;中度酸雨虽未造成土壤的显著酸化,但该处理组年均土壤呼吸速率2007年增加了8%,2008年则降低了15%。模拟酸雨对土壤呼吸的影响随着酸雨的持续而加强。     

健康与感染青枯病烟株根际土壤与茎秆细菌群落结构与多样性

【目的】了解健康烟株与感染青枯病烟株在根际土壤、茎杆发病部位、茎杆病健交界部位以及未发病茎杆的细菌群落结构与多样性。【方法】分别对土壤与茎杆样品中细菌的16S rRNA基因V3-V4区进行扩增,采用Illumina MiSeq测序技术对扩增片段进行高通量测序,然后对健康烟株与感染青枯病烟株不同部位细菌群落结构与多样性进行分析。【结果】感染青枯病烟株发病茎杆及根际土壤的细菌群落多样性高于健康烟株茎杆及其根际土壤样品,病健交界茎杆样品细菌群落多样性低于健康烟株。变形菌门(Proteobacteria)在所有样品中均为优势菌门;所有烟株根际土壤的优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi);健康烟株茎杆部位的优势菌门为蓝细菌门(Cyanobacteria);感染青枯病烟株发病茎杆和病健交界茎杆部位的优势菌门为蓝细菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。所有根际土壤样品的优势菌属为劳尔氏菌属(Ralstonia)、假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)和代尔夫特菌属(Delftia),而感染青枯病烟株根际土壤的劳尔氏菌属(Ralstonia)和假单胞菌属(Pseudomonas)相对丰度显著高于健康烟株根际土壤,鞘脂单胞菌属相对丰度显著低于健康烟株根际土壤。烟株茎杆的优势菌属为劳尔氏菌属和假单胞菌属等。感染青枯病烟株病健交界茎杆中劳尔氏菌属、肠杆菌属(Enterobacter)和泛菌属(Pantoea)相对丰度显著低于健康烟株样品。【结论】健康与感染青枯病烟株茎杆样品细菌群落的丰富度和多样性明显低于相应的根际土壤样品。较健康烟株而言,感染青枯病烟株根际土壤和茎杆样品细菌群落丰富度和多样性均表现出不同程度地增加,且根际土壤细菌群落结构变化较茎杆样品明显,而病健交界茎杆样品细菌群落丰富度和多样性降低。烟草青枯病为典型土传病害,其病原茄科劳尔氏菌尽管能在烟株维管束中蔓延扩增,但主要还是分布于土壤中;它的存在似乎对土壤细菌群落的影响大于茎杆样品的。该研究结果提示对于青枯病的防治不能局限于烟株本身,田间土壤也应加大防治力度。     

Soil acidification reduces the effects of short‐term nutrient enrichment on plant and soil biota and their interactions in grasslands

Soil nitrogen (N) and phosphorus (P) contents, and soil acidification have greatly increased in grassland ecosystems due to increased industrial and agricultural activities. As major environmental and economic concerns worldwide, nutrient enrichment and soil acidification can lead to substantial changes in the diversity and structure of plant and soil communities. Although the separate effects of N and P enrichment on soil food webs have been assessed across different ecosystems, the combined effects of N and P enrichment on multiple trophic levels in soil food webs have not been studied in semiarid grasslands experiencing soil acidification. Here we conducted a short‐term N and P enrichment experiment in non‐acidified and acidified soil in a semiarid grassland on the Mongolian Plateau. We found that net primary productivity was not affected by N or P enrichment alone in either non‐acidified or acidified soil, but was increased by combined N and P enrichment in both non‐acidified and acidified soil. Nutrient enrichment decreased the biomass of most microbial groups in non‐acidified soil (the decrease tended to be greatest with combined N and P enrichment) but not in acidified soil, and did not affect most soil nematode variables in non‐acidified or acidified soil. Nutrient enrichment also changed plant and microbial community structure in non‐acidified but not in acidified soil, and had no effect on nematode community structure in non‐acidified or acidified soil. These results indicate that the responses to short‐term nutrient enrichment were weaker for higher trophic groups (nematodes) than for lower trophic groups (microorganisms) and primary producers (plants). The findings increase our understanding of the effects of nutrient enrichment on multiple trophic levels of soil food webs, and highlight that soil acidification, as an anthropogenic stressor, reduced the responses of plants and soil food webs to nutrient enrichment and weakened plant–soil interactions.     

Effect of a rock dust amendment on disease severity of tomato bacterial wilt

Nutrients are important for growth and development of plants and microbes, and they are also important factors in plant disease control. The objective of this study was to evaluate the effect of a rock dust used as a fertilizer in maintaining health of soil and tomato plants under greenhouse conditions. Four treatments—including M (commercial organic fertilizer), A (rock dust soil amendment), M + A (commercial organic fertilizer + rock dust soil amendment) and CK (blank control)—were examined for their effect on soil properties, soil enzymatic activity, plant growth and control efficacy against tomato bacterial wilt. Treatments A and M + A were significantly better than other treatments in changing soil pH, increasing it from acidic (pH 5.13) to nearly neutral (pH 6.81 and 6.70, respectively). Enzymatic activities in soil were notably influenced by the different treatments—particularly treatment M + A, which increased the activities of alkaline phosphatase, urease, catalase and sucrase to a greater extent in soil. There was no significant difference (P < 0.05) in the effects of treatments A and M + A on tomato plant height, stem diameter and biomass. The effect of the four treatments on the chlorophyll content and photosynthetic rate (in decreasing order) were M + A, A, M and CK. The replicate greenhouse experiments showed that the control efficacies of treatments M + A, A, and M against bacterial wilt were respectively 89.99, 81.11 and 8.89 % in first experiment and with the efficacies of 84.55, 74.36, and 13.49 % in the replicate; indicating that rock dust played a key role in the plant–soil interaction. The raised soil pH and Ca content were the key factors for the rock dust amendment controlling bacterial wilt under greenhouse conditions.     

Soil pH changes associated with lupin and wheat plant materials incorporated in a red–brown earth soil

Both alkalization and acidification of soil occurred when shoot and root materials from lupin and wheat were incubated in a red–brown earth soil, but with three different starting pH values, during a 70-day period. The response of soil pH change to the addition of organic matter depended on the type of plant materials and starting pH. The net effect of addition of lupin and wheat shoots to acid soils (pH<5) caused soil pH to increase, the addition of lupin roots to soils caused soil pH to decrease slightly, whilst with a higher pH soil (6.5) the wheat straw and lupin shoots raised pH and pH was unchanged for soil with addition of lupin roots. The ash alkalinity of plant materials and the mineralization of organic N are major reasons for the soil pH increase, and the nitrification of mineralized N results in soil pH to decrease. Whilst the data given here would suggest the likelihood of soil acidification occurring, particularly on poorly buffered soil given the inevitable influence of legume root materials, the overall directions of soil pH change in a cropping system that is legume-based will be very much influenced by the balance of many factors associated with the soil and plant system.     

烟草青枯病的病原特性及流行预警

烟草青枯病是当前烟草生产中发生面积大、危害严重、防控困难的土传病害,也是烟草病虫害绿色防控最为关键的流行性病害.作为一种典型的维管束细菌性病害,植株感病属于系统性侵染,条件合适时会突然暴发危害,因此,监测预警十分重要.本文总结了烟草青枯病病原特性、发病症状及病害侵染循环的特点,介绍了影响青枯病发生的关键因子,提出了青枯病的调查与监测预警方法,旨在为烟草青枯病的基础理论研究及有效推进绿色防控提供有力支撑.     

黄萎病不同发生程度棉田中土壤微生物多样性

作物根际土壤微生物群落对土壤生态及作物健康至关重要。以棉花黄萎病不同发生程度棉田的土壤为研究对象,采用理化分析、微生物纯培养及高通量测序技术对土壤理化性质及微生物数量、细菌丰度多样性进行综合分析。结果表明:在纯培养条件下,大丽轮枝菌无菌发酵滤液对细菌生长有明显的抑制作用;棉田接种大丽轮枝菌对土壤中细菌、真菌、放线菌的数量及细菌菌群丰度多样性未产生明显影响,不同采样时间的土壤中细菌菌群结构差异更大。土壤中大丽轮枝菌微菌核数量与棉花黄萎病的发生程度呈显著正相关。土壤肥力对土壤中微生物数量起主导作用,而水稻-棉花轮作能够使棉田有效降盐、减病、改善土壤肥力。通过生物防治、作物轮作、深翻等调控措施增加土壤中有益菌群数量、改善土壤生态、降低棉田土壤中大丽轮枝菌菌源数量是减轻棉花黄萎病危害的基础。     

模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗膜脂过氧化水平的影响

以小麦为试材,采用盆栽的方法研究了模拟酸雨及其酸化土壤对小麦幼苗膜脂过氧化水平的影响。结果表明以黄棕壤为材料通过模拟酸雨的淋溶,引起了土壤酸化和盐基流失。当模拟酸雨的pH值由5.6下降到2.5时,土壤pH值由6.06下降到3.41,土壤中交换性盐基总量便从56.5mmol/kg下降到41.1mmol/kg。将小麦幼苗栽培在该酸化土壤上,并分别用5种不同pH值的模拟酸雨喷淋地上器官,导致小麦幼苗体内的膜脂过氧化水平增高和保护酶的活性变化。其中模拟酸雨喷淋小麦幼苗对叶片中的膜脂过氧化水平及保护酶活性的影响大于酸化土壤对其产生的影响。而酸化土壤对小麦幼苗根系中的膜脂过氧化水平和保护酶活性的影响大于模拟酸雨喷淋对其产生的影响。同时,pH≤3.0的高强度酸雨以及由其产生的酸化土壤(T4、T5土壤)对小麦幼苗的膜脂过氧化水平和保护酶的活性产生了严重的影响。     

水稻苗床土壤调酸后对土壤酶活性及一些营养元素的影响

水稻苗床土壤调酸后对土壤酶活性及一些营养元素的影响唐咏,梁成华,张中原,李焕珍（沈阳农业大学,１１０１６１）（沈阳市土肥工作站,１１００３４）ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＳｏｉｌＡｃｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＥｎｚｙｍｅＡｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｎｄＮｕｔｒｉｅｎ...     

辣椒青枯病罹病与健康植株根际土壤微生物群落多样性研究

系统研究和分析辣椒青枯病常发地发病与健康植株土壤微生物群落结构特征,为辣椒青枯病的绿色防治提供理论依据.基于16SrDNA基因高通量测序技术,对辣椒青枯病发病和健康植株根际土壤微生物群落结构和组成进行分析,同时采用biologyeco平板培养技术研究其土壤微生物群落代谢多样性和功能多样性的特征.结果表明,辣椒青枯病发病和健康植株根际土壤微生物群落组成之间存在显著差异,辣椒青枯病发病土壤的OTU为4566个,辣椒青枯病健康土壤的OTU为4167个.依据OTU所属细菌物种信息对土壤细菌群落结构进行分析,变形菌门在发病和健康土壤中均为优势细菌类群,其次为放线菌门类群.其中健康植株根际土壤中芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、装甲菌门(Armatimonadetes)的相对丰度比发病植株的分别高出了4.37,3.87倍,而发病植株根际土壤中厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度比健康植株的高出了3.87倍.辣椒青枯病发病土壤和健康土壤的土壤微生物代谢多样性也存在显著差异,同时,健康土壤中其微生物群落代谢得到显著增强,特别是对酚类化合物的利用显著增多,对辣椒抗病性存在显著的影响.研究表明,辣椒青枯病发病和健康植株根际土壤微生物群落组成和结构之间存在显著差异,并且健康土壤的微生物群落对酚类化合物的利用显著增强.