不同改良措施对太子参根际土壤酚酸含量及特异菌群的影响

太子参为石竹科多年生草本植物,以根部入药,药用价值高,市场需求大,但其栽培过程中存在严重的连作障碍问题,连作导致产量品质严重下降,病虫害猖獗,探索太子参连作障碍形成的机制及其消减措施意义重大.本研究以广泛栽培的“柘参2号”为试验材料,采用土壤农化分析、高效液相色谱(HPLC)分析、荧光定量PCR(qPCR)等技术对不同连作年限或不同消减措施下太子参根际土壤的主要养分、酚酸含量动态及特异菌群变化进行分析.结果显示: 太子参连作导致产量显著下降,与正茬相比产量下降达43.5%,而水旱轮作和微生物菌肥处理可不同程度缓解其障碍效应.太子参连作土壤主要养分(如速效氮、速效磷、速效钾、全钾)未降反升,但导致土壤酸化.HPLC分析表明,太子参连作下或者随生长时期的推进,土壤酚酸类物质并未表现出明显的积累效应,膨大中期和收获期重茬土壤中大部分酚酸含量甚至低于正茬土壤.进一步荧光定量PCR分析发现,太子参连作导致前期分离筛选到的几类病原菌(如尖孢镰刀菌、踝节霉菌、Kosakonia sacchari)的绝对含量显著上升,而水旱轮作和微生物菌肥处理可有效降低3类病原菌的含量,改善微生态结构.综上认为,太子参连作障碍的发生并非由土壤养分匮乏或者酚酸持续积累直接造成,可能主要与连作下土传病原微生物的大量繁殖爆发有关,本研究结果为深入揭示太子参连作障碍的形成机制及消减修复机制提供了理论依据.     

不同技术迭代对太子参连作障碍的消减效果及作用机制

太子参是一种以根部入药的传统中药材,其在人工单一集约化种植过程中表现出严重的连作障碍现象。为了探索有效克服这一问题的技术方法,本研究以太子参为材料,通过种植太子参后采用休耕(RP-F-RP)、休耕配施专用微生物菌肥(RP-F-BF)、淹水(RP-WF)、淹水落干后配施专用微生物菌肥(RP-WF-BF)4种技术迭代处理组合,并以新植太子参(正茬)为对照,研究不同技术迭代处理方式对连作下太子参土壤环境修复和太子参光合生理和产量形成的影响及其作用机制。结果表明: 4种模式中,只有淹水配施微生物菌肥模式能够分别恢复重茬一年和重茬两年太子参产量至正茬的90%和70%以上,其他模式未能显著提升重茬太子参的产量。淹水配施微生物菌肥(RP-WF-BF)处理的太子参多糖和总皂苷含量分别比正茬显著提升15.3%和16.5%,且根际有益微生物丰度普遍升高而病原菌丰度显著降低,根际土壤氮循环过程得到改善,相较于休耕模式(RP-F-RP),RP-WF-BF技术处理后的太子参根际土壤中氮循环相关基因AOB、nosZ和nirK含量分别提高9.31、1.24和1.00倍,土壤酸化程度得到缓解,太子参抗氧化酶系统稳定性增强,苗期及膨大前期叶片的生长发育改善,叶绿素含量、叶面积指数和光合作用速率显著提升,最终使产量及品质得到明显提升。研究发现,单独淹水(RP-WF)和单独微生物菌肥(RP-F-BF)处理未能显著消减太子参的连作障碍,但两者叠加(RP-WF-BF)能产生“1+1>2”的强化效应,表明合理的技术迭代组合可以更好地消减连作障碍。     

连作条件下毛鸡骨草根际土壤微生物群落功能多样性变化特征

毛鸡骨草是治疗肝病的重要中草药之一,而连作障碍致其产量和品质下降。从主产区广西玉林分别采集正茬、重茬和连作三年的毛鸡骨草根际土壤样品,以种植前水稻土壤为对照,采用Biolog GN2 平板碳源分析技术,研究连作条件下根际土壤微生物群落功能多样性变化特征,以揭示其连作障碍的原因。结果表明,连作导致根际土壤微生物功能多样性显著降低,微生物利用各类碳源的能力下降。主成分分析(PCA)表明,不同种植年限的毛鸡骨草根际土壤微生物群落结构之间存在显著差异,且均与种植前对照明显不同,而同一种植年限不同生长期土壤微生物碳代谢群落结构虽有差异,但并不显著。相关分析表明,其产量与微生物功能多样性指数(如Shannon,Simpson,Mclntosh)以及平均吸光值(AWCD)值正相关,而与第一主成分(PC1)呈显著负相关,说明连作条件下其产量的降低在一定程度上与土壤微生物功能多样性的降低和群落结构的改变有关。     

土壤熏蒸剂棉隆和生物菌肥对草莓连作土壤真菌多样性的影响

【背景】草莓是我国和世界上重要的园艺作物,主要采用一年一栽的栽培模式,导致连作现象普遍存在,其中真菌性病害引起的土传病害是草莓栽培中面临的一个主要问题。【目的】以草莓连作土壤为材料,探讨土壤熏蒸剂棉隆加生物菌肥对草莓连作土壤微生物真菌多样性的影响,以期为草莓连作障碍治理提供理论依据。【方法】分别采集棉隆消毒前(A)、棉隆消毒后(B)、棉隆消毒后未添加生物菌肥(C1)和添加生物菌肥(C2)初花期的草莓连作土壤(或根际土壤)样本,提取DNA,通过PCR扩增建立文库,利用Hi Seq 2500平台Illumina第二代高通量测序技术并结合相关生物信息学,分析土壤真菌ITS1区域的丰富度、多样性以及群落结构。【结果】从4个不同处理草莓连作土壤样本中获得了723个真菌OTU(Operational taxonomic unit),其中子囊菌门和担子菌门均为优势真菌。多样性和丰富度研究发现,棉隆处理降低草莓连作土壤微生物丰富度和多样性;添加生物菌肥增加根际土壤生物丰富度,并降低其多样性。从门水平看,棉隆处理担子菌门真菌比例减少,子囊菌门真菌比例增加;添加生物菌肥处理两者比例均有增加。优势真菌群落分析表明棉隆消毒减少了枝顶孢属、曲霉属、管柄囊霉属、镰刀菌属、踝节菌属、链格孢属等真菌比例,增加了马拉色氏霉菌属、线孢虫草菌属、侧耳属等真菌比例;添加生物菌肥减少了管柄囊霉属、镰刀菌属、被孢菌属、轮枝菌属、隔指孢属等真菌比例,增加了曲霉属、青霉菌属、踝节菌属、简单壳菌属等真菌比例。【结论】采用棉隆消毒和生物菌肥处理草莓连作土壤可降低微生物真菌群落的多样性,并减少或灭杀土壤中的大部分致病菌属,增加有益菌属,起到有效防治草莓土传病害的作用。     

太子参连作障碍效应研究

以贵州施秉中药材种植基地连作1～12年的太子参和土壤为试验对象,研究了不同连作年限的太子参生长发育状况、产量、土壤肥力、酶活性、以及土壤微生物等的变化规律,以探讨太子参连作障碍的原因.结果表明:(1)连作严重危害太子参生长发育,随着连作年限的延长,根长、根系数量、株高、茎分支数、结实种子数、总生物量呈下降趋势,产量和单个根重明显降低.连作对太子参地上部的危害最大,连作1～12年地上部生物量极显著下降.(2)连作土壤中总磷、总氮含量增加,速效氮、速效钾、速效磷含量降低,土壤pH值变化微小,有机质变化差异较大;连作土壤微量元素(Cu、Mn、B、Zn、Fe)累积,而钼(Mo)降低甚至缺失.(3)连作地土壤细菌数量减少,放线菌数量呈倒"U"型趋势变化;连作使土壤淀粉酶活性降低,磷酸酶活性呈下降后回升趋势变化,但土壤脲酶活性变化微小.连作使土壤中养分、微生物、酶活性等发生变化,不利于太子参生长,根系微生态失衡可能是太子参连作障碍的主要原因之一.     

连作对大豆根部土壤微生物的影响研究

研究了正茬与连作大豆根际及非根际土壤微生物区系的变化。结果表明,细菌总数占绝对优势,连作低于正茬。放线菌数量总体变化幅度不大,真菌数量有显著变化,连作明显高于正茬。连作使土壤pH、含水率和微生物主要生理类群数量明显下降,土壤肥力降低。无论细菌、放线菌和真菌,正茬及连作大豆根际微生物数量明显高于非根际。     

连作对麦冬根际土壤细菌群落的影响

以中草药麦冬为研究对象,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法,考察连作对麦冬根际土壤细菌群落的影响。结果表明,重茬麦冬根际细菌群落的Shannon-Wiener指数从苗期至快速生长期、再到块根膨大期分别为3.36-3.40-3.69,丰富度指数为55.0-61.5-63.5,均匀度指数为0.84-0.82-0.89;而同期正茬根际细菌群落的上述指数值分别为3.66-3.33-3.72、67.5-53.5-63.5和0.87-0.84-0.90。通过对土壤细菌群落的DGGE图谱进行主成分分析,结果显示,上述各个时期重茬与正茬样本均发生显著分离,表明连作改变了麦冬根际细菌群落的多样性变化趋势和结构组成。进一步比较麦冬块根膨大期根际主要功能菌群的数量变化,发现连作后氨化细菌和好气性纤维素分解菌数量增加,而硝化细菌和固氮菌的数量减少。对比发现重茬麦冬的产量仅为正茬的70.6%,表明麦冬连作减产与其根际土壤细菌群落的变化相关。     

两株芽孢杆菌对黄瓜和番茄根际土壤微生物群落结构影响

采用聚合酶链式反应/变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE),研究了盆栽条件下,接种多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对不同时期黄瓜和番茄根际土壤微生物群落结构的影响.通过DGGE图谱的主成分分析表明,这2株生防菌对根际微生物的影响因作物的种类不同而不同:对黄瓜根际细菌和真菌群落结构均无显著影响,真菌群落随着取样时期而发生明显变化;对番茄根际细菌群落结构无明显影响,但不同采样时期细菌群落结构发生明显变化,而2株生防菌对其真菌群落结构的变化有显著影响.蔬菜种类是决定根际微生物群落结构的主要因素,接种生防细菌对根际细菌群落结构影响不显著,而对根际真菌群落结构的影响因蔬菜种类的不同而有差异.     

芽孢杆菌菌肥和菌剂对连作条件下桃幼树生长和土壤环境的影响

研究向桃树连作土壤中添加芽孢杆菌菌肥和菌剂对再植幼树生长、土壤养分、酶活性和真菌群落的影响,可为缓解桃树连作障碍提供理论依据.在盆栽条件下,以一年生普通桃'圆梦'和连作10年的桃园土壤为试材,设置8个处理,即连作土常规处理(RS)、客土常规处理(NS)、连作土常规处理基础上分别添加1％、4％、8％的芽孢杆菌菌肥(BF1...     

不同连作年限怀牛膝根际土壤理化性质及微生物多样性分析

本研究以不同连作年限怀牛膝根际土壤为材料,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸生物标记法,对土壤理化性质以及根际微生物群落结构进行分析。结果表明:怀牛膝连作会使大部分大量元素(全磷、碱解氮、速效磷和速效钾)含量上升,而全氮、全钾的变化并无明显趋势。全量钙、全量镁、全量锰和有效锌的含量也会随着连作年限的增加而增加。研究发现,怀牛膝连作1年的土壤与对照相比,根际土壤微生物群落结构差别不大,但是与连作10年和30年的土壤相比微生物多样性却发生了明显变化。土壤中总PLFAs、细菌、革兰氏阴性菌Gram(-)及真菌含量都随连作年限增加而明显上升,微生物多样性增加,且革兰氏阳性菌Gram(+)/革兰氏阴性菌Gram(-)的比值随着连作年限的增加而下降。此外,土壤中一些嗜热解氢杆菌和真菌等参与土壤物质循环和木质素降解的微生物类群数量明显增加,假单胞菌等有益微生物类群也显著增多,这是牛膝连作促进作用的生物学基础。本研究用药用植物怀牛膝证明了植物根际微生物结构和功能多样性对植物连作促进或连作抑制作用的产生与控制的生态学意义。     

不同连作年限怀牛膝根际土壤理化性质及微生物多样性分析

本研究以不同连作年限怀牛膝根际土壤为材料,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸生物标记法,对土壤理化性质以及根际微生物群落结构进行分析。结果表明:怀牛膝连作会使大部分大量元素(全磷、碱解氮、速效磷和速效钾)含量上升,而全氮、全钾的变化并无明显趋势。全量钙、全量镁、全量锰和有效锌的含量也会随着连作年限的增加而增加。研究发现,怀牛膝连作1年的土壤与对照相比,根际土壤微生物群落结构差别不大,但是与连作10年和30年的土壤相比微生物多样性却发生了明显变化。土壤中总PLFAs、细菌、革兰氏阴性菌Gram(-)及真菌含量都随连作年限增加而明显上升,微生物多样性增加,且革兰氏阳性菌Gram(+)/革兰氏阴性菌Gram(-)的比值随着连作年限的增加而下降。此外,土壤中一些嗜热解氢杆菌和真菌等参与土壤物质循环和木质素降解的微生物类群数量明显增加,假单胞菌等有益微生物类群也显著增多,这是牛膝连作促进作用的生物学基础。本研究用药用植物怀牛膝证明了植物根际微生物结构和功能多样性对植物连作促进或连作抑制作用的产生与控制的生态学意义。     

不同连作年限怀牛膝根际土壤理化性质及微生物多样性分析

本研究以不同连作年限怀牛膝根际土壤为材料,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸生物标记法,对土壤理化性质以及根际微生物群落结构进行分析。结果表明:怀牛膝连作会使大部分大量元素(全磷、碱解氮、速效磷和速效钾)含量上升,而全氮、全钾的变化并无明显趋势。全量钙、全量镁、全量锰和有效锌的含量也会随着连作年限的增加而增加。研究发现,怀牛膝连作1年的土壤与对照相比,根际土壤微生物群落结构差别不大,但是与连作10年和30年的土壤相比微生物多样性却发生了明显变化。土壤中总PLFAs、细菌、革兰氏阴性菌Gram(-)及真菌含量都随连作年限增加而明显上升,微生物多样性增加,且革兰氏阳性菌Gram(+)/革兰氏阴性菌Gram(-)的比值随着连作年限的增加而下降。此外,土壤中一些嗜热解氢杆菌和真菌等参与土壤物质循环和木质素降解的微生物类群数量明显增加,假单胞菌等有益微生物类群也显著增多,这是牛膝连作促进作用的生物学基础。本研究用药用植物怀牛膝证明了植物根际微生物结构和功能多样性对植物连作促进或连作抑制作用的产生与控制的生态学意义。     

不同连作年限怀牛膝根际土壤理化性质及微生物多样性

以不同连作年限怀牛膝根际土壤为材料,采用土壤农化分析技术和磷脂脂肪酸生物标记法,对土壤理化性质以及根际微生物群落结构进行分析。结果表明:怀牛膝连作会使大部分大量元素(全磷、碱解氮、速效磷和速效钾)含量上升,而全氮、全钾的变化并无明显趋势。全量钙、全量镁、全量锰和有效锌的含量也会随着连作年限的增加而增加。研究发现,怀牛膝连作1a的土壤与对照相比,根际土壤微生物群落结构差别不大,但是与连作10a和30a的土壤相比微生物多样性却发生了明显变化。土壤中总PLFAs、细菌、革兰氏阴性菌Gram(-)及真菌含量都随连作年限增加而明显上升,微生物多样性增加,且革兰氏阳性菌Gram(+)/革兰氏阴性菌Gram(-)的比值随着连作年限的增加而下降。此外,土壤中一些嗜热解氢杆菌和真菌等参与土壤物质循环和木质素降解的微生物类群数量明显增加,假单胞菌等有益微生物类群也显著增多,这是牛膝连作促进作用的生物学基础。研究用药用植物怀牛膝证明了植物根际微生物结构和功能多样性对植物连作促进或连作抑制作用的产生与控制的生态学意义。     

新疆绿洲农田不同连作年限棉花根际土壤微生物群落多样性

以南北疆不同连作年限棉花根际土壤为研究对象,采用Biolog技术,并结合传统平板培养法和土壤酶的测定,研究连作对棉花根际土壤微生物群落多样性的影响。Biolog分析结果表明,不同连作年限棉花根际土壤微生物碳源利用和功能多样性差异显著。荒地土壤微生物活性较低;在连作年限较短时(5—10a),根际土壤微生物群落的平均颜色变化率(AWCD)和Shannon指数较高;长期连作(15—20a),则呈明显下降趋势。主成分分析表明,不同连作年限的棉花根际土壤微生物碳源利用特征有明显不同。第一、二组开垦与未开垦土壤分别在PC1和PC2上出现差异,未开垦土壤得分均为负值,开垦土壤均为正值;而正茬与连作多年的棉花土壤在PC1上差异显著。其中在PC1上起分异作用的碳源主要是羧酸类和聚合物类,这两类碳源可能是影响连作棉花根际土壤微生物的主要碳源。可培养微生物数量的测定结果表明,荒地细菌数量最少;在连作年限较低时(5—10a左右),细菌数量呈上升趋势;而长期连作(>15a)后,细菌数量呈现下降趋势。真菌数量在连作多年后(10—15a)也开始增加。放线菌变化趋势不明显。四种土壤酶活性在连作的初中期(5—15a),连作障碍表现明显,土壤酶活性呈下降(过氧化氢酶和磷酸酶)或先升高后下降(脲酶和蔗糖酶)趋势,但随着连作年限的延长(15—20a),这4种土壤酶活性均表现出增高趋势。综上所述,棉花长期连作使棉花根际土壤微生物群落多样性降低,发生连作障碍,进而导致棉花产量降低。     

葡萄连作对土壤细菌和真菌种群的影响

分别采集种植葡萄30年的连作园和3年的新植园根围土、非根围土及葡萄园周边的空地土壤,采用PCR DGGE技术,研究葡萄连作对土壤细菌和真菌种群结构及多样性的影响,并对分离出的优势种扩增条带进行测序.结果表明：葡萄连作后土壤细菌和真菌的多样性增加,且根围土壤的微生物多样性高于非根围土壤.聚类分析显示：葡萄长期连作后根围与非根围土壤细菌和真菌的种群结构趋于一致,两者不同于空地土壤;而短期种植葡萄的根围土壤细菌和真菌的种群结构不同于非根围土壤和空地土壤.与新植园相比,连作园根围土壤中微生物种群结构发生较大变化,细菌中Flavobacterium sp.（DQ339585）和Bacillus sp.（AY039821）种群数量减少,Pedobacter sp.（AJ871084）种群数量增多;真菌中Omphalina farinolens（EF413029）出现,Pestalotiopsis sp.(DQ657877,DQ657875,DQ657871）、Phacidium lacerum（DQ470976）和Lecythophora decumbens（AF353597）种群数量减少,Pilidium acerinum voucher（AY48709）种群数量增多.其中Bacillus sp.、Flavobacterium sp.和Pestalotiopsis sp.对病原菌具有颉颃作用,连作园根围土中上述微生物种群数量的减少,不利于葡萄对病原菌的颉颃;Pilidium acerinum voucher数量的增加可能与葡萄连作后病害加重有关.     

AM真菌对黄瓜根围土壤微生物群落功能的影响

在温室土壤灭菌盆栽条件下对黄瓜(Cucumis sativus Linn.,"中农26号")接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌Funneliformis mosseae,测定了黄瓜根围土壤微生物功能、微生物数量以及土壤理化性质、土壤酶活性的变化。结果表明AM真菌可以提高土壤的速效养分含量,改善土壤物理性质,提高土壤中磷酸酶、氨肽基酶、多酚氧化酶及过氧化物酶活性;接菌处理后土壤中细菌、真菌数量显著高于不接种处理,而放线菌数量低于不接菌处理;对根围微生物功能多样性指标分析表明接菌处理的平均颜色变化率(AWCD)、Simpson优势度指数以及Mclntosh多样性指数,显著低于不接种对照。对菌根侵染率与土壤微生物等性状间的RDA分析表明AM真菌侵染率与速效P含量(r=0.65,P0.05)、磷酸酶(r=0.74,P0.05)、氨肽基酶(r=0.86,P0.05)、真菌数量(r=0.57,P0.05)呈正相关,与酚酸类碳源(r=-0.55,P0.05)、胺类碳源(r=-0.58,P0.05)、速效N(r=-0.77,P0.05)、β-葡糖苷酶(r=-0.90,P0.05)、β-纤维二糖苷酶(r=-0.63,P0.05)呈负相关。因此接种AM真菌的黄瓜菌根苗种植提高了土壤酶活性,优化了温室黄瓜根围微生物群落结构,显著改善了土壤理化性质。     

苹果连作生防细菌B6对平邑甜茶幼苗生物量及连作土壤环境的影响

以苹果连作障碍病原真菌层出镰刀菌、串珠镰刀菌、尖孢镰刀菌和腐皮镰刀菌为靶标菌,通过平板对峙法对分离自苹果根际土壤的细菌进行反复筛选比较,对筛选出的拮抗效果最优的菌株进行形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析鉴定,并于盆栽条件下探讨其菌肥对平邑甜茶幼苗生长及连作土壤环境的影响.结果表明: 菌株B6对上述4种病原真菌的抑菌率最高,分别达到71.8%、70.1%、72.6%、91.5%.经鉴定,菌株B6为甲基营养型芽孢杆菌.盆栽试验表明,与连作处理(CK₁)相比,B6菌肥处理(T)可以不同程度地促进平邑甜茶幼苗生物量的增加,其中地径、鲜质量和干质量分别显著增加18.3%、51.2%;显著提高连作土壤中可培养细菌和放线菌数量,使真菌数量下降为连作土壤的37.7%,促使土壤类型向细菌型转化;显著提高连作土壤中的蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和过氧化氢酶的活性,增长率分别为37.3%、24.0%、42.9%、49.4%.表明B6菌肥可以优化苹果连作障碍土壤中可培养微生物群落结构,提高土壤酶活性,增加平邑甜茶幼苗生物量.     

生物炭对温室黄瓜不同连作年限土壤养分和微生物群落多样性的影响

以温室黄瓜连作6年和10年土壤添加质量比为5%生物炭为处理,以不添加生物炭为对照,采用桶栽的方法,研究了生物炭对不同年限连作土壤养分和微生物群落多样性的影响.结果表明: 与连作土壤相比,生物炭处理的连作6年土壤的黄瓜单株产量提高11.4%,连作10年土壤产量提高62.8%.施入生物炭显著降低了2种连作土壤容重,显著提高了有机质、速效磷含量、阳离子交换量(CEC)和pH;显著提高了土壤细菌数量和细菌/真菌,降低了真菌和尖孢镰刀菌数量,使土壤类型由真菌型向细菌型转变,尤其对连作10年土壤作用最为明显,土壤细菌和细菌/真菌分别是未处理的2.00和3.64倍,真菌和尖孢镰刀菌数量分别是未处理的54.8%和55.9%.土壤微生物群落碳源利用分析表明,10年连作土壤施入生物炭可显著提高土壤微生物活性、Shannon指数和均匀度指数,分别是未处理的1.50、2.14和1.31倍,同时显著提高了土壤微生物对糖类、氨基酸类、酚酸类和胺类碳源的利用强度,分别是未处理的1.62、1.81、1.74和1.93倍.相关性分析表明,土壤容重、速效磷含量、CEC和pH 4个指标对微生物群落变化的影响较显著.综上,生物炭通过对连作土壤理化性质及土壤微生物生态系统的改善,优化了黄瓜根区环境,促进了黄瓜产量的提高,缓解了温室黄瓜连作障碍.     

复合菌剂调控连作当归根围土壤养分及对产量的影响

【背景】连作可引起微生物群落结构失调,导致土壤环境恶化、养分循环不畅、当归[Angelica sinensis (Oliv.) Diels]产量降低,通过现代微生物技术改良土壤、消减连作障碍势在必行。【目的】于大田条件下,研究施用复合菌剂对当归根围土壤酶活、速效养分及产量的影响,明确增产机制,改进增产措施。【方法】利用溶磷圈法检测不同菌株溶磷活性、乙炔还原法检测固氮活性、试剂盒法检测过氧化物酶和硝化能力;复合菌剂T1[荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)CBS5、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes) CBS7、嗜冷假单胞菌(Pseudomonas extremaustralis)CBSB、生枝动胶菌(Zoogloea ramigera) CBS4]和T2 (荧光假单胞菌CBS5、产碱假单胞菌CBS7、嗜冷假单胞菌CBSB)及对照CK (无菌马铃薯葡萄糖肉汤培养基)分别处理连作当归,分光光度法测定根围土壤及根中养分循环、转化相关酶活,氮、磷、钾速效养分含量;常规方法测产量;统计软件进行相关数据方差分析和主成分分析。【结果】产碱假单胞菌C...     

不同蔬菜与番茄轮作对设施土壤微生物多样性、酶活性及土壤理化性质的影响

【目的】番茄是一种受连作障碍影响明显的蔬菜作物,本试验旨在研究不同蔬菜作物与番茄轮作后对设施土壤微生物多样性、酶活性及土壤理化性质的影响,以期筛选出适宜与番茄轮作的蔬菜作物,为从设施栽培模式选择角度缓解或避免番茄连作障碍提供理论依据。【方法】试验以连续两茬种植番茄后分别种植大白菜(A)、黄瓜(B)、辣椒(C)、茄子(E)、秋葵(F)、西葫芦(G)6种作物为不同处理,以继续种植番茄(D)和休耕闲置土壤(H)为对照,采用16S rRNA和真菌ITS区测序、同时测定土壤酶活性、pH值、有机质含量、速效氮、磷、钾含量,研究不同蔬菜作物与番茄轮作对土壤微生物多样性、酶活性及土壤理化性质的影响。【结果】种植作物土壤细菌和真菌多样性指数均显著高于闲置土壤(H);番茄连作与轮作土壤中的细菌门水平群落结构比较固定,但不同物种的丰度差异较大。真菌对于环境变化的响应比细菌更加敏感,轮作各样本间真菌群落结构差异明显大于细菌群落结构,在物种丰度和门水平上均存在较大差异;轮作茄子和大白菜显著增加了土壤中硝化细菌[亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)]的丰度;PCA分析表明轮作茄子和空白闲置土壤细菌和真菌的群落结构与其他处理的差异较大;轮作不同作物土壤酶活性差异显著,但变化规律不明显。轮作大白菜、黄瓜和空白闲置土壤过氧化氢酶活性显著高于番茄连作和轮作其他作物。不同蔬菜轮作土壤肥力主成分分析结果表明土壤pH值、有机质、速效氮与速效磷是主要贡献因子,综合肥力排名第一的为空白土样,其次为轮作黄瓜的土样,综合肥力最低的为轮作茄子土样。【结论】种植作物可以显著提高土壤微生物多样性;轮作茄子和大白菜显著增加了土壤中硝化细菌的丰度,有利于土壤中氮素代谢和利用;轮作黄瓜和大白菜,显著提高土壤中过氧化氢酶的活性,有利于降低番茄连作产生的自毒作用。因此综合分析认为,茄子、黄瓜和大白菜是避免或缓解番茄连作障碍的潜在优势轮作作物。