土壤修复剂修复重茬土壤机理研究

发布时间：2020-06-04 18:49

【摘要】：连作障碍严重阻碍了草莓和黄瓜产业的可持续发展。前期研究表明本实验室研发的、具有自主知识产权的土壤修复剂可促进连作黄瓜、杏、草莓等作物的健康生长。修复剂在存放和贮藏过程中会有空气、环境中微生物进入,修复剂中的蛋白、脂肪、糖等营养物质为外源微生物生长提供条件。为此,我们推测修复剂中的蛋白质基础单元氨基酸及外源微生物在土壤修复过程中可能发挥重要作用。为此,本文拟在此基础上进一步研究:(1)修复剂中氨基酸对重茬草莓影响;(2)不同贮藏时间内修复剂外源微生物多样性研究;(3)不同贮藏时期内修复剂影响外源优势菌群的分离、鉴定及其对黄瓜生长的影响,为重茬综合防治提供依据。(1)修复剂中氨基酸加入到连作土壤中可增加草莓幼苗根系活力和超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛的累积;增加草莓根际土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,从而加速土壤中营养成分的转化,便于被植株吸收,从而促进草莓生长,起到缓解草莓连作障碍的作用。(2)不同贮藏时间的修复剂对外源细菌的群落结构具有明显的影响差异。在测试的时间范围内,贮藏2～3w时修复剂中外源细菌群的多样性最丰富。结合主成分和聚类分析发现,贮藏6w以后修复剂中的外源细菌群落结构就已经开始了显著的变化,Clostridium(梭菌属)、Enterococcus(肠球菌属)、Alcaligenes(产碱杆菌属)、Pseudomonas(假单胞菌属)和Lactobacillus(乳杆菌属)等包括干酪乳杆菌Lactobacilluscasei、格氏乳杆菌Lactobacillus gasseri和乳酸链球菌Lactobacillus lactis存在于所有的样品中,2w以后丰度开始下降或上升,逐渐成为外源优势菌群。(3)不同贮藏时间的修复剂均促进黄瓜根长增加和减少根结数量,在测试贮藏时间范围内,以修复剂中糖和蛋白范围在2.34-11.17 g/L和0.13-1.27 g/L对黄瓜促进效果最好。(4)各处理的外源优势菌群均明显提高黄瓜叶面积、总重、根系长度、根重、全氮、速效磷、土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活力,减少根结数量,有效地改善连作黄瓜地上部分的生长性状和地下部分性状及土壤理化性质;同时也表现出施加优势菌群使土壤线虫总丰度、食细菌线虫比例、EI和H'增加,表明优势菌可使线虫多样性增加,进而影响土壤食物网的代谢循环,促进了土壤营养物质的转化,从而有利于植物的养分吸收。综上所述,修复剂中的氨基酸、糖、蛋白、有机酸L和外源优势菌群通过改善连作土壤酶活性和营养成分,显著促进重茬黄瓜和草莓的植株生长,减少根结线虫危害,为解决重茬黄瓜根结线虫危害提供了新视角,也为防治草莓连作障碍提供了新途径。
【图文】：

根结线虫,生活史

根结线虫（Ａｆｅ／ｏＷｏｇｙ？ｅｓｐｐ．）属于垫刃目异皮科根结线虫属，是可对多种农作物造成严重危逡逑害的植物寄生线虫。黄瓜根结线虫病主要病原为南方根结线虫引起，南方根结线虫可在土壤中以逡逑幼虫或卵在植株根部越冬。根结线虫生活史要经历卵、幼虫和成虫三个时期（王刚，２０１３）。图１－１逡逑表明根结线虫的生活史：首先雌虫将卵产在糖蛋白形成的胶状外壳中，，形成卵块。初始卵块是柔逡逑１逡逑

技术路线图,技术路线

图１－２本研究技术路线逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｔｈｅ邋ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ邋ｒｏｕｔｅ邋ｏｆ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｐｒｏｊｅｃｔ逡逑
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S156.2

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