甘肃省干旱灌区连作马铃薯根际土壤中镰刀菌的变化

为了深入了解根际土壤镰刀菌分布与马铃薯连作之间的关系,以“大西洋”品种为试材,采用根残体分离法,研究了轮作和连作茬口的马铃薯根际土壤中镰刀菌的变化趋势。结果表明,在不同茬口根际土壤中共分离到8个种的镰刀菌,玉米-马铃薯轮作茬口的优势种为再育镰孢,分离频率为23.34%;连作1～3年茬口的优势种均为茄病镰孢,分离频率分别为30.78%,37.70%和45.48%。随着连作年限的增加,马铃薯根际土壤镰刀菌数量呈上升趋势,但不同菌种的数量变化趋势各异,尖孢镰孢、茄病镰孢呈上升趋势,黄色镰孢、再育镰孢呈下降趋势,木贼镰孢变化较为平稳。     

发生马铃薯立枯病土壤中立枯丝核菌的荧光定量PCR快速检测

连作马铃薯根际土壤中立枯丝核菌的大量累积可能是导致马铃薯连作障碍发生的主要原因之一。为了解根际土壤中土传病害病原菌的积累与连作障碍之间的关系,进一步寻求缓解和克服马铃薯连作障碍土传病害的有效途径,本研究建立优化了荧光定量PCR(real-time PCR)方法,对引起马铃薯立枯病的病原菌立枯丝核菌进行了快速监测和绝对定量,对马铃薯连作1～5年根际土壤立枯丝核菌的动态变化趋势进行了检测分析。结果显示,研究建立优化的荧光定量PCR检测方法,可直接应用土壤DNA进行病原菌的定量检测,能检测到土壤中浓度为1×10²个拷贝/g土的马铃薯立枯丝核菌,扩增效率为1.04,具有检出限低、扩增效率高的特点,实现了不通过病土分离培养方法,就可掌握病原菌在根际土壤中的累积状况;在马铃薯立枯病发病严重的连作根际土壤中,立枯丝核菌的累积数量随连作年限的递增呈上升趋势;病原菌的累积随生育进程的推进呈下降趋势;病原菌累积量最大的是连作5年的播前土壤,每g土壤达3.75×10⁷个拷贝数,由此可见,连作导致了土壤微生物种群结构发生改变,土壤致病真菌数量增加,相应地也增加了马铃薯立枯病的初侵染机率。     

甘肃河西马铃薯根际生防木霉菌对接骨木镰刀菌的拮抗筛选及鉴定

从甘肃省西部地区农牧交错区的马铃薯根际土壤中共分离到108株木霉菌株,通过平板对峙法筛选出10株对马铃薯干腐病主要病菌接骨木镰刀菌拮抗效果较好的木霉菌株,抗性系数均在0.826以上,其中天祝3株、永登4株、山丹3株。根据形态学特征、培养性状和ITS序列分析,将这10株生防木霉菌鉴定为哈茨木霉、长枝木霉、深绿木霉和粘绿木霉4个种。研究结果还表明,马铃薯根际土壤中的优势生防木霉菌种为哈茨木霉和长枝木霉,长枝木霉与深绿木霉对病原菌接骨木镰刀菌的拮抗作用最强。长枝木霉菌对接骨木镰刀菌有较好的拮抗效果,在国内系首次报道。     

昆明市3种草坪草根际镰孢菌的分离鉴定

运用稀释平板法和单孢分离方法,得到了昆明市高羊茅(Festuca elata)、多年生黑麦草(Lolium perenne)和草地早熟禾(Poa pratensis)的根际镰孢菌(Fusarium spp.),并依据形态学特征,参照柏斯镰刀菌分类系统对其进行了初步鉴定。结果表明:高羊茅根际镰孢菌有黄色镰孢(Fusarium culmorum)和茄病镰孢(F.solani);多年生黑麦草根际有茄病镰孢和尖孢镰孢(F.oxysporum);草地早熟禾根际有茄病镰孢和雪腐镰孢(F.nivale);茄病镰孢为草坪草根际的常见种,且在不同种草根际间其分生孢子间存在一定的差异。     

连作对百香果根际土壤微生物群落的影响

摘 要：以连作1年和连作3年的百香果根际土壤作为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根际土壤中的微生物群落结构组成和多样性变化,以期为克服百香果连作障碍提供指导。结果表明：连作显著降低百香果根际土壤细菌群落多样性和真菌群落丰富度,增加百香果根际土壤的细菌群落丰富度和真菌群落多样性。根际土壤微生物群落组成发生了较大的变化,在门分类水平上,连作三年的根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度增加了5.86%和2.21%;放线菌门（Actinobacteria）减少了3.40%,子囊菌门（Ascomycota）减少了28.41%,而毛霉门（Mucoromycota）增加了14.73%,在属分类水平上,连作三年的根际土壤中根际土壤中的γ-变形菌纲中未分类属unclassified_Gammaproteobacteria、黄单胞杆菌科未分类属unclassified_Xanthomonadaceae相对丰度显著增加,酸杆菌门中而Gp2相对丰度显著降低,子囊菌属（Archaeorhizomyces）、孢子丝菌属（Sporothrix）、粪壳菌属（Sordaria）相对丰度减少,小被孢霉（Mortierella）、镰刀菌属（Fusarium）两个病原菌属相对丰度增加。结论：连作改变了百香果根际土壤微生物群落结构,细菌多样性降低,真菌多样性升高,病原菌相对丰度增加,土壤由细菌型向真菌型转化。     

马铃薯连作田土壤中主要病原真菌的种群动态变化规律

作物长期连作后出现土壤肥力不平衡,病原物种类及其数量不断累积,表现出严重的连作障碍。连作障碍影响马铃薯的产量和品质,已成为马铃薯产业发展的主要限制因素,土壤微生物作为连作障碍的主要因素之一,研究土壤中病原菌种群动态变化具有重要的意义。为了深入研究土传病原真菌与马铃薯连作的关系,探明马铃薯连作障碍的机理,采用稀释平板法和残渣分离法研究了马铃薯连作对土壤病原真菌种群动态变化的影响。结果表明,甘肃省定西市渭源县会川镇半阴坡村马铃薯的主要土传病原真菌为镰孢菌、轮枝菌和立枯丝核菌;3种病菌主要分布于0～10 cm土壤层,10～20和20～30 cm土壤层则较少,其中0～10 cm土壤层中每克土壤中的菌落数均随连作年限的增加而增加,镰孢菌(Fusarium spp.)为3 900,900,2 100和5 900个/g土,轮枝菌(Verticillium spp.)为200,400,600和1 600个/g土,立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)为7.80,9.58,20.60和22.40个/10 g土;建议通过翻耕或药剂处理重点防治表层土传病菌。     

不同种植年限紫穗槐根际非根际土壤磷组分含量特征

以不同种植年限的紫穗槐根际和非根际土壤为试验对象, 采用Tiessen等修正后的Hedley土壤磷素分级方法,对其有效磷、全磷及不同形态磷组分进行了分析研究。结果表明,不同年限根际土壤有效磷含量均高于非根际土壤。从无机磷含量特征可以看出除了H₂O-Pi(水溶磷)和Conc.HCl-Pi(浓 HCl提取无机磷)外,其余无机磷均是Y₆₀的含量最高。不同形态磷:除Y₂₈的NaHCO₃-Po(0.5 mol/L NaHCO₃提取有机磷)外,其他株龄的NaHCO₃-Pi(0.5 mol/L NaHCO₃提取无机磷),NaOH-Pi(0.1 mol/L NaOH提取无机磷),NaHCO₃-Po,NaOH-Po(0.1 mol/L NaOH提取有机磷),Conc.HCl-Po(浓 HCl提取有机磷)含量均是根际高于非根际土壤相应磷指标含量。根际土壤有效磷与Dil.HCl-Pi和Conc.HCl-Po含量显著相关(P<0.05),H₂O-Pi与Total-P含量显著相关(P<0.05),根际和非根际土壤有效磷与pH值和根际全磷含量相关性均不显著(P>0.05)。     

不同种植年限桑树根际土壤真菌群落多样性研究

为探究林木根际土壤真菌群落的演变规律,按照空间换时间法,基于Illumina高通量测序分析研究大时间跨度下不同栽植年限(10 a、80 a和200 a)桑树根际土壤真菌群落的组成变化情况。结果表明,10 a、80 a和200 a树龄桑树根际土壤真菌共有的门为9个,各树龄桑树根际土壤中优势菌门相同,但相对丰度存在差异,第1优势菌门为子囊菌门(Ascomycota),其次是担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota);前5优势菌属均为杯盘菌属(Ciboria)、被孢霉属(Mortierella)、土球酵母属(Solicoccozyma)、镰刀菌属(Fusarium)、假裸囊菌属(Pseudogymnoascus),随着树龄的升高,土球酵母属的相对丰度增加,镰刀菌属和杯盘菌属的相对丰度先升高后降低,被孢霉属的相对丰度降低。对优势菌属影响最大的是土壤氯离子含量,其次是速效磷含量、有机质含量、速效钾含量、碱解氮含量、全盐量和钠离子含量。栽植年限的增长提高了桑树根际土壤真菌的相对丰度和均匀度,改变了桑树根际土壤真菌的群落组成,减少了子囊菌门真菌的积累。     

甘肃省岷县马铃薯窖藏干腐病鉴定及药剂筛选

通过对甘肃省岷县马铃薯(Solanum tuberosum)窖藏干腐病的病原形态学鉴定,明确了其主要病原有7种,分别是木贼镰孢菌(Fusarium equiseti)、茄腐镰孢菌(F.solani)、三线镰孢菌(F.tricinctum)和尖孢镰孢菌(F.oxysporum)及3个待定种Fusarium spp.,其中茄腐镰孢和木贼镰孢菌为主要病原,分离频率分别为41.67%和28.57%,且尖孢镰孢菌和木贼镰孢菌引起马铃薯干腐病属甘肃省首次报道。在窖藏期间使用32.5%苯醚甲环唑·嘧菌酯浓度为1.25~2.50g·L~(-1)喷施,防效为71.01%~81.84%,生物农药枯草芽孢杆菌B2浓度为100g·L~(-1)喷施,防效为79.71%,该研究结果为岷县马铃薯干腐病的诊断和防治提供了依据。     

四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病菌的室内毒力测定

采用室内平皿生长速率法,研究四种杀菌剂对苜蓿根和根颈腐烂病的病原、尖孢镰刀菌、锐顶镰刀菌和半裸镰刀菌的毒力测定。结果表明,四种药剂对三种病原菌都有显著的抑制作用。其中多菌灵、甲基硫菌灵、枯腐宁和枯萎绝四种药剂对锐顶镰刀菌的有效中浓度(EC₅₀)分别为84.93、221.00、53.74和7.90μg/mL,对尖孢镰刀菌EC50分别为70.12、125.76、35.75和5.87μg/mL,对半裸镰刀菌分别为49.55、126.61和221μg/mL。以枯萎绝的抑菌作用最为突出,对三种镰刀菌的EC₅₀都在10μg/mL以下,枯腐宁次之,甲基硫菌灵最差。四种药剂的相关系数均在0.96以上,药剂浓度与抑制作用呈正相关。     

苜蓿根腐病生防真菌筛选鉴定及其防治效果研究

根腐病是苜蓿（Medicago sativa）生产中的重要限制性病害,应用生物技术对其进行防治对环境友好型可持续农业具有重要意义。本研究从不同地区苜蓿根际土壤中分离得到的95株真菌中筛选出了2株对根腐病病原菌抑菌率较高的菌株,经鉴定,2株拮抗真菌ZY56和GY37分别为哈茨木霉（Trichoderma harzianum）和康宁木霉（Trichoderma koningii）。对2株菌株的拮抗能力及盆栽防效的测定结果表明：2株菌株对4种镰刀菌（Fusarium spp.）均有较好的抑制效果,其7 d抑菌率在54.9%~75.3%之间,其中ZY56对尖孢镰刀菌（F.oxysporum）和半裸镰刀菌（F.semitectum）的抑菌率较高,而GY37对燕麦镰刀菌（F.avenaceum）和腐皮镰刀菌（F.solani）的抑菌效果更好;ZY56对盆栽苜蓿根腐病的防效显著高于多菌灵,达到66.4%,且促进生根效果明显,GY37也具有良好的防治效果,防效为55.1%。     

轮作豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群及酶活性的影响

本试验研究了轮作不同种类豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群、数量分布及酶活性的影响。结果表明,通过轮作箭筈豌豆、天蓝苜蓿和陇东苜蓿3种豆科牧草,对连作马铃薯田土壤可培养细菌和真菌数量分布,微生物活性,土壤脲酶活性,碱性磷酸酶活性及过氧化氢酶活性均有明显的促进作用,与种植牧草前相比,轮作牧草后土壤中真菌/细菌最高可降低50.72%,说明真菌数量下降,通过轮作不同连作年限马铃薯田土壤微生物菌群从真菌型向细菌型转化;与种植牧草前相比好气型固氮菌数量最高增加283.69%;脲酶活性最高增加6.4倍;碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性均显著提高。但是对连作土壤的改良作用高低还与豆科牧草种类及土壤连作年限有关,不同连作年限的土壤对不同种类的豆科牧草表现出不同的敏感性。     

黄腐酸改善连作马铃薯生长发育及抗性生理的研究

研究了黄腐酸对连作马铃薯幼苗生长发育、块茎营养和抗性生理的影响。结果表明,连作马铃薯幼苗生长发育受到显著抑制,而黄腐酸处理对连作马铃薯的生长发育表现出显著的促进作用;黄腐酸处理相对提高了马铃薯块茎的淀粉含量、Vc含量和可溶性蛋白含量;黄腐酸处理显著减小了连作引起的叶片叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量下降的幅度,相对提高了SOD和CAT活性,并降低了MDA含量和活性氧水平。黄腐酸处理减轻了连作所造成的生理障碍,从而提高了马铃薯幼苗对连作障碍的整体抗性,促进了连作马铃薯的生长发育,改善了马铃薯块茎营养。     

种植方式对青海湖流域人工草地植被和土壤养分特征的影响

为探究多年生人工草地在青海湖流域的适应性和稳定性,本研究以青海草地早熟禾(Poa pratensis. Qinghai)和青海中华羊茅(Festuca sinensis. Qinghai)单播及混播人工草地为研究对象,分析不同种植方式下人工草地植被和土壤养分特征的变化。结果表明：青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地和青海草地早熟禾单播草地的生物量和盖度高于青海中华羊茅单播草地,且在生长旺期(8月),青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地生物量最高,为586.2 g·m^-2;青海草地早熟禾单播、青海中华羊茅单播和青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播草地间土壤有机质、全氮、全磷、硝态氮、铵态氮和土壤含水量在相同土壤深度下差异不显著,但土壤氮、磷及有机质间存在显著的相关性。综上所述,在青海湖流域建植青海草地早熟禾+青海中华羊茅混播型人工草地可以获得较高的产量,但需在种植和管理过程中协调好土壤氮、磷间的关系。     

江淮地区不同轮茬作物对苜蓿产量及根际土壤质量的影响

为阐明江淮地区不同轮茬作物对苜蓿产量及根际土壤质量的影响,以苜蓿生长4年翻耕灭茬重新种植1年为对照(CK),研究了不同轮茬处理(3年苜蓿-玉米-苜蓿记作T 1,3年苜蓿-高粱-苜蓿记作T 2),利用传统法测定苜蓿产量及不同土层土壤理化性质,使用试剂盒测定根际土壤酶活性,通过高通量测序法对根际土壤细菌群落多样性进行了分析。结果表明:轮茬玉米(T 1)及轮茬高粱(T 2)后苜蓿产量分别是苜蓿连种(CK)的1.27和1.13倍;轮茬高粱使土壤pH、有机质含量显著增加(P<0.05),轮茬玉米土壤总氮含量显著增加(P<0.05),轮茬玉米及轮茬高粱显著提高了土壤速效钾含量(P<0.05);不同轮茬均能减轻土壤容重,且轮茬高粱更为显著;与苜蓿连种相比,轮茬玉米与轮茬高粱土壤过氧化氢酶及土壤脲酶活性均显著高于苜蓿连种土壤(P<0.05);借助高通量测序法对根际土壤细菌群落结构多样性分析表明,各处理土壤前3位高丰度表达优势细菌门均为变形菌、拟杆菌和厚壁菌;轮茬玉米与轮茬高粱处理根际土壤细菌种群数量显著高于CK,OTU数量分别是苜蓿连种土壤的1.25和1.39倍,且轮茬高粱处理的土壤细菌Shannon、Chao、Sobs多样性指数显著高于苜蓿连作土壤(P<0.05);而在细菌相对丰度上,苜蓿连作土壤中变形菌及厚壁菌相对丰度显著高于轮茬处理(P<0.05),而轮茬土壤中绿湾菌及浮霉菌要显著高于连作土壤(P<0.05)。综上表明,江淮地区轮茬较苜蓿连作更有助于提高土壤肥力及土壤酶活性,稳定细菌群落结构,改良土壤,提高土地生产力进而提高产量。     

土壤熏蒸-微生物有机肥联用对连作马铃薯生长和土壤生化性质的影响

甘肃省中部沿黄灌区是全国重要的加工型马铃薯生产基地,但因集约化种植带来的连作障碍问题已严重影响到产业的健康发展,因而寻求能够缓解或克服马铃薯连作障碍的有效措施。本研究评估了土壤熏蒸和微生物有机肥联用的方法对马铃薯连作障碍的防控效果,特别是对植株生长发育、土传病害抑制以及微生物区系和酶活性等土壤生化性质的影响。田间试验共设置5个处理:对照(CK)、氨水熏蒸(SFA)、石灰+碳铵熏蒸(SFB)、氨水熏蒸与微生物有机肥联用(SFA+BOF)、石灰+碳铵熏蒸与微生物有机肥联用(SFB+BOF)。结果表明,SFA+BOF和SFB+BOF处理较CK均显著增加连作马铃薯的块茎产量,增幅分别达到13.62%和20.36%,也显著降低植株的发病率(54.92%和72.82%)和收获后的病薯率(66.15%和64.76%),并且提高叶绿素含量和改善根系形态结构。SFA+BOF和SFB+BOF处理显著影响土壤可培养微生物的数量,表现为增加马铃薯生育后期土壤细菌和放线菌的数量,降低真菌的数量,在土壤中维持一个更高的细菌/真菌。与CK、SFA和SFB处理相比,SFA+BOF和SFB+BOF处理大幅度降低了连作马铃薯生育期内主要土传致病菌——镰刀菌的数量,使植株发病率降低且块茎产量显著增加。SFA+BOF和SFB+BOF处理对连作土壤脲酶、蔗糖酶、脱氢酶和过氧化氢酶的活性无显著影响,但显著提高磷酸酶的活性。因此,土壤熏蒸和微生物有机肥联用的方法在克服甘肃省中部沿黄灌区的马铃薯连作障碍上具有较大的应用潜力,且石灰+碳铵熏蒸与微生物有机肥联用的效果优于氨水熏蒸与微生物有机肥联用。