接种丛枝菌根真菌对不同绿化植物根际微环境的影响

为改善城市绿化土壤环境、提升绿化苗木的栽培效率,以常见绿化植物大叶女贞、法国冬青、桂花、三叶草、芍药为试验材料,采用盆栽试验研究丛枝菌根真菌(AM真菌)接种对不同绿化植物根际微环境的影响。结果表明,5种不同绿化植物接种后均会发生侵染,法国冬青侵染率最大,达到72.1%;接种AM真菌后,不同绿化植物p H值均显著下降;接种AM真菌的绿化植株根际土壤微生物数量较对照显著增加,法国冬青中细菌、真菌、放线菌增加幅度最大,分别为56.54%、70.83%、72.51%;接种AM真菌的植株根际土壤酶活性较对照显著增加,法国冬青磷酸酶、蛋白酶、脱氢酶、蔗糖酶增加幅度最大,分别为18.95%、43.64%、41.46%、17.17%;接种组植株根际土壤养分含量较对照组显著增加,法国冬青有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量增幅最大,分别为10.63%、11.51%、5.99%、9.87%;接种组植株生物量较对照组显著增加,法国冬青株高、地径、总干质量增幅最大,分别为23.29%、41.07%、26.73%。这说明丛枝菌根真菌可改善绿化植物的根际微环境,提高土壤肥力,从而促进绿化植物生长发育。     

有机肥对香蕉枯萎病及土壤主要理化性质和微生物群落的影响

【目的】研究香蕉园施用有机肥防治香蕉枯萎病对土壤理化性质及其根际土壤微生物群落的影响。【方法】香蕉幼苗移栽至病区大田土壤中,处理组植株施用有机肥,并将未施用有机肥的植株设置为对照组。移栽后6个月统计处理组与对照组植株香蕉枯萎病发病率;采集土壤样本,测定根际土壤的土壤肥力;提取根际土壤DNA,采用高通量测序技术,结合生物信息学分析,解析施用有机肥后香蕉根际土壤细菌和真菌群落结构组成及多样性的变化。【结果】施用有机肥提高了土壤pH值(14.85%)、全氮(25%)和全磷(19.04%)的含量,降低土壤全铁含量(2.62%),香蕉枯萎病发病率下降了75%。和对照相比,子囊菌门(Ascomycota)与壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度分别提高了43.84%和90.64%,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度则降低了18.49%。施用有机肥料提高了青霉菌属(Penicillium)、 Gibellulopsis和篮状菌属(Talaromyces)等的相对丰度,比例分别为对照组的2.93倍、2.12倍和11.93倍。施用有机肥料后,香蕉根际土壤真菌群落Chao1指数、ACE指数与香农(Shannon)指数得到提升,分别提升了39.81%、38.43%和86.85%。【结论】施用有机肥料改善了土壤理化性质,改变了根际土壤微生物群落结构和多样性,降低了香蕉枯萎病发病率。     

植物工厂不同静电场强度生菜的产量、品质及烧心程度

【目的】探明植物工厂电场强度对蔬菜生长动态、产量品质及烧心程度的影响,为解决生菜类蔬菜在植物工厂栽培中因烧心引起的品质及产量下降问题提供技术支撑。【方法】以意大利生菜为试验材料,采用无土栽培方法,研究不同电场强度(0kV/cm、0～0.2kV/cm、0.2～2kV/cm、2kV/cm)处理下植物工厂内生菜产量、品质的变化及生菜烧心的发生情况。【结果】0.2～2kV/cm电场强度处理对意大利生菜产量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量的促进效果最佳,较其他处理显著降低硝酸盐含量;静电场处理能够降低植物工厂内意大利生菜烧心的程度,尤其当电场强度高于2kV/cm时,还未出现严重烧心植株,生菜烧心的情况明显好转。【结论】在植物工厂栽培生菜,通过0.2～2kV/cm电场强度处理,可提高生菜产量、品质,并有效避免烧心现象发生。     

光期湿度对植物工厂生菜干烧心及其营养品质的影响

【背景】 近年来,植物工厂因具有可在垂直立体空间进行周年计划性、省力化和无农药、洁净安全生产等传统农业无可比拟的优势,在全球得到蓬勃发展。然而,由于植物工厂内叶菜生长速度较快,而新叶部位的蒸腾较弱等原因,较易发生干烧心,大幅降低叶菜外观和内在品质。【目的】 研究光期不同湿度对水培生菜干烧心、生长及其营养品质的影响,优化预防或减缓生菜干烧心发生的植物工厂湿度环境参数,为防控生菜干烧心发生,提高植物工厂生菜品质和运行效益提供技术和理论支撑。【方法】 选用在植物工厂环境下较易发生干烧心的‘Tiberius’生菜作为研究对象,在光环境、温度、二氧化碳等环境条件保持一致的情况下,使光期（16 h）各处理空气相对湿度分别维持在50%（RH50）、70%（RH70）和90%（RH90）,暗期（8 h）各处理空气相对湿度保持一致为70%,湿度控制正负误差在5%以内。调查各处理组生菜干烧心发生情况、叶片光合参数、产量及营养品质的差异。【结果】 与RH70和RH90相比：（1）RH50处理显著提高了生菜新叶中钙离子含量,降低了采收时干烧心发生率,并且随着相对湿度水平降低,干烧心的初次发生时间得到显著推迟;（2）RH50处理未对试验光强下生菜的净光合速率产生影响,但却显著增加了生菜气孔导度、蒸腾速率和胞间CO₂浓度,促进了茎叶的钙离子运输;（3）RH50处理未显著降低生菜的总叶面积及茎叶鲜重,但却明显改善了生菜营养品质,使淀粉、抗坏血酸和可溶性蛋白的含量得到显著提高。【结论】 植物工厂高湿环境是生菜干烧心频发的原因之一,通过合理降低湿度水平能够在不显著影响生菜光合能力及产量的情况下,有效减缓生菜干烧心的发生,提高生菜的外观和营养品质,增加其商品价值,保障植物工厂优质高效生产。     

有机肥基追比例及施用时期对烤烟上部叶产质量及根系生长的影响

为缓解烟草连作造成的土壤营养失衡和上部叶产质量下降等问题,探究烤烟上部叶生产适宜的有机肥施用方法,以有机肥100%作基肥(起垄时施用)为对照(CK),通过2016—2017年田间试验,研究了有机肥不同基追比例(4∶1、3∶2)与不同施用时期(移栽后第20、30天)处理下云烟87根质量、根体积、土壤酶活力及上部叶产质量的差异。结果表明,20%有机肥作追肥于移栽后20 d施用(T1)处理移栽后70 d烟田土壤酶活性较CK显著提高,2016、2017年土壤脲酶活性增幅分别为16.59%、14.17%,磷酸酶活性增幅分别为1.77%、1.73%,另外,T1处理烟株根系发育指标较CK提高显著,移栽后70 d烟株不定根活力在2016、2017年分别提高11.37%、9.76%,根干质量在2016、2017年分别增加30.02%、19.96%,根体积在2016、2017年分别增加32.84%、32.69%。T1处理烤后上部叶外观质量分值、感官评吸质量分值、产量及产值均最高,且显著高于CK。综上所述,T1处理对改善烟田土壤酶活力,促进烟株发育效果最好,其烤后上部烟叶产质量均显著优于CK,故平塘烤烟生产中20%有机肥可作为追肥于移栽后20 d施用,有助于其上部烟叶产质量提升。     

奶牛粪蚯蚓堆制物对生菜生长及品质的影响

以奶牛粪为原料,研究了蚯蚓堆制处理对其物理、化学特性的影响。结果表明,奶牛粪经过蚯蚓堆制处理后,全N、全P、速效P含量显著增大;全K、速效K含量增大,但差异不显著;有机碳含量、C/N、pH值降低。为研究蚯蚓粪对生菜植株生长以及品质的影响,设计了生菜盆栽试验,分别以含10%、20%、30%、40%、50%、60%(质量比)蚯蚓粪的高沙土和蚯蚓粪混合基质为处理,以高沙土基质为对照,并都施用相当于生菜最适施肥量1/2的N、P、K化肥。结果表明,栽培基质中加入蚯蚓粪促进了生菜植株的生长,并且提高了品质。基质中蚯蚓粪比例为30%最有利于植株根生长,比例为50%时生菜地上部生物量最大;蚯蚓粪比例为30%～50%时,生菜植株茎、叶中Pr、Vc、可溶性糖含量明显增加,而NO-3含量降低。     

不同根际温度处理对番茄植株生长的影响

采用营养液循环栽培的方式,研究了不同根际温度处理对番茄植株生长的影响。结果表明,与自然根际温度相比,降低根际温度至23℃时植株的根粗、根长分别增大11.3%,3.9%;茎粗、株高分别增加了11.34%,8.26 cm;叶面积增长了11.85%;根际温度继续升高至33℃,则根粗、根长分别减小14.52%,23.81%;茎粗、株高分别减小了13.04%,4.79 cm;叶面积减小了24.81%;降低根际温度、自然根际温度、根际温度升高时的出叶率分别为0.4,0.38,0.33片/d。说明降低根际温度至23℃能促进植株根系和茎的生长,从而使植株生长旺盛;若根际温度继续升高至33℃,则根系和茎生长不良,影响植株的正常生长。     

自然光植物工厂多层立体栽培补光对生菜产量和品质的影响

针对自然光植物工厂空间高效利用的问题,采用意大利奶油生菜为研究对象,探究自然光植物工厂多层立体栽培条件下不同栽培层间光照、温度、湿度等环境差异及补光对生菜产量和品质的影响。结果表明:栽培架中层平均太阳总辐射强度是上层的25.15%～55.42%,下层平均太阳总辐射强度是上层的22.66%～37.46%;不同层间温度相差4.8～7.2℃。不同层湿度差异为37.5%～43.9%。补光可以提高栽培层间的光照强度,改善光照分布状况,改变生菜生长形态,促进叶片伸展和根系生长。与不补光处理相比,补光后中层和下层生菜的产量分别提高了35.8%和24.7%,干物质量增加了39.7%和36.7%,可溶性蛋白含量提高了9.42%和9.24%,硝酸盐含量降低了10.75%和6.75%,但与对照相比,补光后对生菜叶绿素和可溶性糖含量并没有显著性的变化。立体栽培层间补光能够改善层间光照环境,使光照分布更加均匀,促进干物质积累,显著提高生菜产量和品质。     

有机肥与化肥配施对植烟土壤pH和有机物成分的影响

通过田间对比试验,研究有机无机肥配施对植烟土壤pH和有机质、腐殖酸含量的动态变化影响。结果表明:不同有机无机肥配比植烟土壤pH和有机物成分动态变化规律不同。移栽后20天,根际土壤pH随有机氮施用量的提高而提高;移栽后120天,根际土壤pH随有机氮施用量的提高呈递减趋势;100%施用无机肥并没有引起根际土壤酸化的问题。有机氮比例在25%以上,根际土壤的有机质和腐殖酸含量随有机氮施用量的提高而提高。结合烤烟产质量因素,有机氮施用比例以25%为宜。     

植物工厂LED灯无土栽培生菜适宜品种筛选试验

在植物工厂LED灯无土栽培条件下,进行6个生菜品种比较试验,结果表明:以四季生菜产量最高,其次分别是农友三元生菜、紫叶生菜、意大利生菜,这4个品种都是在植物工厂LED灯无土栽培环境下栽培的适宜品种。     

Bacillus pumilus菌剂与化肥配施对油麦菜生长和品质的影响

Bacillus pumilus菌株隶属芽孢杆菌属,其有利于促进植物的生长和营养吸收。为探讨该菌株对植物生长及营养品质的应用价值,将该菌株与化肥进行不同配施处理,进行油麦菜盆栽试验。结果表明,B.pumilus菌剂与化肥配施对油麦菜有促生作用且提高,其品质,氮磷肥与菌剂配施使油麦菜株高、鲜重和干物质量比对照分别高26.54%、353.95%和303.83%,根长、根鲜重、根干物质量分别高210.18%、163.89%和328.30%;化肥与菌剂配施对油麦菜的促生效果较单施菌剂亦有显著增加,菌剂与化肥配施处理后维生素C和总糖含量比对照分别高100.00%和283.50%,同时对油麦菜中的钾、镁、钠含量有一定的影响。另外,B.pumilus菌株具有解有机磷及无机磷的能力,这可能是其促进植株生长的作用机制。可见,B.pumilus菌剂与化肥配施后的促生效果较好,可促进油麦菜的生长及其品质的提高。     

植物工厂LED光质调控对生菜幼苗生长的影响

为探讨植物工厂中不同光质对生菜幼苗生长的影响,本研究选用5种不同红蓝光配比的LED光质开展了试验。结果表明：红光∶蓝光=3∶2的光质配比下生菜叶片数、株高、茎粗、主根长、叶面积、植株干重、地上部干重和地下部干重均最大,有利于生菜的营养生长;红光∶蓝光=1∶1与红光∶蓝光=3∶2的光质配比下植株鲜重和壮苗指数均较大,且差异不显著;红光∶蓝光=3∶2的光质配比有利于生菜叶片叶绿素和氮含量的增加,能促进光合作用,提高光能利用率。综合各指标表明,红光∶蓝光=3∶2是适于植物工厂生菜育苗的光质配比。     

土壤与基质栽培系统对生菜(Lactuca sativa)根际细菌群落的影响

以生菜（Lactuca sativa）“申选5号”与“罗莎红”为材料,采用PCR-DGGE 和Real-Time PCR 技术,分析了土壤栽培系统和基质栽培系统根际细菌群落的差异。Real-Time PCR 检测结果表明,基质栽培的两个生菜品种根际细菌数量均显著高于土壤（P<0.05）;PCR-DGGE图谱条带结果表明,根际细菌群落多样性基质高于土壤。栽培系统是造成多样性差异的主要原因,但也与品种有关：“申选5 号”基质的Shannon-Wiener 指数（H）,Simpson 指数（D）和均匀度（E）均显著高于土壤（P<0.05）;“罗莎红”基质的H 显著高于土壤,而D和E 无显著差异。结合土壤和基质理化性质的RDA 分析结果,土壤和基质具有不同的细菌群落,pH 值与硝态氮是塑造根际细菌群落的主要因子,含水量、碳氮比和有效磷与细菌群落的形成呈正相关。     

解淀粉芽孢杆菌B9601-Y2抗性基因标记及其在作物根部的定殖能力

以质粒pMarA转入解淀粉芽孢杆菌植生亚种B9601-Y2菌株,获得了卡那霉素抗性标记遗传稳定的菌株Y2-pMarA。采用浇灌法、拌种法和浸根法接种大白菜,并用浇灌法接种烟草,观察菌株在大白菜和烟草根部的定殖与消长动态。结果表明:通过10μg/mL卡那霉素的LB平板和PCR方法,证明标记菌株Y2-pMarA均能在植株根际、根表和根内定殖。在播种时浇灌大白菜37d后,在自然土处理中根际土、根表土和根内菌量分别为浇灌7d后菌量的94.31%、95.00%和84.75%,在灭菌土中则分别为75.26%、84.92%和177.74%;在拌种处理大白菜时,自然土处理中根际土、根表土和根内菌量分别为拌种7d后菌量的94.44%、95.27%和61.06%,在灭菌土处理中则分别为75.64%、90.91%和69.06%;在浸根10min后移栽,标记菌株能在大白菜根际土壤中扩散和进入根内;至移栽后33d,自然土处理中根际土、根表土和根内菌株定殖密度分别为6.28×105、9.54×105和4.69×103 cfu/g;灭菌土处理中则分别为6.97×105、1.12×106和1.02×104 cfu/g。     

野菊根系分泌物的鉴定及其对三种植物的化感效应

利用GC-MS,比对植物体茎叶、根系分泌物、植物根际土壤3个醇提取物中共有成分,以确定出野菊(Chrysanthemum indicum)根系分泌物所产生的主效化感物质。在此基础上,应用外源法测定2,4-二叔丁基苯酚、邻苯二甲酸二乙酯在4个不同浓度下对油菜(Brassica napus L.)、生菜(Lactuca sativa var.ramosa Hort.)、莴苣(L.sativa L.)3种化感敏感植物种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,野菊根系分泌的主要化感物质有2,4-二叔丁基苯酚和邻苯二甲酸二乙酯,且2,4-二叔丁基苯酚对3种植物的抑制作用随着浓度的增加而增强;邻苯二甲酸二乙酯在0.05 mmol/L浓度下对油菜有明显的促进作用,在0.05 mmol/L和0.10 mmol/L浓度时,对生菜鲜重、莴苣和油菜胚根生长具有促进作用。     

秧龄和二次化控对机插水稻毯状育苗综合素质及产量的影响

为了研究烯效唑对移栽水稻影响机制,以两系杂交中籼稻徽两优6号为材料,培育毯秧苗,设置4种秧龄,并于一叶一心期叶面喷施不同浓度的烯效唑进行二次化控处理,考察秧苗素质并跟踪考察栽插质量和产量。结果表明：①随着秧龄的延长,秧苗综合素质下降,与对照20 d秧龄的秧苗素质相比,超秧龄秧苗尤其是严重超秧龄,秧苗素质和秧块状态迅速恶化,表现为株高增加,叶片丙二醛含量增加,发根力和根系活力降低,栽插质量下降,移栽后活棵慢;和20 d秧龄相比,25 d、30 d和35 d秧龄栽插水稻最终产量分别减产1 403.55 kg/hm2、1 995.75 kg/hm2和2 920.95 kg/hm2;②1叶1心期叶面喷施烯效唑二次化控处理可明显提高秧苗素质,与不喷施的对照相比,化控处理的秧苗株高、叶片丙二醛、漏插率、伤秧率、全漂率和翻倒率均明显降低,而百株干重、茎基宽、绿叶数、根数、发根力、根系活力、出苗率、株高整齐度、根系盘结力等则明显提高;与对照相比,水稻产量增加9%～32%;③不同秧龄对化控强度要求不同,适栽秧龄期,各浓度处理间并无显著差异;而超秧龄初期和中期阶段时烯效唑作用效果随喷施浓度的增加而越发显著。     

钩状木霉在辣椒根际定殖动态及其对辣椒疫病的生物防治

木霉菌（Trichoderma spp.）是自然界广泛分布的一类重要生防真菌资源。生防菌在宿主根际及其组织中定殖能力的强弱是评价其生防潜力的重要指标。选择钩状木霉（Trichoderma hamatum）真菌、辣椒及其重要土传病害菌辣椒疫霉（Phytophthora capsici）三者互作体系，通过绿色荧光蛋白标记的钩状木霉菌株灌根接种辣椒植株，通过平板拮抗试验和温室盆栽试验，检测钩状木霉菌在辣椒植株及根际的定殖情况，及其对辣椒疫病的生物防治效果。结果表明，钩状木霉菌在辣椒根、茎和叶等组织中和辣椒根际土壤中均能够定殖。在辣椒根际土壤中，钩状木霉菌呈动态变化的定殖过程。灌根接种1～25 d，钩状木霉菌定殖量呈缓慢增长，在第33 d，达到最高值(700×107 conidia·g-1)，然后逐渐下降，呈现先增加后减少的动态变化过程。钩状木霉菌在辣椒根际和植株的定殖过程中，对辣椒疫病具有生物防治作用，防治效果达到5333％。综上，钩状木霉菌能够成为辣椒根际微生态中的有益微生物，可以有效预防辣椒疫病的发生，研究为辣椒疫病的生物防治提供了理论依据和有效途径。     

水稻和不同品种苋菜间作对水稻产量、根区速效养分及砷累积的影响

【目的】探究水稻与苋菜间作对水稻产量、根区速效养分及水稻各部位吸收累积As的影响。【方法】通过小区试验研究水稻单作(对照)、水稻与圆叶白苋菜间作、水稻与籽粒苋间作、水稻与红苋菜间作条件下水稻产量、根际土壤速效养分与有机质含量、As累积量的变化。【结果】4个处理水稻收获期地上部、地下部、谷壳和糙米中As含量均表现为:水稻与圆叶白苋菜间作水稻与籽粒苋间作水稻与红苋菜间作水稻单作。与对照相比,水稻与圆叶白苋菜间作显著提高了水稻地上部、地下部、谷壳和糙米As含量,增幅分别为88.50%、65.38%、68.25%和45.45%;对土壤As的提取量为5.44 mg·m~(-2),显著高于对照,为对照的1.67倍;水稻单株生物量显著高于对照、与红苋菜间作和与籽粒苋间作,地上部生物量比对照提高63.79%。与水稻单作相比,间作处理水稻单位面积产量比对照显著下降,间作中单位面积产量最高的为与圆叶白苋菜间作,为对照的59.15%;间作处理水稻根际土壤速效养分、有机质含量均有不同程度的增加。【结论】水稻与苋菜间作,水稻单位面积产量降低,地上部、地下部、谷壳和糙米中As含量以及根区土壤速效养分与有机质含量显著提高。水稻与圆叶白苋菜间作能从As污染土壤中提取最多的As,生产出的苋菜符合国家安全标准,为最优方案。     

健康与患根腐病草莓根际、非根际与根内真菌群落多样性

利用Illumina MiSeq测序技术,对健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内真菌ITS区的rRNA进行扩增和高通量测序,分析不同部位样品真菌群落结构与多样性。结果表明,健康组共鉴定出14个门、40个纲、99个目、211个科、377个属、561个种;患根腐病组共鉴定出14个门、39个纲、98个目、238个科、385个属、570个种。患根腐病草莓根际土壤真菌群落丰富度、多样性和均匀度高于健康草莓,非根际土壤及根内真菌群落丰富度、多样性和均匀度均低于健康草莓。健康与患根腐病草莓根际与非根际土壤样品的优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,根内样品的优势菌门均为子囊菌门和担子菌门;患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内样品的子囊菌门和担子菌门相对丰度均高于健康草莓,被孢霉菌门相对丰度均低于健康草莓。患根腐病草莓根际和非根际土壤的优势属均为帽状菌属（Pilidium）和被孢霉属（Mortierella）,健康草莓根际和非根际土壤的优势属均为玛利亚霉菌属（Mariannaea）和被孢霉属。患根腐病草莓根际土壤被孢霉属相对丰度比健康草莓增加2.26%,而非根际土壤被孢霉属比健康草莓减少1.63%。健康和患根腐病草莓根内样品优势属均为帽状菌属和玛利亚霉菌属,患根腐病草莓根内玛利亚霉菌属比健株减少7.53%。健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内真菌群落组成差异明显,说明草莓根腐病的发生与田间土壤及根内真菌群落结构改变密切相关。