日光温室黄瓜连作于稻草营养基质中的微生物变化

日光温室一个生长期内,在稻草营养基质(稻草与土体积比2∶1)中进行1~4茬的4个连作处理,以同一温室内土壤栽培为对照,研究了其产量、病害及微生物数量的变化情况。随着黄瓜连作年限的增加,稻草营养基质减缓了黄瓜产量的下降趋势;减缓了枯萎病、白粉病和霜霉病发病株率的上升趋势。细菌、真菌的数量随连作茬数的增加而增加,稻草营养基质中增加的数量较对照少;放线菌的数量变化趋势不明显;与氮循环相关的微生物数量总体上呈增加趋势,且稻草营养基质中高于对照。因此,稻草营养基质栽培有效降低了黄瓜病害的发生速度,并减缓了产量的下降速度,对缓解连作障碍有积极的作用。     

人工营养基质对黄瓜连作土壤酸化和酚类物质积累的影响

为探明人工营养基质缓解连作障碍的作用,以黄瓜连作1～19茬的土壤和人工营养基质为试材,分析不同连作茬次的土壤和基质的pH值和苯甲酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸、香草醛、总酚含量变化以及土壤和基质浸提液对黄瓜种子萌发的影响。结果表明,黄瓜长期连作导致土壤pH值降低,苯甲酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸和总酚含量升高;人工营养基质在一定程度上缓解了pH值降低和上述酚类物质积累,这种作用通常在连作第7或9茬开始发生;同时,人工营养基质也减轻了连作土壤浸提液对黄瓜种子萌发的抑制作用。营养基质之所以能够缓解黄瓜连作障碍,可能与其减缓栽培介质酸化和酚类物质积累有关。     

Biolog-ECO解析黄瓜连作营养基质中微生物群落结构多样性特征

【目的】营养基质栽培作为一种有效缓解土壤连作障碍的栽培方式而被广泛应用,但随着栽培年限增加,也会表现出连作障碍现象。目前针对营养基质连作障碍产生机理的研究相对较少,生产上主要采用更换营养基质的方式维持生产力,造成大量的资源浪费。本研究从微生物群落功能多样性方面探索营养基质连作障碍产生机理,为找到合理修复营养基质的方法奠定基础。【方法】以日光温室黄瓜槽式连作栽培的营养基质(稻草+土壤+膨化鸡粪)为试材,采用Biolog-ECO方法计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Mc Intosh指数及丰富度指数,进而揭示微生物群落结构多样性,采用主成分分析法探索不同连作茬次营养基质中微生物群落结构变化的特征与规律。【结果】黄瓜平均单株产量随着连作茬次的增加在连作第5茬达到最高值,连作11茬显著低于第1茬水平。营养基质p H随着黄瓜连作茬次的增加逐渐降低,连作13茬时显著低于其他茬次。有机碳、速效氮、磷、钾含量均在连作第5茬的营养基质中含量达到最高值;连作第11茬时,速效氮及速效钾含量显著低于第1茬;有机碳和速效磷含量则在连作第13茬显著低于第1茬。微生物群落碳代谢主成分分析结果显示连作7茬以后营养基质中微生物碳源利用情况与之前各茬次间差异显著。微生物群落多样性指数结果表明,香农指数、Mc Intosh指数及丰富度指数均在连作第5茬达到最大值,香农指数和丰富度指数在第11茬开始显著低于第1茬,Mc Intosh指数在第13茬显著低于1茬。同时,随着连作茬次的增加,营养基质中微生物对单一碳源L-精氨酸、D-半乳糖内酯、吐温40、吐温80、丙酮酸甲脂、甲基D葡萄糖苷、N-乙酰基-D-葡萄胺的代谢活性明显降低;而对L-天冬酰胺酸、2-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、腐胺、D-甘露醇的代谢活性明显提高。【结论】采用营养基质栽培黄瓜,连作第5茬黄瓜产量显著高于其他茬次,微生物碳代谢能力、微生物多样性各项指标及对单一碳源的高利用碳源数均在各茬次中最高;在连作第11茬后微生物碳代谢能力显著下降,微生物多样性水平显著降低,微生物对羧酸类碳源利用率明显提高,说明偏好羧酸类碳源微生物种群得到富集,微生物群落结构发生单一化现象。     

不同营养基质栽培对黄瓜生长及产量的影响

[目的]研究不同营养基质栽培对黄瓜生长及产量的影响。[方法]分别以中草药渣和蘑菇废料为主要有机物料配制营养基质,以土壤栽培为对照,研究不同营养基质槽式栽培对黄瓜生长及产量的影响。[结果]与土壤栽培相比,2种营养基质能够降低容重和EC值,提高碱解氮、速效磷和速效钾含量,提高土壤细菌、真菌和放线菌数量,从而促进黄瓜叶片的光合作用,显著提高黄瓜小区产量。[结论]该营养基质可作为黄瓜栽培的优良营养基质来替代传统土壤栽培,实现农业生产废弃物的循环利用。     

几种有机物料对连作黄瓜生长的影响

将有机物料稻草、猪粪、锯木屑按 0 .5 %、1%和 2 %用量施入已产生连作障碍的土壤 ,盆钵试验结果表明在连作黄瓜的不同生育期即 3叶期、5叶期和 7叶期 ,0 .5 %～ 2 %用量猪粪及 0 .5 %用量稻草能促进连作黄瓜生长 ,植株的株高、最大叶面积和干物重增加 ;而锯木屑和高用量稻草处理抑制连作黄瓜生长 ,植株的株高、最大叶面积和干物重均相应降低     

发酵残渣接种功能微生物菌剂对黄瓜产量和品质的影响

[目的]明确在大田条件下发酵废渣接种微生物菌剂By对连作黄瓜种植的影响,为大棚连作土壤改良和农业有机废弃物资源化提供参考。[方法]采用田间试验,研究了稻草和猪粪在大棚内生物发酵后产生的发酵残渣接种微生物菌剂对黄瓜产量和品质的影响。[结果]发酵废渣接种微生物菌剂By可提高已经发生连作障碍土壤的p H,增加土壤速效养分含量;土壤中细菌、放线菌、真菌数量比对照都有显著增加,细菌/真菌比值也有一定的增加。发酵残渣接种微生物菌剂By可显著增加土壤酸性磷酸酶、脲酶活性,显著增加黄瓜株高、叶片SPAD值,并明显改善影响黄瓜品质的几个重要指标。经过发酵残渣接种微生物菌剂By之后,收获时黄瓜产量高达57 715kg/hm2,比对照高出39.0%,收益高达80 760元/hm2,比对照高出40.0%。[结论]发酵废渣接种微生物菌剂By可有效改良连作土壤肥力状况,促进连作黄瓜的生长,显著增加黄瓜的产量、品质和经济效益。     

玫瑰黄链霉菌防治番茄连作障碍及对土壤微生物区系的影响

利用对多种植物病原菌具有强烈抑制作用的生防微生物玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63的固、液发酵物,对设施番茄连作土壤进行修复,研究生防菌对土壤营养和土壤微生物的影响,及其对植株生长势的影响和对连作障碍的防效等。结果表明:生防菌固、液发酵物均能提高土壤肥力,其中玉米芯固体发酵物能够明显提高氮磷钾及有机质质量分数;施用生防菌剂后,土壤微生物总量由1.36×106cfu/g增加到3.748×106cfu/g,其中增加最明显的是细菌和放线菌;生防菌能够在连作土壤中定殖,能促进植株生长和番茄产量的提高,在温室和田间药效试验中对番茄连作障碍的防效分别为47.37%和46.75%。     

黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响

取连作2年的黄瓜土壤进行盆栽试验,分别种植番茄、白菜、萝卜,以连作3年的黄瓜土壤为对照。定期测定各处理土壤养分含量、pH值、土壤中微生物数量及土壤酶活性等,评估黄瓜连作对后荐作物土壤环境的影响。结果表明:连作3年黄瓜土壤中速效磷、速效钾含量相对较高;微生物总量较少但真菌含量相对较高;轮作可以提高土壤有机质含量,增加土壤酶活性,改善土壤环境,减轻连作障碍;与连作黄瓜相比,种植其他作物的土壤中脲酶、过氧化氢酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性均有不同程度的提高。     

山东草莓无土基质育苗技术

笔者通过多年研究,在温室内建造专用的草莓栽培槽,填充特制的无土基质,将草莓母株定植基质中,利用滴灌设施提供植株生长所需营养,克服了土壤连作障碍,解决了草莓幼苗传播土传病害的问题。     

有机肥减轻连作黄瓜自毒作用的机制

黄瓜根系分泌物中的自毒化合物苯丙烯酸对连作黄瓜生长有明显的抑制作用，随处理浓度的增大抑制作用增强。有机肥能减轻苯丙烯酸对连作黄瓜生长的抑制，促进黄瓜的生长，提高黄瓜根系脱氢酶活性、根系ATP酶活性，促进黄瓜根系对养分的吸收，提高连作黄瓜土壤微生物活性，对减轻黄瓜由于自毒作用产生的连作障碍具有一定效果。     

连作对土壤性状影响的研究进展

针对连作产生的障碍,综述了连作与土壤理化性状、土壤微生物和土壤酶活性之间的关系,指出连作会造成土壤养分不平衡、土壤微生物区系发生变化、土壤物理性状和土壤酶活性朝着不利于作物生长的方向改变,是影响作物生长发育、产量和品质的主要原因。为此,提出了改良土壤、消除连作障碍的一些措施。     

非洲菊连作对土壤理化性状与生物性状的影响

 【目的】研究非洲菊连作土壤物理化学性状、土壤微生物区系和土壤酶活性动态变化。【方法】以未种植过非洲菊的土壤作对照，测定连作非洲菊1、3、5和7年土壤的理化性质、酶和微生物活性的变化。【结果】随着连作年限的增加，土壤pH和容重下降，连作1、3、5和7年的土壤总含盐量分别比对照增加4.00%、72.80%、24.00%和88.00%。土壤有机质和速效氮含量随着连作年限的增加而上升，土壤速效磷和速效钾含量呈下降趋势。土壤脲酶和蔗糖酶活性呈先升后降的趋势，连作1年和3年土壤酶活性降低，连作5年以后又升高，土壤过氧化氢酶和中性磷酸酶活性呈下降趋势，连作1、3、5、7年土壤蛋白酶活性分别比对照增加9.09%、50.00%、63.64%、93.18%。土壤真菌数量随着连作时间延长而增加，连作7年的土壤真菌数与对照相比增加了192.04%，细菌数量呈下降趋势，其它微生物类群的数量呈先升后降的趋势。【结论】非洲菊连作后土壤pH降低，土壤总含盐量逐渐增加，有次生盐渍化的趋势，土壤中氮、磷、钾比例失调。连作5—7年，土壤真菌数量上升，细菌和放线菌数量和土壤酶活性下降，连作障碍明显。     

连作对植物的危害及形成原因

综述了连作对植物形态、生理、品质和产量的影响,并从土壤病虫害、土壤养分、土壤理化性质、土壤自毒物质、土壤酶活性和土壤微生物群落的变化6个方面阐述了连作障碍形成的原因,指出了植物-土壤微生物-土壤酶-土壤养分4者之间相互影响的复杂性,并对今后植物连作障碍机理研究的重点进行了展望。     

不同施肥措施对连作大豆的产量及土壤pH值的影响

试验结果表明,大豆长期连作可使白浆土pH值下降,长期施化肥和秸秆还田pH值下降幅度大于不施肥和施有机肥处理;白浆土上施有机肥,连作大豆产量显著高于施化肥,而施化肥高于秸秆还田和不施肥处理。     

AM真菌抑制连作障碍的研究进展

从连作障碍产生的原因入手,对连作导致土壤因子向不利于作物生长转变的8个方面的原因逐一进行了阐述,包括土壤养分失衡、土壤微生物结构变化、土壤化感物质富集、土壤pH变化、土壤酶活性变化、土壤盐渍化、土壤物理性状变化和土壤水分亏缺;提出AM真菌对连作障碍的抑制作用,并从AM真菌可以提高植物自身耐胁迫性以及直接改善连作土壤环境两方面进行论证,为解决连作障碍的研究提供新的方向。     

不同大豆根茬比对连作番茄生长发育及根际土壤环境的影响

研究不同比例大豆根茬施入后对番茄连作土壤根际土壤酶活性、土壤微生物群落结构、土壤养分和番茄生长、产量及果实品质的影响,探索作物根茬对连作障碍的缓解作用机制。以非连作土壤(CK)、番茄8a连作土壤(CS)及连作土壤中掺入2%大豆根茬(CSS1)、1%大豆根茬(CSS2)、0.5%大豆根茬(CSS3)为处理,通过大棚盆栽试验,测定定植后14d、21d、28d、35d和42d的番茄株高、茎粗,定植前和果实膨大期测定根际土壤酶活性、土壤养分含量和开花坐果期的土壤微生物群落结构,并测定果实产量和品质。连作条件下,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性降低,碱性磷酸酶活性升高,施入大豆根茬后,土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性都不同程度增加,CSS2处理的土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性显著高于CS处理;CSS1和CSS2处理的土壤细菌占总微生物数量比例、细菌/真菌的比值均不同程度增加,真菌数量和放线菌数量显著下降,其中CSS2处理的细菌数量、细菌/真菌的比值及总微生物数量显著高于CS;施入大豆根茬后,土壤全N、全P、全K、NO-3-N、NH+4-N、速效P、速效K的含量均有增加,以CSS1、CSS2处理的增加效果较明显;施入不同比例大豆根茬不同程度促进了番茄的茎粗生长;CSS2处理增加了果实可溶性糖和有机酸质量分数及番茄产量,降低了成熟果实硬度。综上所述,连作土壤内添入质量分数为1%的大豆根茬既能显著促进土壤酶活性提高,改善土壤微生物区系环境,促进土壤向细菌型转化,增加土壤养分质量分数,又能起到壮苗和提高番茄产量的效果。     

黄土残塬沟壑区林粮间作树种枯落叶对连作麦田土壤极化的防治效应

连作引起的农田土壤性质极化是导致土壤退化和连作障碍的重要原因之一,防治的途径除了进行施加有机肥外,引入种间关系协调的其他树种形成林粮间作复合系统是重要的生态举措。作者通过野外采集黄土残塬沟壑区典型麦田耕层土壤、麦秸和不同树种当年枯落叶后进行室内混合培养试验的方法,对当地连作麦田土壤性质的极化趋势和引入不同林粮间作树种后的种间土壤关系进行了研究。结果表明,①小麦连作会引起土壤有效锌和有机质含量的持续增加和土壤多种酶活性不断提高的正向极化,但同时会引起土壤向贫养化发展。②引入苹果、核桃等8个树种进行林粮间作后,其枯落叶分解均可以防止连作麦田土壤碱解氮不断减少这一负向极化;除桃树、核桃树种外,引入其他树种可以防止土壤脲酶活性不断降低这一负向极化;除杏树外,引入其他树种可以防止土壤速效P含量不断减少这一负向极化;除桑树外,引入其他树种可以防止土壤有效铁含量连续减少这一负向极化。③从枯落叶对麦田土壤的影响角度考虑,最适合进行林粮间作的树种是桃树、核桃,其次是枣树、桑树,较不适宜进林粮间作的树种是柿树、苹果、花椒、杏树。     

植物根系分泌物在植物中的作用

论述了根系分泌物的种类及根系分泌物在植物中的重要作用。根系分泌物对植物营养有调节作用。在所有的根分泌物中,专一性分泌物对植物营养的调节作用尤为显著。根系分泌物的化感作用对抑制杂草生长有一定作用。根系分泌物中自毒成分的积累可能是引起连作障碍的重要因素。同时,根系分泌物使根际微生物的数量远远超过非根际微生物的数量,从而间接影响了植物的生长。     

轮作和休茬对日光温室黄瓜连作土壤的改良效果

通过盆栽试验,研究了大葱、豇豆、番茄、糯玉米4种作物与黄瓜轮作及常规休茬处理对日光温室黄瓜连作土壤的改良效果。结果表明:与连作相比,轮作可以不同程度地降低土壤容重,增加孔隙度,而休茬土壤的容重增大,孔隙度降低;轮作和休茬可提高土壤pH,降低EC,平衡土壤养分,改善土壤理化性状,减轻次生盐渍化。轮作和休茬有利于改善土壤的微生物区系,增强土壤酶活性,细菌和放线菌数量增加,真菌数量减少,氨化细菌和硝化细菌的数量显著增加。大葱、糯玉米与黄瓜轮作对土壤的改良效果较理想。