不同苹果砧木对连作土壤微生物及酶活性的影响

为了更好地利用砧木抗性来综合防控苹果连作障碍,以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、富平楸子 [M. prunifolia（Willd）Borkh.]、八棱海棠（M. micromalus Makino）、新疆野苹果 [M. sieversii （Le deb.）Roem.]、山荆子 [M. baccata（Linn.）Borkh.] 为试材,探讨了不同苹果砧木对连作土壤中的酶活性、微生物以及酚酸类物质的影响。结果表明：以平邑甜茶为砧木的土壤磷酸酶活性最高,八棱海棠为砧木的土壤蔗糖酶活性最高,富平楸子为砧木的土壤脲酶活性最高;平邑甜茶为砧木的土壤真菌数量最低,富平楸子和平邑甜茶为砧木的土壤细菌数量较高,平邑甜茶为砧木的土壤细菌/真菌比值最高。从总酚酸含量来看,平邑甜茶为砧木的土壤酚酸含量最低,八棱海棠为砧木的土壤酚酸含量最高。综上,平邑甜茶为砧木的土壤真菌数量最少,土壤总酚酸含量最低,且相关土壤酶活性较高,说明其对连作土壤环境的改善效果最佳,更适合作为砧木综合防控苹果连作障碍。     

万寿菊植株粉末熏蒸对苹果连作土壤环境及平邑甜茶生理特性的影响

为探讨万寿菊植物粉末熏蒸防控苹果连作障碍的可行性及其对土壤环境和植株生长的影响,以盆栽平邑甜茶(苹果砧木)幼苗为试材,设置连作土对照、连作土覆膜处理、连作土+0.05%万寿菊植物粉末(与土壤的质量比)+覆膜、连作土+0.2%万寿菊植物粉末+覆膜、连作土+0.5%万寿菊植物粉末+覆膜5个处理,测定了土壤养分含量、土壤酚酸含量、土壤尖孢镰刀菌基因拷贝数、平邑甜茶根系呼吸速率、根系抗氧化酶活性、叶片的光合参数和叶绿素荧光参数等指标。结果表明,连作土壤中添加0.2%万寿菊植物粉末熏蒸可显著提高土壤的养分含量,减少主要酚酸类物质含量,显著减少尖孢镰刀菌基因拷贝数,提高平邑甜茶根系的呼吸速率及抗氧化酶活性,减少MDA含量;能有效缓解因连作障碍引起的叶片净光合速率(P_n)、最大光化学效率(Φ_(P_o))、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))、光化学猝灭系数(qP)、单位面积活性反应中心数量(RC/CS_m)等荧光参数的下降,改变OJIP曲线形状。0.05%和0.5%处理的各指标与对照相比均有改善,但效果不及0.2%浓度处理的。综上,适宜浓度(0.2%)的万寿菊植物粉末熏蒸处理能显著改善土壤环境,增强平邑甜茶幼苗叶片的光合能力,改善能量分配,减轻连作障碍对平邑甜茶幼苗叶片光系统Ⅱ的破坏,促进幼苗生长。     

低温胁迫下4种苹果砧木叶片多胺的变化

以山定子(Malus baccata Borkh)、新疆野苹果[M.sieversii(Ledeb)Roem]、烟台沙果[M.prunifoli(Willd)Borkh]和莱芜难咽(M.micromalus Makino)等4种苹果砧木为试材,测定了低温胁迫下不同砧木叶片的多胺含量。结果表明,胁迫6 h时叶片的MDA含量可反映4个砧木的耐寒性,从高到低依次为山定子>新疆野苹果>莱芜难咽>烟台沙果;低温胁迫能明显诱导多胺总量(PAs)、腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)的合成,耐寒性强的山定子和新疆野苹果PAs、Put和Spd增加显著,而耐寒性较弱的莱芜难咽和烟台沙果多胺和3种胺的变化不大。低温胁迫6 h时,MDA变化量与叶片PAs、Put、Spd变化量以及Put/PAs比值呈极显著或显著负相关,而与(Spd+Spm)/Put、Spd/PAs、Spm/PAs呈显著正相关,与Spm变化量无相关关系,表明当低温胁迫下叶片PAs、Put、Spd增加量较大时,苹果砧木耐低温胁迫的能力比较强,PAs、Put及Spd在胁迫条件下的增加量可作为苹果砧木耐低温胁迫能力高低的鉴定指标。     

苹果砧木种子潜带病毒可能性观察研究

采用症状直观、病芽转接和木本指示植物嫁接鉴定相结合的方法,观察研究了苹果砧木八棱海棠(M.micromalus)花叶病植株自然授粉种子、湖北海棠中的平邑甜茶和泰山海棠与难咽(M.micromalus)人工杂交种子传递病毒的情况。结果表明,这些砧木种子可以传递某些病毒,发病程度和发病比率因苗龄、品种不同而异。播种后前三年发病比率,八棱海棠花叶后代分别为1.5％,8.8％,21.1％;甜茶×难咽后代分别为1.2％,2.5％,2.6％;泰山海棠×难咽后代第二年为12.0％,第三年为35.6％。     

几种低分子量有机酸对连作平邑甜茶幼苗光合与根系生长的影响

以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）幼苗为试材,在盆栽条件下研究了田间实测浓度的有机酸（草酸、酒石酸、柠檬酸和苹果酸）对连作幼苗光合特性、叶片保护性酶活性以及根系生长的影响。结果表明,与对照相比,草酸可使平邑甜茶幼苗植株干质量和鲜质量分别增加 24.12%和35.72%。叶片净光合速率、气孔导度分别提高32.27%和76.58%。并显著提高了过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性。酒石酸则降低了平邑甜茶幼苗叶片的气孔导度40.22%,SOD、POD活性亦显著降低。试验结果还表明,柠檬酸和苹果酸也促进了平邑甜茶幼苗的生长。综上,在本试验条件下,草酸能够减轻平邑甜茶幼苗连作障碍现象,酒石酸有加重连作障碍趋势,柠檬酸和苹果酸对连作障碍不明显。     

缺锌胁迫对苹果砧木幼苗抗氧化能力和激素含量的影响

 在人工气候室条件下,采用溶液培养法研究了缺锌胁迫对平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）和小金海棠（M. xiaojinensis Cheng et Jiang）两种苹果砧木幼苗SOD、POD和CAT的活性,膜质过氧化水平及内源激素IAA、GA3、ZR和ABA含量的影响。结果表明,缺锌胁迫下,两品种叶片和根系中SOD活性显著下降,POD和CAT活性、MDA含量不同程度增加,但小金海棠SOD活性下降幅度较平邑甜茶小,POD和CAT活性增加比例大,且MDA积累量低。缺锌使两种砧木幼苗不同器官中IAA、GA3含量显著降低,ZR、ABA含量增加;小金海棠缺锌植株IAA、GA3、ZR含量较平邑甜茶高,ABA含量低。平邑甜茶缺锌植株膜质过氧化水平高,对缺锌胁迫较敏感,小金海棠在缺锌胁迫下抗氧化能力强,促进生长的激素含量高,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力;平邑甜茶缺锌植株膜质过氧化水平高,对缺锌胁迫较敏感。     

棉隆熏蒸加短期轮作葱对平邑甜茶幼苗生长及其生理的影响

以盆栽平邑甜茶幼苗为试材,连续2年研究了老龄苹果园土壤经棉隆熏蒸后轮作一茬葱对再植平邑甜茶植株生理特征的影响,为其减轻苹果连作障碍提供理论依据。结果表明：老龄苹果园土壤轮作葱、棉隆熏蒸、棉隆熏蒸后短期轮作葱均能显著促进连作土壤再植平邑甜茶幼苗的生长,其中以棉隆熏蒸后短期轮作葱处理效果最佳。与棉隆熏蒸相比,棉隆熏蒸加短期轮作葱处理的平邑甜茶株高、地径、鲜质量、干质量、根系呼吸速率在2016年7月分别提高了34.5%、19.5%、30.0%、22.6%、21.3%,2017年7月,上述指标分别提高了29.9%、28.4%、35.0%、34.4%、26.5%;棉隆熏蒸后短期轮作葱还显著降低了根系及叶片中MDA含量,提高了根系抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性,两者联用处理的平邑甜茶幼苗净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Gi）等较棉隆熏蒸也有显著提高。因此,棉隆熏蒸后短期轮作葱能有效防控苹果连作障碍。     

苹果砧木生长及吸收利用硝态氮和铵态氮特性比较

 以一年生平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）、八棱海棠（M. micromalus Makino）、楸子［M.  prunifolia（Willd）Borkh.］、新疆野苹果［M. sievesii（Ledeb.）Roemer］、东北山荆子（M. baccata Borkh.）实生苗为试材,采用¹⁵NH₄NO₃和NH₄¹⁵NO₃分别标记的方法,研究5种砧木的生长特性及其对NH₄NO₃中硝态氮和铵态氮的吸收、分配和利用特性。结果表明：幼苗生物量顺序为楸子 > 平邑甜茶 > 八棱海棠 > 新疆野苹果 > 东北山荆子;根系总表面积、总根长、根尖数均以楸子最大,东北山荆子最小。5种砧木对硝态氮和铵态氮的利用率顺序为楸子 > 新疆野苹果 > 平邑甜茶 > 八棱海棠 > 东北山荆子,5种砧木对硝态氮的利用率均高于铵态氮利用率,并且硝态氮利用率与根尖数呈显著正相关。5种砧木植株各器官从硝态氮中吸收分配到的¹⁵N量对该器官全氮量的贡献（Ndff）均高于从铵态氮中吸收分配到的;标记硝态氮时,楸子叶、茎和根的Ndff均最高,平邑甜茶最低;标记铵态氮时,东北山荆子叶、茎和根的Ndff均最高,新疆野苹果叶、楸子茎、平邑甜茶根最低。标记的硝态氮和铵态氮在器官中的分配均为叶 > 根 > 茎。     

抗南京毛刺线虫苹果砧木的筛选

在８种苹果砧木上接种南京毛刺线虫,以病株率为评价指标,用聚类分析方法筛选出朱列涅特和黄海棠为抗性砧木,山定子和新疆海棠为感病砧木,平邑甜茶、新疆野苹果、莱芜难咽和八楞海棠为中感砧木;确定了相对长势指数、相对根系活力和根际病原线虫增量指数３个评价抗性的量化指标,并分别进行聚类分析,分类结果与筛选结果一致。     

缺锌胁迫对苹果砧木幼苗形态及其锌积累的影响

 在人工气候室条件下,采用溶液培养法研究了缺锌胁迫下平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）和小金海棠（Malus xiaojinensis Cheng et Jiang）两种苹果砧木幼苗生长量、根系构型参数、根系活力和锌积累量的动态变化。结果表明：缺锌条件下,两品种均表现不同程度的植株矮小,新生叶片黄化且簇生,节间缩短,根尖膨大等缺锌症状,小金海棠表现缺锌症状比平邑甜茶延迟7 d 左右。长期锌缺乏使平邑甜茶根系生物量显著降低。两品种缺锌植株根系长度、表面积、体积、根尖数从21 d 开始均低于对照;60 d时平邑甜茶较对照分别下降45.47%、44.2%、47.18%、43.14%,小金海棠分别降低38.95%、31.90%、32.58%、35.52%,平邑甜茶被抑制程度大于小金海棠。根系平均直径处理大于对照,且小金海棠表现根系膨大症状较平邑甜茶晚10 d。锌缺乏条件下小金海棠根系活力达最大比平邑甜茶晚15 d。处理和对照幼苗锌含量均表现为根系 > 茎 > 叶片,且小金海棠处理植株 > 平邑甜茶处理植株。平邑甜茶对缺锌胁迫较敏感,根系易受到伤害;小金海棠在缺锌胁迫下锌含量下降速率慢,对缺锌胁迫有较强的抵御和耐受能力。     

水分胁迫条件下10种苹果砧木抗旱性评价

在盆栽条件下对10种苹果砧木进行了水分胁迫下的抗性鉴定,对旱害指数和相对生长量进行了聚类分析,结果表明,新培育的砧木品系Luo-6、Luo-2是抗旱性强的砧木,在土壤相对含水量40%～45%的中度水分胁迫下,新梢相对生长量分别可以达到92.13%和88.56%,其中,Luo-6在30%～35%的重度水分胁迫下24d才出现1级旱害症状,新梢相对生长量可达78.40%,Luo-2能忍受10d以下短时间的重度水分胁迫;莱芜茶果、黄海棠、海棠果、莱芜难咽、八棱海棠是中等耐旱,可以忍受20d以上的中度干旱,新梢相对生长量保持在66.13%～88.56%;平邑甜茶、六蜜海棠、山定子对水分胁迫非常敏感,在相对含水量55%～60%的轻度水分胁迫下17～31d即出现1级旱害症状,新梢相对生长量下降到70%以下。     

根皮苷和串珠镰孢菌加重苹果连作土壤环境及其对平邑甜茶生长的抑制

以平邑甜茶幼苗（Malus hupehensis Rehd.）为试材,在盆栽条件下研究了串珠镰孢菌和根皮苷对幼苗生长及连作土壤微生物的影响,为阐明连作障碍的发生机理提供理论依据。结果表明：8月份串珠镰孢菌、根皮苷、串珠镰孢菌 + 根皮苷处理均不同程度降低了连作条件下‘平邑甜茶’幼苗的生物量,其中串珠镰孢菌 + 根皮苷处理的株高、地径、鲜质量、干质量降低最显著,分别为连作土对照的70.6%、77.4%、52.3%和43.7%;9月份各处理的生长量趋势与8月份一致。在8月和9月,不同处理对幼苗根系呼吸速率的抑制作用表现为：串珠镰孢菌 + 根皮苷 > 串珠镰孢菌 > 根皮苷 > 连作土对照。3个处理均不同程度地抑制了连作土壤中细菌的生长,促进了真菌的生长,改变了土壤真菌的群落结构。3个处理均不同程度地降低了连作土壤中脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性;在8月,根皮苷、串珠镰孢菌、串珠镰孢菌 + 根皮苷处理后对土壤脲酶活性的抑制作用较显著,分别比对照降低14.8%、29.1%和53.4%。综上,串珠镰孢菌和根皮苷单独或组合处理均显著抑制了‘平邑甜茶’幼苗的生长,其中串珠镰孢菌 + 根皮苷处理最为显著,说明根皮苷和串珠镰孢菌共同作用加重了苹果连作障碍现象。     

棉隆熏蒸加短期轮作葱显著减轻苹果连作障碍

在盆栽条件下,以苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材,研究棉隆熏蒸老龄苹果园土壤并轮作一季葱,对土壤微生物环境及平邑甜茶幼苗生长的影响,以期为防控苹果连作障碍提供新技术。2015年5月进行4种试验处理,分别为老龄苹果园土壤对照,老龄苹果园土壤轮作葱,棉隆熏蒸老龄苹果园土壤,棉隆熏蒸老龄苹果园土壤后轮作葱,2016年5月各处理土壤统一定植平邑甜茶幼苗。结果表明：与对照相比,棉隆熏蒸后轮作葱处理的土壤真菌数量减少了73%,层出镰孢菌的基因拷贝数减少67%,细菌数减少19%,细菌/真菌比值增加了213%。T-RFLP图谱的主成分分析（PCA）、聚类分析结果显示,棉隆熏蒸后轮作葱明显改变了土壤真菌群落结构,且比单纯棉隆熏蒸处理提高了土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶活性。棉隆熏蒸后轮作葱处理,平邑甜茶株高、茎粗、鲜质量和干质量分别为连作土对照的1.96倍、1.75倍、2.31倍和2.34倍,根长、根面积、根体积和根呼吸速率较连作土对照分别提高了155%、310%、294%和89%。可见,棉隆熏蒸后轮作葱处理,具有最高的细菌/真菌比值,并显著改变了土壤真菌群落结构,提高了土壤酶活性,促进了平邑甜茶幼苗的生长,防控连作障碍的效果优于单纯棉隆熏蒸,是减轻苹果连作障碍的有效措施。     

多菌灵与微生物有机肥复合对连作平邑甜茶幼苗及土壤的影响

为探索多菌灵与微生物有机肥对苹果连作障碍的缓解效果,以连作土盆栽平邑甜茶幼苗为试材,研究了多菌灵、微生物有机肥对平邑甜茶幼苗生长和土壤环境的影响。结果表明:与连作土对照相比,多菌灵和微生物有机肥复合施用可提高根系呼吸速率,促进根系生长,提高幼苗生物量,其中株高提高了38%,呼吸速率提高了36%;细菌/真菌值达到连作土对照的19.07倍;改变了土壤真菌群落结构,其中复合处理具有较高的优势度指数与较低的多样性、均匀度、丰富度指数;微生物有机肥、多菌灵与微生物有机肥复合施用对土壤酶有显著促进作用。因此,多菌灵与微生物有机肥复合施用可以更好地缓解苹果连作障碍。     

盐胁迫下苹果砧木光合能力及光合色素的变化

用NaCl型盐渍土浸提液对一年生盆栽Luo－1、Luo－2、小金海棠（Malus toringoides var． xiaojin．）、平邑甜茶（M． hupehensis Rehd．）实生苗进行盐胁迫处理，测定盐胁迫下光合能力和色素变化，结果表明：苹果砧木光合能力下降幅度越小、叶绿素a、b含量及对照比变化越小，耐盐能力越高，但这一现象只有在高盐浓度下才明显；耐盐能力强的Luo－2光合能力随盐处理时间的延长始终较为稳定，耐盐能力弱的苹果砧木在高盐度下则表现明显的下降趋势。     

硫磺对苹果连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生长的影响

以盆栽的试验方式，研究了在老龄苹果园土壤中添加不同量（0、0.1、0.3、0.5 g ? kg-1）的硫磺对土壤微生物环境及再植平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）幼苗的影响，为减轻苹果连作障碍提供理论依据。温室和露地盆栽结果显示：硫磺对改善连作土壤环境及促进平邑甜茶幼苗的生长具有良好的效果，但不同添加量促进效果不尽相同，其中以0.3 g ? kg-1的促进效果最为显著。与对照相比，0.3 g ? kg-1的硫磺处理浓度下平邑甜茶幼苗株高、地径、鲜质量、干质量分别增加了60.83%（26.03%，露地数据，下同）、26.78%（19.66%）、73.44%（62.15%）和93.32%（72.93%）；根长、根表面积、根体积、根尖数、根系呼吸速率提高了1.47倍（1.82倍）、2.28倍（2.05倍）、2.05倍（2.74倍）、1.73倍（1.67倍）、2.12倍（1.98倍）。硫磺处理后叶片叶绿素含量、光合参数、土壤酶的活性均有不同程度提高。0.3 g ? kg-1硫磺处理具有最高的细菌与真菌比值、真菌的丰富度和多样性指数及最低的优势度指数。主成分分析发现，随硫磺添加量增加，土壤真菌群落与对照距离越来越远，但当添加量由0.3 g ? kg-1增加至0.5 g ? kg-1对改善连作土壤环境的效果不是特别明显。实时荧光定量结果表明，硫磺的添加可以显著降低串珠镰孢菌基因拷贝数。综上，0.3 g ? kg-1硫磺处理可较好地优化土壤环境，促进平邑甜茶幼苗的生长，可作为一种减轻苹果连作障碍的有效方法。     

土壤质地和砧木对苹果根际微生物功能多样性及其碳源利用的影响

以分别栽培于砂壤土、壤土和黏壤土，砧木为八棱海棠（Malus robusta Rehd.）和平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）的2年生盆栽‘红富士’苹果（Malus × domestica Borkh.‘Red Fuji’）幼树根际土为试材，分析根际和未栽植果树的非根际土壤细菌16S rRNA基因拷贝数、细菌根际效应、微生物群落代谢活性、功能多样性及其碳源利用类型等。结果表明，根际和非根际土壤细菌的拷贝数、微生物群落代谢活性以及功能多样性指数均是黏壤土 > 壤土 > 砂壤土、平邑甜茶根际土 > 八棱海棠根际土、根际土 > 非根际土。两种砧木的细菌根际效应均是在砂壤土最大，黏壤土最小；砂壤土中的细菌丰度受砧木的影响最大。根际和非根际微生物群落碳源利用能力均是黏壤土 > 壤土 > 砂壤土；根际微生物群落对酚酸和羧酸类碳源的利用能力显著高于非根际；八棱海棠根际微生物群落对羧酸类碳源的利用能力在砂壤土中最高、在黏壤土中最低，平邑甜茶根际微生物群落正相反。根际微生物群落碳源利用类型因土壤质地而异，在砂壤土中主要利用氨基酸类，其次是碳水化合物和羧酸类；在壤土中主要利用碳水化合物，其次是多聚物类和氨基酸类；在黏壤土中主要利用多聚物类，其次是氨基酸类和碳水化合物。主成分分析显示土壤质地使根际微生物群落类型分离，而两种砧木的根际微生物群落在同一质地土壤下聚集在一起，即苹果根际微生物群落碳源利用类型更易受到土壤质地影响，而砧木差异所带来的影响较小。