连作土壤中残根对平邑甜茶幼苗生物量及土壤酚酸类物质和微生物的影响

以平邑甜茶为试材进行连作土壤盆栽试验,研究在连作土壤中添加不同量的残根对幼苗生长和土壤环境的影响。结果表明连作土壤中添加0.3%的残根可提高平邑甜茶幼苗的生物量,当残根添加量为0.6%~2.4%时,则对幼苗生长有抑制作用;残根的加入也改变了土壤微生物的数量,与对照相比,0.6%、1.2%和2.4%处理使细菌总量分别减少19.36%、30.78%和39.6%,但放线菌和真菌数量明显增加;连作土壤中施入残根,显著增加了土壤中酚酸类物质的含量,0.6%、1.2%和2.4%使春季酚酸类物质总含量,分别增加57.49%、116.20%和131.71%,秋季分别增加29.03%、49.65%和70.27%;另外,残根的施入也影响了土壤酶活性,0.6%、1.2%和2.4%使土壤脲酶、蔗糖酶活性都有不同程度的降低,但中性磷酸酶活性有所升高。由此可见,连作土壤中残根含量对平邑甜茶幼苗的影响存在低促高抑的现象,当残根施入量大于0.3%后,则抑制幼苗生长,加重了连作障碍程度。     

微酸性电解水对苹果连作土壤环境的影响

以平邑甜茶幼苗（Malus hupehensis Rehd.）为试材,在盆栽条件下研究了连作土壤浇灌微酸性（pH 6.0）电解水对土壤环境和平邑甜茶幼苗生长的影响。结果表明,连作土壤中浇入微酸性电解水能够显著提高平邑甜茶幼苗的生物量,与连作土对照相比,幼苗根长度、根表面积、根体积和根系呼吸耗氧速率分别提高了47.03%、141.79%、101.31%和37.31%,连作土壤中真菌数量降幅达48.1%,细菌/真菌比值增加120%;应用T-RFLP技术分析了连作土壤真菌的群落结构,并采用多样性指数分析、聚类分析和主成分分析,发现微酸性电解水处理的土壤真菌群落具有最高的丰富度指数、多样性指数、均匀度指数和最低的优势度指数,而连作土壤的真菌群落具有最高的优势度指数和最低的丰富度指数、多样性指数、均匀度指数。微酸性电解水处理后,土壤真菌构成一个独立的群落结构,这些群落能够适应电解水处理后的土壤环境并成为环境的优势群落。微酸性电解水可减轻苹果连作障碍。     

平邑甜茶幼苗与葱混作对苹果连作土壤环境的影响

盆栽条件下研究了葱(Allium fistulosum L.)与平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)混作对苹果连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生长和生理的影响。结果表明:与连作土对照相比,平邑甜茶与葱混作能促进幼苗株高、地径、鲜样质量、干样质量的增长(分别为对照的1.42倍、1.67倍、3.63倍和2.99倍);提高了平邑甜茶幼苗的根系呼吸速率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性(分别为对照的1.58倍、2.74倍、2.41倍和6.79倍);显著提高土壤中脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,均表现为混作石灰氮溴甲烷连作土;同时混作土壤中细菌数量为连作对照的2.44倍,放线菌数量为连作土对照的1.79倍,而真菌数量较连作土对照减少了69.4%,土壤中细菌/真菌比值表现为溴甲烷混作石灰氮连作土;提高了土壤真菌的丰富度指数、多样性指数、均匀度指数,降低了优势度指数;土壤中尖孢镰刀菌数量明显减少。平邑甜茶幼苗与葱混作,可以减少连作土壤中真菌数量,提高细菌数量,减轻苹果的连作障碍。     

苦参碱对老龄苹果园土盆栽平邑甜茶和土壤微生物的影响

以老龄苹果园土盆栽的平邑甜茶幼苗为试材,研究向土壤中添加不同量的苦参碱对幼苗生长以及土壤中微生物数量的影响。结果表明,9月时,与对照相比,向土壤中添加0.01%苦参碱处理可明显提高平邑甜茶幼苗株高、地径、干质量和根表面积、根体积以及根呼吸速率,根系SOD、POD和CAT活性也显著提高。经苦参碱处理后,土壤中细菌和真菌数量减少,真菌比细菌降幅更大,细菌/真菌比值增大。其中0.01%苦参碱处理的细菌和真菌分别比对照减少了58.5%和68.3%,细菌/真菌比值比对照增加30.6%,土壤中微生物多样性指数(Shannon index)和丰富度指数(Margalef index)降低显著,腐皮镰孢菌、层出镰孢菌、串珠镰孢菌和尖孢镰孢菌基因拷贝数分别比对照降低了51.2%、43.3%、40.0%和44.5%。综上,0.01%苦参碱处理促进了平邑甜茶幼苗的生长,改善了土壤环境,可有效减轻平邑甜茶的连作障碍。     

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。     

葱、芥菜和小麦轮作对老龄苹果园土壤环境的影响

在山东省烟台市大沙岭、凤毛寨和湾头村等的25年生老苹果园中,在1年内进行葱、芥菜和小麦轮作,然后收集每个果园连作土壤和轮作后的土壤,并以溴甲烷熏蒸处理的连作土壤为高标对照,在盆栽试验条件下研究各处理土壤对平邑甜茶(苹果砧木)幼苗生长和土壤环境的影响。结果表明:与连作土壤相比,在3种植物轮作以后的土壤中,平邑甜茶幼苗的生物量显著提高,且地下部干、鲜质量可提高1～2倍;根系呼吸速率增长均超过1倍;同时,3个果园的轮作土壤中细菌数量分别增加148.47%、198.57%和165.44%,真菌降低45%左右,使得细菌/真菌比值提高了4倍;土壤酶活性提高,酚酸类物质含量大幅降低,根皮苷含量分别降低86.67%、46.12%和86.31%;此外,尖孢镰孢菌的拷贝数分别降低76.34%、49.22%和70.89%。     

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。     

生石灰与过磷酸钙混施对连作土壤的改良效果及平邑甜茶幼苗生长的影响

在盆栽条件下,研究了施用生石灰、生石灰与过磷酸钙混施、草木灰对连作土壤的改良效果和对平邑甜茶幼苗生长的影响。结果表明,生石灰与过磷酸钙混施或单独施用适宜浓度的生石灰以及草木灰,均对连作土壤有改良效果,幵促迚了平邑甜茶幼苗生长。兵中,以1 g/kg生石灰与1 g/kg过磷酸钙混施效果最好,连作土壤p H值提高,土壤中细菌与真菌数量的比值增加最高,是对照的15.45倍,兵中细菌数量升高了291.3%,真菌数量降低了74.0%,腐皮镰孢菌和尖孢镰孢菌拷贝数均有所降低;土壤酶活性均有提高,脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性分别是连作对照的2.14、1.71、1.55、1.41倍。平邑甜茶幼苗的株高、地径、地上部与地下部的鲜重和干重较对照分别提升了49.9%、80.4%、83.9%、153.8%、114.4%、221.2%,地下部根长度、根表面积、根体积及根尖数较连作对照分别提高了204.4%、254.2%、354.8%和133.6%,根系呼吸速率为连作对照的1.35倍。单独施入1 g/kg生石灰或2 g/kg草木灰效果也较好,但生石灰浓度过高不利于植株生长。     

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。     

枯草芽孢杆菌SNB-86菌肥对连作平邑甜茶幼苗生长及土壤环境的影响

采用对峙法从苹果连作土壤中分离得到一株连作生防细菌SNB-86,鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。对该菌进行固态发酵制备菌肥。以苹果连作土盆栽平邑甜茶幼苗为材料,对盆栽土壤设置4个处理：不做任何处理（对照）、连作土经溴甲烷熏蒸、连作土中加入菌肥载体处理和枯草芽孢杆菌SNB-86菌肥处理。试验结果表明：SNB-86菌肥处理下连作平邑甜茶幼苗鲜质量和干质量分别增加了171.5%和142.3%,株高分别比对照和菌肥载体处理增加了97.9%和25.3%,地径增加了57.6%和6.2%,但SNB-86菌肥处理的幼苗长势均未超过溴甲烷处理。菌肥载体处理和SNB-86菌肥处理土壤中细菌和放线菌的数量都增加,SNB-86菌肥处理土壤真菌的数量显著降低,为对照中的32.3%,而菌肥载体处理仅比对照组降低了10%。溴甲烷熏蒸处理显著降低了土壤中微生物的数量,导致土壤酶活性低于对照。SNB-86菌肥处理和菌肥载体处理可显著提高连作土壤中蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、中性磷酸酶的活性,菌肥载体处理次之;而溴甲烷熏蒸处理降低了这些酶的活性。SNB-86菌肥可以显著促进连作条件下平邑甜茶幼苗的生长,提高连作土壤酶活性,降低土壤中可培养真菌的数量,在一定程度上能缓解苹果连作障碍。     

甲壳素对连作平邑甜茶生长、光合及抗氧化酶的影响

以苹果连作土盆栽的平邑甜茶幼苗为试材,探讨了0、0.5、1.0和2.5 g·kg-1不同施入量的甲壳素对其光合速率、活性氧含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明,1.0 g·kg-1的甲壳素处理能显著促进幼苗株高、地径,干样质量和根冠比的增加,根冠比为对照的1.51倍;明显提高了幼苗叶片光合色素含量、净光合速率和蒸腾速率,其中光合速率为对照的1.30倍;同时提高了幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,分别为对照的1.10倍、1.85倍、1.77倍和1.43倍;减少了叶片丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子的积累,分别为对照的73%、62%和34%,降低了脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量。当甲壳素施用量为2.5 g·kg-1时则显著抑制平邑甜茶幼苗生长,降低幼苗叶片光合速率和抗氧化酶活性,并使超氧阴离子和脯氨酸含量明显上升。因此,适宜用量的甲壳素能减轻苹果的连作障碍。     

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。     

贝莱斯芽孢杆菌XC1的筛选、鉴定及其对苹果连作障碍的影响

从连作苹果园健康苹果树根际土壤中筛选出1株对苹果连作障碍镰孢属病原菌具有较强拮抗作用的细菌XC1,该菌对尖孢镰孢菌的抑菌率最高,达到79.83%。根据其形态、生理生化特征和基于16S rDNA、gyrA基因的系统发育分析,鉴定该菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。目前菌株XC1已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏号为CGMCC No.20057。苹果连作土盆栽试验表明,XC1菌肥处理能显著促进平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗的生长,其株高、地径、鲜质量和干质量分别比对照提高了54.8%、34.8%、121.1%和96.0%;显著提高连作土壤中的蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和中性磷酸酶的活性,分别为对照的1.57倍、2.71倍、1.21倍和1.79倍;显著减少连作土壤中真菌的数量,提高细菌和放线菌的数量,且对尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporum)有很好的抑制作用,尖孢镰孢菌的基因拷贝数比对照降低了76.4%。这说明贝莱斯芽孢杆菌抑制连作障碍病原菌的效果明显,可改善土壤环境,促进平邑甜茶幼苗的生长,能在一定程度上减轻苹果连作障碍。     

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。     

球毛壳ND35菌肥对苹果连作土壤微生物和平邑甜茶幼苗生物量的影响

以平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）幼苗为试材,在连作土盆栽条件下探讨了内生真菌球毛壳（Chaetomium globosmn）ND35菌肥对其生长和土壤环境的影响。试验共设3个处理：空白对照、连作土壤施加2%菌糠和连作土壤中施加2%球毛壳菌ND35菌肥（即菌糠 + ND35菌株）。结果表明：与对照相比,施加2%菌糠和ND35菌肥对平邑甜茶植株的生物量均有不同程度的促进作用,其中菌肥效果最为明显,施加2%菌肥的7月植株干、鲜样质量分别增加了71.9%、71.6%,9月增加了155.9%、153.1%,9月施加2%菌肥的效果比菌糠更加明显。施加2%菌糠和ND35菌肥均增加了土壤中微生物数量,且随着处理时间的增长,土壤细菌和放线菌数量均呈增加趋势,9月最多。其中施加2%菌肥增幅最高,7、8、9月细菌数量分别比对照增加了245.9%、89.1%、216.3%,放线菌数量分别比对照增加了68.7%、124.7%、131.1%。两种处理均增加了土壤酶的活性,8月的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性最高,其中以施加2%菌肥的土壤酶活性增幅最为明显。施加2%菌肥还增加了平邑甜茶植株的根系活力,7、8、9月分别比对照增加了59.0%、50.2%、20.2%。与对照和施加菌糠处理相比,球毛壳ND35菌肥可以更好地改善苹果连作土壤微生物区系（microflora）,提高土壤酶活性,增加平邑甜茶幼苗根系活力和生物量。