不同土壤质地对平邑甜茶幼苗连作障碍程度的影响

【目的】以平邑甜茶幼苗作为试材,研究不同土壤质地苹果园连作障碍发生程度及其差异机制,以便根据连作障碍可能发生的严重程度采用适宜的防治措施。【方法】取烟台莱州3种不同质地老果园土,在盆栽条件下设置连作砂壤土、连作壤土、连作黏壤土及各个质地土壤对应溴甲烷熏蒸处理,共6个处理,测定不同处理盆栽幼苗的生物量、土壤微生物数量、土壤酶活性、根系保护性酶活性、丙二醛（MDA）含量,使用实时荧光定量（qPCR）技术检测老果园土壤中主要有害真菌的数量变化。因3种土壤条件不同,故分别以3种土壤溴甲烷处理与各自连作处理上述指标的差异来表示连作障碍发生的程度,差异越大,连作障碍程度越严重。同时采用高效液相色谱法测定3种连作土壤中的酚酸类物质含量。【结果】与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土和壤土溴甲烷熏蒸处理植株干样质量分别提高了98.9%、87.9%和54.4%,说明黏壤土连作与溴甲烷处理差异最大,连作障碍程度最严重。与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土、壤土溴甲烷熏蒸处理植株的根系保护酶活性均显著提高,根呼吸速率显著增加,MDA含量明显降低。其中超氧化物歧化酶（SOD）活性分别是各自连作对照的2.63、1.80和1.53倍;过氧化物酶（POD）活性分别是连作的3.02、2.01和1.62倍,过氧化氢酶（CAT）活性分别是连作的3.25、2.61和2.11倍。黏壤土根系保护性酶差异最大,说明在连作黏壤土条件下,根系胁迫更严重。与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土、壤土溴甲烷熏蒸处理植株根呼吸速率分别提高了91.3%、69.4%和36.0%;MDA含量分别降低了51.3%、48.9%和33.1%。脲酶活性分别比连作降低了68.2%、64.2%和54.4%;磷酸酶活性分别比连作降低了25.6%、18.6%和8.18%。黏壤土、砂壤土和壤土溴甲烷熏蒸处理比各自连作对照真菌数量降低了85.8%、58.1%和72%,尖孢镰孢菌拷贝数比各自连作处理分别降低了87.5%、70.1%和66.3%,且连作黏壤土条件下尖孢镰孢菌拷贝数最多。连作条件下黏壤土的实测酚酸总量最高,为41.30 mg·kg ^-1。 【结论】3种不同土壤质地中,黏壤土酚酸类物质含量高、土壤中尖孢镰孢菌为主的有害真菌最多、根系胁迫最严重,最终表现为连作平邑甜茶幼苗与溴甲烷熏蒸处理的生物量差异最大,而壤土则相反。     

万寿菊生物熏蒸对连作苹果幼苗和土壤微生物的影响

以苹果(平邑甜茶)幼苗为试验材料,盆栽条件下以万寿菊植株风干粉末拌土熏蒸老苹果园土壤,为环境友好型熏蒸措施防控苹果连作障碍提供理论依据。试验设置老龄苹果园土壤对照(未作处理,CK)、覆膜(未拌入万寿菊,F)、万寿菊1.5 g kg~(-1)+覆膜(1.5T+F)、万寿菊6.0 g kg~(-1)+覆膜(6.0T+F)、万寿菊15.0 g kg~(-1)+覆膜(15.0T+F)。结果表明,与对照相比,万寿菊生物熏蒸处理能显著提高连作土壤中平邑甜茶幼苗的生物量,促进根系生长,提高土壤酶活性,土壤真菌减少、细菌增多。6.0 g kg~(-1)处理的效果最明显,幼苗地上部及根系干重分别为对照的8.1倍、13.1倍,根表面积及根体积分别增加了333.0%、548.4%;脲酶、磷酸酶活性分别较对照高103.6%、77.6%,蔗糖酶活性高出200.4%,过氧化氢酶活性升高64.6%;土壤细菌/真菌比值为219.9,是对照的5.6倍;真菌多样性、均匀度和丰富度指数均降低,优势度指数增加;层出镰孢菌基因拷贝数较对照降低57.9%。主成分分析(PCA)结果显示,万寿菊生物熏蒸处理对连作土壤真菌群落多样性有显著影响,能够显著减少层出镰孢菌的数量。综上,连作土壤中添加6.0 g kg~(-1)万寿菊进行生物熏蒸可提高连作平邑甜茶幼苗生物量,改善连作土壤环境,有效缓解平邑甜茶的连作障碍。     

万寿菊秸秆用于苹果连作土壤生物修复材料的潜力

[目的]万寿菊秸秆具有抑制有害微生物的作用,而苹果产业的可持续发展受到连作障碍的严重制约。本文研究了利用万寿菊进行连作土壤生物消毒的效果,为万寿菊秸秆的有效利用和苹果连作障碍的生物防控寻找可行的方案。[方法]2017年以平邑甜茶幼苗为试材,以26年苹果树下棕壤为供试土壤进行了盆栽试验。设4个万寿菊秸秆粉加入量0、12、30、60 g/kg,与土壤混合,浇水,幼苗移栽之前用薄膜覆盖15天,揭开晾7天。同时,设置一组不添加万寿菊粉也不用薄膜覆盖的处理作为对照(CK)。在幼苗生长3个月后开始取植株样,每隔一个月取一次,共采集三次,同时采集土壤样品。测定了平邑甜茶幼苗生长指标、光合参数、根系呼吸速率、保护性酶活性及土壤微生物等相关指标。[结果]与不添加万寿菊粉处理(0 g/kg)相比,万寿菊粉不同添加量处理均能显著增加根系呼吸速率,提高根系保护性酶活性;提高了平邑甜茶幼苗叶片的光合参数,促进连作平邑甜茶幼苗生长;优化土壤微生物环境。综合各指标,以30 g/kg处理的效果最好,与不添加万寿菊粉处理相比,平邑甜茶幼苗的根系呼吸速率增加56.6%,根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别增加48.7%、113.5%、115.2%。株高、地径、地上部鲜重、叶片叶绿素含量分别增加183.3%、55.5%、221.5%和17.3%。净光合速率(Pn)提高了83.6%,水分利用效率(WUE)提高了57.1%。上述各指标均与0、12、60 g/kg处理差异显著。添加万寿菊秸秆粉处理土壤后,土壤细菌增加,真菌减少,12、30、60 g/kg添加量的土壤细菌/真菌比值分别为99.3、265.7、197.3,分别是不添加处理的1.4倍、3.7倍、2.7倍,处理间差异显著。土壤中的尖孢镰孢菌基因拷贝数均降低,分别比不添加万寿菊粉处理下降18.6%、57.1%、40.4%,处理间差异显著。T-RFLP结果表明,不添加万寿菊粉处理(0 g/kg)与添加12 g/kg处理的真菌群落结构相似,30 g/kg与60 g/kg添加量的真菌群落结构较为相似,均与CK有明显差异。万寿菊添加量60g/kg处理的各指标虽然优于对照,但不如添加量30 g/kg处理的。试验中发现连作土只覆膜处理虽然对各指标的改善有一定的作用,但效果不明显。[结论]在连作土壤上施用适宜量的万寿菊秸秆粉,能降低土壤尖孢镰孢菌的基因拷贝数,明显改变连作土壤的真菌群落结构,提高平邑甜茶幼苗根系的呼吸速率和保护性酶活性,促进幼苗的生长,提高幼苗的光合效率,有效缓解苹果连作障碍。因此,万寿菊秸秆粉是一种有效的连作土壤修复材料,其在生产实践中的适宜添加量需要进一步研究。