连作葡萄对土壤中脲酶活性及养分含量的影响

对葡萄不同种植年限土壤中脲酶及速效氮、磷、钾含量进行研究分析。结果表明:随着种植年限的增长,葡萄根际土壤中脲酶活性增强,速效氮、磷含量增加,各养分比例变化不大,并未表现出养分亏缺或失调现象。     

施入有机物料对葡萄连作土壤速效养分及微生物的影响

采用盆栽试验,研究施入不同比例的稻草和玉米秸秆对葡萄连作土壤速效养分及微生物数量的影响。结果表明,施入稻草和玉米秸秆后并没有增加连作土壤中速效N的含量,但不同程度的增加了速效P和速效K的含量。对微生物的影响表现为,增加了连作土中细菌、放线菌和真菌的数量,稻草处理使细菌、真菌比值增加,放线菌比值降低;秸秆处理后,真菌比值下降,且随着玉米秸秆含量增加,下降幅度越大,除99.5%连作土＋0.5%玉米秸秆处理之外,细菌比值增加,放线菌比值降低。     

连作土灭菌对葡萄生长及根系分泌特性的影响

为探讨葡萄连作障碍产生的原因,采用盆栽模拟试验,对葡萄连作土壤进行蒸汽灭菌,研究连作土灭菌后葡萄植株生长及根系分泌特性的变化。结果表明,连作土灭菌显著增加了葡萄植株的株高和茎粗,其中以7月份的增加幅度最大,分别比连作土增加了1.51倍和0.14倍,地上和地下鲜质量随着生长期的延长也表现出显著增加的趋势,以9月份的增加幅度最大,分别增加了1.18倍和1.09倍。并且连作土壤灭菌后葡萄叶片SOD酶活性增强,MDA含量降低,根系活力随生长期的延长,表现出先下降再上升的趋势。另外,研究发现连作土壤灭菌后葡萄根系分泌的还原糖及氨基酸总量显著降低,分别比连作土壤降低了72.60%和91.10%;氨基酸的种类及其含量也发生改变,其中Ile、Leu和Tyr3种氨基酸未达到检测水平,其他氨基酸含量降低。可见,对连作土壤进行有效的灭菌后,可以改变根际微生态的核心因素即根系分泌物的成分及含量,促进植株的生长,减轻葡萄的连作障碍,进而证实了土壤生物因素是葡萄连作障碍产生的重要原因之一。     

葡萄根系分泌物的化感效应及化感物质的分离鉴定

采用室内组培苗（‘晚红’葡萄,Vitis vinifera L.‘Red Globe’）和室外盆栽苗（‘贝达’葡萄, V. riparia × V. labrusca‘Beta’）,研究了葡萄根系分泌物的化感效应,并利用LC-MS技术对根系分泌物中的化感物质进行了分离鉴定。室内试验表明：0.01、0.10、0.50 g ∙ mL-1（根系干质量/培养基体积）浓度的根系分泌物显著抑制葡萄组培苗的生长,浓度越高抑制作用越强。盆栽试验显示葡萄根系分泌物在低浓度的情况下促进植株生长,叶片可溶性糖、淀粉及蛋白质含量增加,苯丙氨酸解氨酸（PAL）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照差异不显著,丙二醛（MDA）含量减少;而在高浓度的情况下植株生长抑制显著,PAL和SOD活性被激活,分别比对照提高了69.16%和10.35%,MDA含量增加。LC-MS检测结果确定葡萄根系分泌物中含有对羟基苯甲酸和水杨酸两种酚酸类物质,推断含有软脂酸、1–二十一醇、柠檬酸、乌头酸、β–谷甾醇、邻苯二甲酸和没食子酸。采用‘山河二号’葡萄（V. amurensis × V. riparia ‘Shanhe 2’）组培苗检测证明对羟基苯甲酸和水杨酸对葡萄具有显著的化感抑制作用。     

不同种植年限葡萄园根区土壤养分变化及对再植葡萄生长的影响

研究了种植葡萄30年重茬3次和种植葡萄3年新建葡萄园的根区土壤养分变化,结合盆栽试验,分析了不同葡萄园根区土壤对再植葡萄生长发育的影响。结果表明,连作葡萄园土壤有机质及大量元素N、P、K、水溶性Ca、Mg含量并未减少,表现出显著增加趋势,而微量元素变化较为复杂,随着葡萄种植时间延长,Fe、Mn含量减少,Zn、Cu含量增加,Zn/Mn、Zn/Fe、N/Fe、P/Fe、Zn/K等比例失调,其中Zn/Mn、Zn/Fe比例失调最为严重。与新植园土盆栽葡萄相比,连作园根区土盆栽葡萄的株高、茎粗、地上鲜重、地下鲜重、叶绿素含量和根系活力均较低,分别比新植园土盆栽葡萄降低39.80%、5.82%、47.97%、30.17%、30.36%和21.22%,表现出明显的重茬障碍症状。连作土壤中Fe含量减少,Zn/Mn、Zn/Fe比例失调可能是葡萄连作障碍产生的重要原因之一。     

丛枝菌根真菌对连作土壤中葡萄生长及根系分泌特性的影响

为了研究不同丛枝菌根真菌[地表球囊霉Glomus versuforme(简称G.V)、摩西球囊霉Glomus mossetle(简称G.M)和幼套球囊霉Glomus etunicatum(简称G.E)I对连作土壤中贝达(V.vulpina×V.labnuca Beta)葡萄扦插苗生长及根系分泌特性的影响,采用盆栽试验,将连作土灭菌后接种不同丛枝菌根真菌,测定贝达葡萄地上部及根系生理指标,利用液相色谱-质谱联用仪测定根系分泌的物质种类及含量.结果表明:3种丛枝菌根真菌处理葡萄的株高、茎粗、地上及地下鲜重均增加.叶片SOD活性增强,MDA含量降低,根系活力增强.其中G.V处理和G.M处理效果最显著,叶片SOD酶活性分别为对照的2.23倍和2.18倍.MDA含量比对照低12.83%和17.51%.根系活力比对照提高17.07%和20.33%.接种菌剂后,葡萄根系分泌的物质种类及其含量也发生变化,其中G.V处理葡萄根系分泌的物质种类较多,并且含有特异性成分橙花叔醇.连作土灭菌后接种丛枝菌根真菌促进了葡萄的生长,其中G.V处理和G.M处理效果较好.     

根茬残体对葡萄自身生长及生理指标的影响

采用盆栽试验,将不同质量比(1∶100,3∶100,5∶100)的贝达(V.vulpina×V.labrusca Beta)葡萄粉碎根系混入土壤中,研究其对葡萄植株生长及生理指标的影响。结果表明:葡萄根茬残体显著降低了葡萄的株高、茎粗及地上和地下鲜重。随着根茬残体加入量的提高,叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低,可溶性糖、淀粉和蛋白质含量减少,根呼吸速率下降;叶片的酶活性也发生改变,苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性随着残体加入量的提高分别比对照降低了6.6%,9.7%,29.5%,超氧化物歧化酶(SOD)活性降低了1.2%,2.5%,2.9%,而丙二醛(MDA)含量则增加了12.7%,25.4%,37.3%。可见,葡萄根茬残体具有显著的自毒作用,是葡萄连作障碍产生的重要原因之一。     

施入有机物料对葡萄连作土壤速效养分及微生物的影响

采用盆栽试验,研究施入不同比例的稻草和玉米秸秆对葡萄连作土壤速效养分及微生物数量的影响.结果表明,施入稻草和玉米秸秆后并没有增加连作土壤中速效N的含量,但不同程度的增加了速效P和速效K的含量.对微生物的影响表现为,增加了连作土中细菌、放线菌和真菌的数量,稻草处理使细菌、真菌比值增加,放线菌比值降低;秸秆处理后,真菌比值下降,且随着玉米秸秆含量增加,下降幅度越大,除99.5%连作土+0.5%玉米秸秆处理之外,细菌比值增加,放线菌比值降低.