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。     

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。     

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。     

过硫酸铵配施不同形态木霉菌肥缓解苹果连作障碍

  【目的】  研究肥料形态及土壤条件对木霉菌肥改善苹果土壤连作障碍的影响,以期为缓解苹果连作障碍提供有效的理论依据和技术支持。  【方法】  试验以苹果砧木—平邑甜茶 (Malus hupehensis Rehd.) 幼苗为试材,设置4个处理:连作土 (CK)、过硫酸铵处理 (T1)、过硫酸铵加颗粒状木霉菌肥 (T2)、过硫酸铵加粉末状木霉菌肥 (T3)。通过土壤微生物高通量测序、实时荧光定量PCR等技术研究了各处理对土壤微生物群落结构和土壤有害真菌数量的影响,并对各处理的平邑甜茶幼苗生理特性 (植株生物量、根系呼吸速率、根系保护酶活性) 进行了测定。  【结果】  颗粒状与粉末状木霉菌肥不同程度地促进了平邑甜茶幼苗的生长,改善了连作土壤微生物环境,提高了根系保护酶及土壤酶活性,颗粒状菌肥的促进效果好于粉末状菌肥。与对照相比,T1处理显著提高了连作平邑甜茶幼苗的生长,T2和T3处理促进平邑甜茶幼苗生长的效果又显著高于T1处理。T1处理的土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶活性显著低于对照,而T2、T3处理显著高于对照,T2处理的蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶的活性分别比对照提高45.41%、92.85%、56.32%、186.67%,T3处理分别比对照提高32.96%、83.89%、43.68%、165.56%。平邑甜茶幼苗的根系活力及根系氧化酶活性4个处理间均差异显著,由高到低的顺序为T2 > T3 > T1 > CK,T2处理的根系活力及根系氧化酶活性分别是对照的1.41和2.80倍。实时荧光定量PCR分析结果表明,T1、T2和T3处理都能优化土壤微生物环境,增加土壤细菌数量,降低土壤有害真菌腐皮镰孢菌 (Fusarium solani) 数量,T2与T3处理土壤细菌分别是对照的2.18、2.55倍,放线菌数量分别是对照的1.71、1.53倍。土壤高通量测序检测数据显示,相较于连作对照,T2处理木霉属相对丰度明显增加58.8%,链格孢属相对丰度显著下降92.87%,T3处理的镰孢属相对丰度与连作对照相比降低了64.18%。  【结论】  在过硫酸铵处理的连作土壤上施用木霉菌肥,可进一步提高土壤中细菌数量,降低有害真菌数量,优化土壤微生物环境,提高平邑甜茶幼苗的根系活力和植株生长。过硫酸铵联用颗粒状木霉菌肥的效果优于联用粉末状木霉菌肥。     

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。     

土壤熏蒸剂棉隆加海藻菌肥对苹果连作土微生物及平邑甜茶生长的影响

以生产上常用的苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材,在苹果连作土盆栽条件下研究了棉隆（四氢化–3,5–二甲基–2H–1,3,5–噻二嗪–2–硫酮）熏蒸加海藻菌肥对幼苗生长以及土壤环境的影响。试验结果表明,与连作土对照相比,棉隆熏蒸、连作土 + 海藻菌肥对平邑甜茶幼苗的生长均有不同程度的促进作用,二者组合使用效果最为显著;棉隆、海藻菌肥、棉隆 + 海藻菌肥均提高了平邑甜茶幼苗根系CAT、POD、SOD活性,其中棉隆 + 海藻菌肥的效果最明显;棉隆 + 海藻菌肥提高了幼苗根系总长度、根表面积、根体积、根尖数;海藻菌肥显著增加了土壤中细菌与真菌的数量,棉隆 + 海藻菌肥增加了土壤中细菌数量以及土壤中细菌与真菌的比值。棉隆熏蒸 + 海藻菌肥能更有效地减轻苹果连作障碍。     

不同氮形态对连作平邑甜茶幼苗生长及土壤尖孢镰孢菌数量的影响

【目的】研究盆栽条件下不同形态氮对苹果砧木—平邑甜茶幼苗生长以及对连作土壤微生物的影响,为连作建园时科学施肥、减轻苹果连作障碍提供依据。 【方法】试验于 2015 年露地进行,以平邑甜茶幼苗为试材,以连作土为对照1 (CK1) 和溴甲烷熏蒸为对照2 (CK2),设置施入铵态氮 (T1)、硝态氮 (T2) 和酰胺态氮 (T3) 3 个不同形态氮处理 (N 180 mg/L),于 2015 年 8 月测定平邑甜茶生物量、光合参数和土壤微生物等相关指标。 【结果】铵态氮 (T1) 和酰胺态氮 (T3) 处理均能明显提高连作条件下‘平邑甜茶’苹果幼苗的生物量,其中 T1 处理的株高、地径、鲜重、干重与 CK1 相比分别提高了 35.3%、24.4%、42.0%、57.7%。添加 3 种形态氮素均可不同程度地提高平邑甜茶幼苗叶片的净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs) 和根系呼吸速率,其中 T1 处理的 Pn、Gs 和根系呼吸速率分别比 CK1 提高了 27.6%、35.6%、43.3%,却并未达到 CK2 的效果。实时荧光定量 PCR 结果表明,CK2 尖孢镰孢菌的基因拷贝数降低最为明显,比 CK1 降低了 52.6%,T1 也有效地降低了尖孢镰孢菌的基因拷贝数,而 T2 和 T3 处理尖孢镰孢菌的基因拷贝数与 CK1 没有显著性差异。T-RFLP 结果表明,T1 和 T3 处理的真菌群落结构与 CK1 有明显差异,T1 处理与 CK2 的真菌群落结构较为相似,T2 处理的真菌群落结构与 CK1 较为相似。 【结论】铵态氮处理可更好地提高连作平邑甜茶幼苗的生物量、净光合速率以及根系呼吸速率,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,可作为减轻苹果连作障碍的措施。     

生物炭和菌肥的混合使用对苹果园连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生理指标的影响

以平邑甜茶(Malus hupehensis)幼苗为试材,盆栽试验条件下研究生物炭和菌液的混合施用对其生长及连作土壤环境的影响。试验共设5个处理:连作土对照(CK)、连作土溴甲烷熏蒸(T_1)、连作土施加2%生物炭(T_2)、连作土施用500倍稀释的菌液(T_3)、连作土加2%生物炭和500倍稀释的菌液(T_4)。研究结果表明,与连作相比,溴甲烷熏蒸、添加生物炭、施用菌液以及混合施用生物炭和菌液对平邑甜茶幼苗植株的生物量均有不同程度的促进作用。其中,溴甲烷熏蒸处理效果最好,混合施用生物炭和菌液次之,且均高于单独添加生物炭和菌液处理。与对照相比,混合施用生物炭和菌液处理9月平邑甜茶幼苗植株株高、地径、干重、鲜重分别增加了40.2%、34.7%、58.3%、68.6%;同时,平邑甜茶幼苗的根系长度、根表面积、根体积、根尖数分别增加了46.5%、108.0%、91.0%、34.3%。混合施用生物炭和菌液处理显着提高了平邑甜茶幼苗的根系活力,与对照相比增加了124.2%。添加生物炭、施用菌液和混合施用生物炭和菌液均增加了土壤中细菌的数量,降低了真菌的数量。添加生物炭、施用菌液和混合施用生物炭和菌液的细菌数量和连作相比分别增加了157.14%、85.71%、252.4%,真菌数量降低了7.1%、53.97%、68.14%,显着增加了细菌/真菌的比值。添加生物炭、施用菌液、混合施用生物炭和菌液处理均增加了土壤酶活性,其中混合施用生物炭和菌液处理的土壤酶活性增幅最为明显。试验结果表明,混合施用生物炭和菌液可以更好地促进连作平邑甜茶幼苗生物量的增加,提高细菌/真菌比值,增强土壤酶活性,改善苹果园连作土壤环境,有效减轻苹果连作障碍。     

草酸青霉A1菌株的鉴定及对苹果4种镰孢病菌的拮抗作用

从连作条件下的平邑甜茶健康根系分离得到1株内生真菌A1,通过形态学特征、培养特性观察鉴定该菌属于青霉属,将其ITS r DNA序列和β-tubulin序列与Gen Bank中已知标准菌株的ITS r DNA序列和β-tubulin序列进行比对,并利用MEGA5.05软件构建青霉菌A1菌株进化树。结果表明,青霉菌A1与草酸青霉Penicillium oxalicum(KF152942.1,KC344990.1)序列同源性最高,为100%,最终将青霉菌A1鉴定为草酸青霉A1。在马铃薯培养基(PDA)和玉米粉培养基上分别将内生真菌A1与尖孢镰孢菌、串珠镰孢菌、层出镰孢菌和腐皮镰孢菌进行对峙试验,结果在PDA培养基上对菌丝生长抑制率分别为42.0%、74.0%、47.0%和54.5%,拮抗系数达到Ⅱ级或Ⅰ级,在玉米粉培养基上菌丝生长抑制率分别为60.5%、82.2%、68.4%和53.4%,拮抗系数达到Ⅱ级或Ⅰ级,说明草酸青霉A1对4种苹果连作障碍病原镰孢属真菌具有较好的抑制作用。平邑甜茶盆栽试验结果表明,与连作土对照相比,A1菌肥显著促进了连作平邑甜茶幼苗鲜样质量、干样质量的增加,分别增加2.53倍和2.35倍,说明草酸青霉A1菌肥能在一定程度上减轻苹果连作障碍。使用实时荧光定量技术对土壤中的尖孢镰孢菌基因拷贝数进行检测,发现A1菌肥处理的土壤中尖孢镰孢菌的基因拷贝数量大幅下降,说明草酸青霉菌A1可以抑制其生长。A1菌株可作为防控苹果连作障碍的拮抗菌进一步研究。