保护地菜田与稻麦轮作田土壤微生物学特征的比较

比较分析了位于长江三角洲嘉兴市的三类主要水稻土(漏水型水稻土、爽水型水稻土和囊水型水稻土)由稻麦(或油菜)轮作改为多年连作露地蔬菜和大棚蔬菜后一些土壤微生物学特征的变化,以衡量土壤质量演变的趋势。结果表明,与稻麦(油)轮作土壤相比,蔬菜地土壤微生物区系发生了极大的变化,细菌数量显著减少,真菌和放线菌数量却显著增加;硝化细菌和反硝化细菌数量随土壤类型不同呈不同的变化。多年连作露地蔬菜和蔬菜大棚保护地土壤中微生物生物量碳和总磷脂(TPL)含量显著低于稻麦轮作土壤,土壤中脱氢酶活性也显著低于稻麦轮作土壤。Biolog分析表明,蔬菜大棚保护地土壤中微生物能利用的碳源显著少于露地蔬菜和稻麦轮作土壤,而后两者间无显著差异。说明由稻麦(油)轮作改为多年连作大棚蔬菜后土壤微生物群落结构、功能的多样性明显下降,土壤质量的稳定性和可持续利用性土壤的长期生产力也将大大降低。土壤微生物数量、活性及群落结构和功能多样性的下降主要与蔬菜栽培特别是大棚蔬菜栽培的旱作与稻麦水旱轮作的生态环境条件的变化和前者的过量施用精有机肥和高效NPK复合肥导致的土壤氮、磷富集、有机质下降、次生盐渍化和酸化有关。     

稻麦轮作田改为菜地后生化指标的变化

本文初步分析比较了位于长江三角洲嘉兴市的3种主要土壤类型漏水型水稻土、爽水型水稻土和囊水型水稻土由稻-麦(油菜)轮作田改为多年连作保护地菜田后一些生物化学指标的变化。结果表明:由稻麦轮作田改为蔬菜露地和大棚蔬菜保护地后都可引起土壤的酸化,pH下降程度随土壤类型不同而有别,其中漏水型水稻土和爽水型水稻土由稻麦轮作田改为大棚蔬菜保护地后pH下降最为强烈,分别下降1.96和1.87个单位。与稻-麦(油菜)轮作土壤相比,蔬菜露地和大棚蔬菜保护地土壤脱氢酶活性都显著降低,其中后者降低程度远大于前者;土壤转化酶和中性磷酸酶活性都有不同程度的降低。这些结果说明由稻麦轮作田改为多年连作蔬菜露地和大棚蔬菜保护地后引起土壤微生物活性的下降,从而影响土壤生物化学过程,进而影响土壤的健康质量。     

轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤盐分离子累积的影响

2007 年8 月在江苏省宜兴市采集10 个典型大棚土壤及其邻近露地蔬菜地土壤调查其离子组成和电导率, 并选择2 个土壤具有次生盐渍化特征的大棚研究轮作(蓖麻-白菜-蓖麻、辣椒-白菜-辣椒)对土壤电导率(EC)和离子组成的影响。结果表明, 大棚蔬菜地土壤EC 显著高于露地蔬菜地土壤, 20%的大棚土壤已发生次生盐渍化(EC>500 μS·cm^-1); 大棚土壤的SO₄^2-、NO₃^-离子浓度显著高于露地蔬菜土壤, 说明SO₄^2-、NO₃^-是影响大棚次生盐渍化的主要离子。2 年3 茬大棚蔬菜地轮作试验结果表明, 蓖麻-白菜-蓖麻轮作导致土壤EC 下降5%, 辣椒-白菜-辣椒轮作使土壤EC 下降33%, 表明后者对土壤次生盐渍化改良效果优于前者。两轮作系统盐分离子累积差异主要在于SO₄^2-, 辣椒-白菜-辣椒轮作能降低土壤SO₄^2-的累积, 而蓖麻-白菜-蓖麻轮作则不然。建议根据次生盐渍化土壤主控盐分离子以及不同作物对盐分离子吸收累积偏向性选择合适的轮作系统, 实现轮作改良次生盐渍化最佳效果。     

土壤次生盐渍化与微生物数量及土壤理化性质研究

次生盐渍化已成为制约设施栽培农业发展的主要障碍因子,为揭示次生盐渍化对土壤微生物和理化性质的影响,对上海市南汇区和崇明区设施栽培大棚土壤酶活性和微生物活性进行研究.结果表明:随着栽培时间的增加,土壤表层(0-5 cm)有机质变化不明显;而土壤中硝态氮和总盐量增加,连续栽培15年土壤的硝态氮(94.23 mg/kg)是露地表层土的14.8倍,EC值是露地的14.9倍;从第5年起土壤出现酸化现象.次生盐渍化越严重,对土壤脲酶、磷酸酶和呼吸强度的抑制越明显,连续栽培15年土壤脲酶活性受抑制率达到71.8%.EC值、总盐、硝态氮与放线菌、细菌数量都呈极显著负相关,与真菌数量呈显著负相关,最高相关系数达到-0.957.次生盐渍化对于深层土(15-20 cm)的影响没有表层土明显.     

土壤生态改良剂T1010对寿光日光温室土壤环境的改良效果

与露地蔬菜相比,日光温室蔬菜结果期长,产量高,能够周年生产,具有较高的经济和社会效益.然而,日光温室蔬菜复种指数高,菜农盲目施用大量化肥,忽视有机肥的施用,加上连作,年复一年,日光温室土壤肥力衰退,有机质匮乏,透气性降低,需氧微生物活性下降,严重影响了土壤中微生物群系的平衡[1,2],土壤盐分离子积累严重,最终导致土壤次生盐渍化和土壤酸化现象的产生[3,4],蔬菜病害加重[5],造成肥料等资源的浪费,既污染环境,又严重影响蔬菜的产量和品质,阴碍了蔬菜生产的可持续发展.     

设施蔬菜土壤次生盐渍化发生机理的研究现状与展望

本文综述了近年来国内外关于设施蔬菜土壤次生盐渍化发生的现状,以及盐渍化条件下蔬菜的危害程度,生理生化反应,特别是设施蔬菜土壤盐渍化与土壤和蔬菜硝酸盐含量的关系,并就设施蔬菜土壤次生盐渍化的主要研究方向进行了探讨和分析。     

西藏高原设施蔬菜土壤特性调查研究

对西藏高原大棚蔬菜土壤进行了分析研究。结果表明,与相邻露地土壤相比,其有机质、全磷、全氮、速效磷、碱解氮、硝态氮、铵态氮、全镁等含量均有增加,全钾、速效钾、全钙等含量均有减少;土壤pH值下降,有酸化的趋势;微量元素铁、硼、锌、钼等全量均有增加的趋势。塑料大棚土壤硝态氮发生了积累。土壤有机质、硝态氮、全铁、全硼、全锌、全镁、全钼等含量有随塑料大棚种植年限的延长而增加的趋势;土壤全钙量随塑料大棚种植年限的延长而减少,这是大棚土壤结构性变差的主要原因;土壤全锰量、全铜量无明显的变化规律;土壤pH值随塑料大棚种植年限的延长而下降,出现了土壤酸化现象。因此,西藏高原设施蔬菜土壤管理应注重有机肥的施用,控制氮肥的施用量和施肥时期,合理轮作倒茬,适当施用石灰,调节土壤酸度,根据蔬菜生长情况,适当施用钾肥,改变传统观念—西藏土壤不缺钾;注意灌水方法。     

稻麦轮作田改为保护地菜田土壤肥力质量的演变

野外调查与室内分析表明,位于长江三角洲嘉兴市的稻麦轮作田改为多年连作的蔬菜保护地后,土壤肥力质量已出现明显的酸化、次生盐积化、富营养化和非均衡化(氮磷超负荷累积和中微量元素缺乏)等演变趋势。与第二次土壤普查时的同类蔬菜地土壤相比,或与仍是稻麦(油)轮作的三类代表性水稻土相比,153个蔬菜保护地土壤样品pH平均下降约0 9单位。囊水型水稻土和爽水型水稻土大棚保护地的土壤pH下降严重,而漏水型水稻土大棚保护地只略有下降。84个蔬菜保护地土壤样品的可溶性盐平均为2.81g/kg,其中3.0g/kg占36.2%。囊水型土壤含盐量最高,达3.71g/kg,爽水型土壤与漏水型土壤分别为2.67和2.54g/kg。土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾均有大幅增加,尤其是速效磷超负荷累积:硝态氮(N)300mg/kg占调查样品的30.8%,速效磷(P)达90mg/kg以上。但中微量元素相对不足,缺钙、缺锌、缺硼等生理缺素病害时有发生。调查证明,蔬菜保护地土壤肥力质量急剧变化与过量施肥及多年大棚蔬菜连作有关。因此,退化土壤的修复必须从建立科学的平衡施肥制度和合理的轮作倒茬体系着手。     

保护地栽培蔬菜生理障碍的土壤因子与对策

系统地研究了温室、大棚、露地土壤的理化性质、生物学性状、土壤盐分组成及动态变化。认为：土壤硝酸盐积累是保护地栽培蔬菜生理障碍的主导因子；根据残留砂态氮数量控制氮肥施用，是防止保护地土壤次生盐渍化和硝盐污染环境最有效的措施。同时，对硝酸盐危害蔬菜生产的机理进行了探讨。     

设施蔬菜连作障碍原因及防治措施

连作障碍是设施蔬菜栽培中的一个关键问题。从土壤次生盐渍化、土壤微生物种类变化及植物自毒作用等方面综述了设施蔬菜连作障碍产生的原因，并提出了包括品种选择、轮作、合理施肥、嫁接及生物防治等防治措施。     

大棚土壤接种丛枝菌根真菌增强黄瓜枯萎病抑制水平

A pot experiment was conducted to study the plant growth and fruit yields of cucumber (Cucumis sativus L.) on a greenhouse soil with or without inoculation of arbuscular mycorrhizal fungi (AMFs) and Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum under unsterilized conditions. Two AMF inocula were tested: only one AMF strain Glomus caledonium 90036 and an AMF consortium mainly consisting of Glomus spp. and Acaulospora spp. There were four treatments including no inoculation (control), inoculation with F. oxysporum but without mycorrhizae (FO), inoculation with F. oxysporum and G. caledonium (FO+M1), and inoculation with F. oxysporum and the AMF consortium (FO+M2). Cucumber plants were harvested at weeks 3 and 9 after transplanting. Compared with the control, the FO treatment without AMF inoculation had less biomass both at weeks 3 and 9 (P < 0.05) and had higher incidence of Fusarium wilt and produced no cucumber fruit at week 9. Both FO+M1 and FO+M2 treatments had higher mycorrhizal colonization than the treatments which received no AMF inoculation at week 3 (P < 0.05), but only the FO+M2 treatment elevated plant biomass, decreased the incidence of Fusarium wilt, and improved cucumber yields to the same level as the control at week 9. The results indicated that the AMF consortium could suppress Fusarium wilt of cucumber and, therefore, showed potential as a biological control agent in greenhouse agroecosystems.     

两种丛枝菌根真菌对黄瓜苗期枯萎病的防效及根系抗病相关酶活性的影响

由尖孢镰刀菌引起的黄瓜枯萎病是设施黄瓜生产的主要障碍之一,丛枝菌根真菌(AM真菌)可以和包括黄瓜在内约80%的维管植物的根系形成菌根共生体,适宜的共生体组合对于寄主的生长与抗病性的提高十分有益。为明确Glomus versiforme与Glomus intraradices两种AM真菌对"津绿3号"黄瓜苗期枯萎病的防治效果。试验采用盆钵培养的方法,研究了两种AM真菌对幼苗生长及其根系3种抗病相关酶活性的影响。结果表明:两种AM真菌均可促进黄瓜幼苗的生长,并能减轻病害,但以G.versiforme的促生及生防作用更显著,接种G.versiforme处理的黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积及干重均显著大于对照,该处理的幼苗病情指数较对照降低26.6%。菌根化黄瓜幼苗抗病性的提高一方面与接种病原菌Fusarium oxysporum f.sp.cucumerinum前幼苗生长健壮有关;另一方面与根系抗病相关酶活性的提前诱导有关。接种F.oxysporum f.sp.cucumerinum前,G.versiforme处理的黄瓜幼苗壮苗指数显著高于G.intraradices处理与对照,分别为G.intraradices处理与对照的1.19倍与1.22倍;G.versiforme处理的黄瓜幼苗根系几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶与PAL酶分别比对照提前2 d、7 d、7 d被诱导,且酶活性分别为对照的1.44倍、2.16倍和92.00倍。     

不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物转化特征

为了从土壤生物学角度评价太湖地区不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤肥力与质量,该研究调查了江苏省宜兴市不同蔬菜品种、不同栽培年限、不同栽培方式及不同土壤深度的蔬菜塑料大棚土壤氮磷生物学特性.结果显示,土壤脲酶活性受不同蔬菜品种影响,栽种黄瓜的土壤脲酶活性显著小于栽种茄子的土壤.随着栽培年限的增加,土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量明显增加.在种植同一种蔬菜(黄瓜)条件下,基质槽培下理化性状与部分生物学指标优于土壤栽培.蔬菜塑料大棚土壤脲酶活性与氨氧化细菌数量随着土壤深度的增加总体呈缓慢降低的趋势,中性磷酸酶活性随土壤深度增加先升高而后降低;与相同土层的露地土壤相比,蔬菜塑料大棚土壤理化性状逐渐恶化,土壤脲酶活性和氨氧化细菌数量相对较高.这些结果可以为该地区蔬菜塑料大棚土壤的可持续利用提供初步的土壤生物学依据.     

施用不同生物有机肥对连作黄瓜枯萎病防治效果及其机理初探

采用营养钵育苗和盆钵试验的方法,研究了以枯草芽孢杆菌SQR9和哈茨木霉T37这两株拮抗菌制成的三种生物有机肥（BIOⅠ、 BIOⅡ和BIOⅢ）对黄瓜生长、 土传枯萎病防治效果及其生防菌株在黄瓜根系中的定殖情况的影响。结果表明, 1）未施用生物有机肥的对照处理（CK）完全发病,有机肥处理（OF）发病率高达88.2%。施用BIO处理都不同程度地降低了黄瓜土传枯萎病的发病率,施用生物有机肥BIOⅠ、 BIOⅡ和BIOⅢ后发病率分别降至51.0%、 19.6%、 13.7%。2）与对照相比,BIOⅠ、 BIO Ⅱ和BIO Ⅲ处理能够显著提高黄瓜生物量,分别是对照的 2.55、 2.46 和 2.58 倍。3）菌株SQR9和T37通过有效的根际定殖降低了病原真菌对根系的侵染,荧光定量PCR（real-time PCR）测定黄瓜根际尖孢镰刀菌数量的结果表明,施用BIOⅡ和BIOⅢ能够将病原菌数量控制在103 copies/g, 土,而对照土壤高达 107 copies/g, 土。     

不同栽培条件下蔬菜塑料大棚土壤尖孢镰刀菌数量的变化

应用尖孢镰刀菌选择性培养基,调查了太湖地区不同蔬菜品种、不同栽培年限、不同栽培方式及不同土壤深度的蔬菜塑料大棚土壤中尖孢镰刀菌数量的变化情况。结果显示,栽种黄瓜的土壤中尖孢镰刀菌数量达1.6×104cfug-1干土,显著大于栽种芹菜和茄子的土壤。随着栽培年限的增加,土壤中尖孢镰刀菌数量有增加的趋势,连作4a土壤中尖孢镰刀菌数量比连作1a土壤增加了22%。与有土栽培相比,基质槽培土壤中尖孢镰刀菌数量较少,仅1.1×104cfug-1干土,基质栽培可能是国内今后蔬菜塑料大棚的发展方向之一。随着土层深度的增加,土壤中尖孢镰刀菌数量逐渐降低,尖孢镰刀菌很少从表层土向下迁移。这些结果为蔬菜塑料大棚土壤的可持续利用提供了一些初步的微生物学依据。     

拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病的防治作用

由西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)引起的西瓜枯萎病是导致西瓜生产毁灭性损失的土传病害,当前对该病尚无有效的防治措施.为了探索该病的生物防治效果,本研究从土壤中分离筛选西瓜枯萎病的拮抗菌,制成生物有机肥,通过温室盆栽试验检验防病效果,并对与拮抗相关的拮抗菌葡聚糖酶进行分子生物学检测.从不同土壤中分离纯化到对西瓜枯萎病菌有潜在拮抗作用的细菌172株,通过平板对峙法筛选出抑菌率在60％以上的拮抗细菌13株,从中挑选出2株抑菌率最高的菌株Cy5和CR38,分别用其与已腐熟的有机肥制成生物有机肥BIO5和BIO38.盆栽试验结果表明,BIO5在防病和促进西瓜生长方面表现优于BIO38.与对照相比,BIO5和BIO38对西瓜枯萎病的相对防治率分别为75％和25％.BIO5处理植株的株高、地上部鲜重、地上部干重分别比对照增加64.8％、63.0％和50％.施用生物有机肥还能显著改变根际土壤的微生物组成.BIO5处理根际土壤的细菌和枯草芽孢杆菌数量分别比对照增加48.5％和61.1％,真菌和尖孢镰刀菌的数量比对照分别下降52.1％和70.2％.分子生物学分析表明,菌株Cy5属于Paenibacillus jamilae菌株,并含有类似于P.polymyxa的β-1,3-1,4-葡聚糖酶.本研究结果说明,拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病有防治潜力.     

淮南煤矿复垦区土壤重金属含量分布及潜在生态风险评价

以淮南矿区煤矸石充填复垦地为研究对象,对该复垦区不同土地利用方式(小麦地、桃林、蔬菜大棚、油菜地)下土壤Cd,Zn,As,Ni,Cu,Pb,Cr,Mn共8种重金属含量进行了分析和评价。结果表明,相对土壤背景值,该复垦区土壤中Zn,Cr,Mn,As污染较为严重相对未复垦区,复垦区土壤中的Zn,Cd,As分别是未复垦区的4.38,2.57和2.20倍,具有明显的累积现象。不同土地利用方式土壤重金属含量差异较大,小麦地和桃林地的Zn,Cd,As含量远大于油菜地和蔬菜大棚,Cr含量则表现为桃林地、蔬菜地远大于小麦地和油菜地,Ni,Cu,Mn,Pb在4种土地利用类型下的差异不显著。土地利用方式、施肥以及受采矿活动的影响程度不同是导致土壤重金属含量差异的主要原因。淮南煤矿复垦土壤中各重金属的生态风险顺序为:Cd>Zn>As>Ni>Cu>Pb>Cr>Mn。Cd的潜在生态风险值最大(89.71),属于强生态风险,其余元素均为轻微风险。不同土地利用方式的风险顺序为:小麦地>桃林地>蔬菜大棚>油菜地。     

红三叶根际促生菌中具生防效果菌株筛选、鉴定及特性研究

【目的】 从岷山红三叶根际分离的109株促生菌,鉴定、筛选了具有生防能力的菌种资源并研究其生防特性,为生产应用提供服务。 【方法】 采用平板对峙法筛选优良生防菌株,对其产铁载体能力进行定性、定量测定和16S rRNA基因序列分析鉴定。 【结果】 平板对峙试验显示,109株促生菌中有8株促生菌对3种病原真菌 (立枯丝核菌、黄瓜枯萎菌、西瓜尖镰孢菌) 具有拮抗效果,分别是菌株MHS3、MHS7、MHS9、MHS27、MHS31、MHS38、MHS39和MHS48。其中,菌株MHS27、MHS31发酵液对立枯丝核菌抑菌率分别为40.1%、47.1%;菌株MHS7和MHS48发酵液对黄瓜枯萎菌抑菌率分别为26.1%、22.8%;菌株MHS27和MHS31发酵液对西瓜尖镰孢菌抑制率分别为34.0%、30.5%;产嗜铁素是生防菌 (MHS7、MHS27、MHS31、MHS48) 拮抗3种病原真菌的主要途径之一。经16S rRNA基因序列分析初步鉴定,菌株MHS7为特基拉芽孢杆菌 (Bacillus tequilensis),菌株MHS27为溶蛋白芽孢杆菌 (Bacillus proteolyticus),菌株MHS31为Pseudomonas paralactis,菌株MHS48为克雷伯氏菌 (Klebsiella oxytoca)。 【结论】 从岷山红三叶根际分离筛选出4株具有优良生防作用的PGPR菌株,为今后生物菌肥应用推广提供了菌种资源支持。      

一株拮抗放线菌的鉴定及其对黄瓜枯萎病的生防效应研究

鉴定从土壤中分离的一株拮抗放线菌(编号CT205),探索其防治植物病害的潜能.通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析研究菌株CT205的分类地位,采用平板对峙法测定其抗菌活性,利用连作致病土盆栽试验评价其对黄瓜枯萎病的防治作用.初步鉴定菌株CT205为白刺链霉菌(Streptomyces albospinus),菌株CT205对供试的枯草杆菌、啤酒酵母、小麦纹枯、土豆青枯等植物病原菌均有不同程度的抑制作用,其中对黄瓜枯萎病、西瓜枯萎病、烟草疫霉3种供试病原真菌的抑制作用较强.盆栽试验表明,施用放线菌CT205对黄瓜生长有一定的促生作用,对黄瓜枯萎病防治效果为51.85％,放线菌CT205菌液和有机肥复合制作成生物有机肥,防治效果达81.85％.研究表明,放线菌CT205具有潜在的应用价值.     

西瓜枯萎病生防细菌的筛选

从６个土壤标本中分离得１５个细菌菌株,其中Ｂ１１、Ｂ１４、Ｂ１９、Ｂ２４等４个菌株为芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．）,它们对西瓜枯萎病菌有较强的抑制作用。经室内和田间初步防治试验测定,它们对西瓜枯萎病有较好的防治效果。