强还原土壤灭菌处理对连作病土改良效果的影响因素

以西瓜和草莓连作病土为研究对象，设置不同处理时间(3、4、5、7周)、处理温度(10、20、30、40℃)、含水量(80%和100%田间最大持水量、淹水)以及物料类型(稻草、稻草+牛粪、稻草+铁粉)的强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)处理，通过冗余分析和随机森林分析探讨RSD处理对不同土壤类型的改良效果及其共性影响因子。结果表明：与对照相比，RSD处理能显著降低两种土壤的电导率和提高土壤p H，且能有效减少土壤真菌/细菌比、尖孢镰刀菌数量及其在真菌中的占比。然而，各因素RSD处理间的土壤性状也呈显著差异，其中pH、电导率以及杀菌效果的整体变化幅度分别为6.48～8.64、0.15～0.22 mS/cm及0.6%～99.9%。RSD在处理温度高于10℃且处理时长为3周时可显著提高土壤pH；在淹水处理时土壤盐渍化去除效果最佳；在处理温度40℃条件下，尖孢镰刀菌的杀灭效果于两种土壤中均达99.7%以上。相关性分析进一步表明，处理温度与RSD处理后的土壤pH和微生物性质相关性最高，且各因素对RSD处理杀菌效果的重要性排序为：温度>时间&g...     

土壤强还原处理对连作芥蓝产量、微生物数量及活性的影响

芥蓝是一种重要的十字花科蔬菜,但高强度单一的种植模式以及不合理的养分管理使得土壤连作障碍现象日益突出,严重制约着芥蓝的可持续生产。土壤强还原处理(reductive soil disinfestation,RSD)是一种作物种植前的土壤处理方法,不仅可以有效杀灭土传病原菌,还具有改善土壤结构、增加土壤有机质含量、重建土壤微生物区系、恢复微生物活性等作用。我们以云南省昆明市安宁县的芥蓝生产基地中连作障碍严重的地块作为研究对象,设置3个处理:不做任何处理的对照(CK),固体有机物料(C/N:122,12 t/hm~2)RSD处理(RSD_BA);液体有机物料(C/N:30,6t/hm~2)RSD处理(RSD_MO),测定RSD处理后土壤理化和生物学性质的变化,并统计芥蓝产量和根肿病的发病率。结果表明,与CK处理相比,RSD处理能够显著提升土壤pH,降低土壤NO_3~–-N和有效态重金属的含量;并且能够显著增加芥蓝产量,降低根肿病的发病率,其中RSD_MO和RSD_BA处理后产量分别提高268%和397%,发病率分别降低37.3%和56.7%。RSD处理还能明显提高细菌与真菌的比值(B/F),降低芸薹根肿菌的数量,增加土壤微生物活性,其中RSD_BA处理的杀菌率达到90.6%,微生物活性提高2倍。因此,固体有机物料的土壤强还原处理能够显著改善芥蓝连作生产系统的土壤质量,降低发病率,提高产量,是一种具有快速缓解十字花科蔬菜地连作障碍,实现可持续种植的有效措施。     

不同有机物料强还原处理对土壤性状影响与防控辣椒疫病效果

在室内试验条件下研究了土壤添加菜粕或秸秆后进行淹水处理对辣椒疫病发生率的影响,并从土壤理化和生物学性状及病原菌数量方面进行解析。结果表明:淹水结束时,菜粕处理和秸秆处理土壤Eh值比对照低267和228 m V,而有机酸、酚酸和铵态氮含量分别是对照的2.96和4.39倍、2.59和3.73倍、3.21和0.38倍。与对照相比,两种强还原处理更显著地减少放线菌数量和极显著增加细菌数量,且菜粕处理效果更为明显。秸秆处理真菌数量显著上升,菜粕处理却显著下降。两种强还原处理均显著提高土壤多酚氧化酶活和纤维素酶活,降低脲酶活,但秸秆处理纤维素酶活显著高于菜粕处理,而多酚氧化酶活和脲酶活显著低于菜粕处理。秸秆处理消除辣椒疫霉效果显著强于对照和菜粕处理,栽植后对照和菜粕处理的辣椒疫霉数量增至35.9和15.6个辣椒疫霉/g干土,而秸秆处理的辣椒疫霉数量为0。对照、菜粕处理和秸秆处理发病率分别为16.7%、3.3%和0。两种强还原处理可能通过改变土壤Eh值、铵态氮含量、有机酸和酚酸含量进而减少辣椒疫霉数量,并通过改变土壤微生物群落和土壤酶活抑制辣椒疫霉的生存和致病力。菜粕和秸秆强还原处理对土壤铵态氮、有机酸、酚酸、纤维素酶和真菌等方面的影响差异显著,这可能是两者防效差异的主要原因。     

强还原处理配施枯草芽孢杆菌对百合土壤酚酸的影响

为研究不同有机物料强还原土壤处理(Reductive Soil Disinfestation, RSD)及枯草芽孢杆菌施用对土壤酚酸类物质的影响，以龙牙百合栽培土壤为研究对象，采用裂区试验设计，主区设置对照(CK)和以制糖发酵废液(MO)、植物残渣(SB)为主要有机物料的RSD处理，并于再植龙牙百合出苗后裂区添加枯草芽孢杆菌Y25(CK＿Y25、MO＿Y25、SB＿Y25)，分别在RSD处理后及龙牙百合生长期和收获期采集土壤样品，分析土壤中酚酸类物质的组成和含量变化。结果表明：与CK相比，SB处理显著(P<0.05)增加了土壤中丁香酸、对香豆酸、阿魏酸和总酚酸的含量，改变了土壤酚酸谱特征，而MO处理对土壤酚酸组成和含量的影响均不显著。龙牙百合再植能够提高RSD处理土壤中酚酸类物质含量，但不同处理随种植时间延长而呈现不同的变化规律。此外，添加枯草芽孢杆菌Y25能显著(P<0.05)降低SB处理土壤中酚酸类物质的含量(总酚酸降解率≥30%)，其中对香豆酸和阿魏酸在龙牙百合生长期和收获期的降解率分别高达39.2%～47.8%和32.3%～36.7%。本研究发现，以植物残渣为有机物...     

生物炭与强还原处理对设施蔬菜土壤可溶性有机质的影响

利用田间试验,探讨生物炭与强还原处理(RSD)对退化设施蔬菜土壤可溶性有机质(DOM)的影响.处理为对照(CK)、生物炭修复(BC)、淹水(SF)、淹水覆膜(SFF)、强还原修复(RSD)、RSD与生物炭联合修复(RSD+BC),对比研究不同处理对0-20,20-40 cm 土壤DOM含量及光谱特征的影响.结果表明:0...     

强还原土壤灭菌研究进展

随着经济和技术的快速发展,以高投入高产出、高频种植等为特点的集约化种植已成为我国重要的农业生产模式。伴随集约化种植程度不断提高,作物土传病害频发,且易发生酸化、次生盐渍化、土壤板结等土地退化现象,往往造成作物连作障碍。强还原土壤灭菌方法(reductive soil disinfestation,RSD)作为一种环境友好型方法,兼具杀灭土传病原菌和改善土壤理化性质、易操作和处理时间短等特点,已成功用于作物连作障碍的防治。本文根据不同作物类型及不同土传病原菌,归纳总结了RSD处理过程所采取的有机物质类型、施用量、温度条件、淹水覆膜状况及灭菌效果。     

强还原土壤处理对再植龙牙百合生长不利因子的消减作用

病害和草害是再植龙牙百合生长的两大关键制约因素。以强还原土壤处理（Reductive soil disinfestation,RSD）为技术手段,以湖南省栽培过龙牙百合的土壤为研究对象,通过设置液体有机物料RSD处理（6 t·hm–2,MO）、固体有机物料RSD处理（15 t·hm–2,SB）和不做任何土壤处理的对照（CK）,研究该技术手段对龙牙百合栽培土壤中土传病原菌和杂草种子库的影响。结果表明,与CK对照相比,RSD处理均能有效杀灭土壤中的尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌和立枯丝核菌等病原真菌,显著降低镰刀菌属在真菌类群中的占比,其杀菌率高达98.8%。同时,RSD处理还能有效抑制土壤杂草种子库中大部分杂草的萌发,显著降低田间杂草的密度和生物量,其对杂草数量和干质量的抑制率分别为94.1%～96.0%和71.0%～94.7%,且MO处理对杂草的防除效果优于SB处理。此外,RSD处理还能显著改变田间杂草的群落结构,并降低其多样性、丰富度和优势度。因此,强还原土壤处理能够显著消减土传病原菌、杂草等再植龙牙百合生长不利因子,是一种具有同时降低田间病害和草害发生潜力的农业措施,且可以为减少农药施用量...     

不同连作年限不同生长时期对大蒜土壤性质的影响

选取中国出口大蒜主产区山东省济宁市嘉祥县连作5年大蒜田、金乡县连作25年大蒜田和连作40年大蒜田进行大蒜鳞茎产量及各生长时期根际土壤、非根际土壤理化性质研究。结果显示:大蒜随着连作年限的增加,产量出现先下降后回升的现象;随着大蒜连作年限的增加,根际土壤全磷、速效钾含量呈现富集趋势,而有机质含量随着连作年限增加而逐渐降低;全氮、全磷、有效磷、有机质含量受生长时期的影响大于连作年限,而速效钾含量受连作年限的影响大于生长时期;连作年限与全氮、有机质含量呈极显著的负相关关系。     

厌氧还原土壤灭菌对设施蔬菜地连作障碍土壤性质的影响

设施蔬菜地连作土壤,往往由于大量施用化肥、蒸发量大、受雨水淋滤少等原因,导致土壤退化,引发土传植物病害频发等连作障碍问题。厌氧还原土壤灭菌处理设施蔬菜地连作障碍土壤,降低土壤的氧化-还原电位,创造强还原环境,快速调节退化土壤理化性质和微生态结构,改良设施蔬菜地连作障碍土壤,提高设施蔬菜产量和品质,增加农民收入。对采集蚌埠市蔬菜基地设施蔬菜地连作障碍土壤,分设对照(不添加物料、不淹水)、处理1(少量稻草+淹水)、处理2(高量稻草+淹水)、处理3(少量稻草+少量猪粪+淹水)、处理4(高量稻草+高量猪粪+淹水)、处理5(高量稻草+饱和水)、处理6(高量稻草+高量猪粪+饱和水)共7组样品,每组样品分设3个平行样,实验室内30℃恒温箱密封培养15天,期间取样3次分析土壤理化性质及可培养微生物数量变化。结果表明,厌氧还原土壤灭菌处理可以降低土壤p H值和Ec值,去除SO42-和NO3-等水溶性盐分离子,调节土壤理化性质,尖孢镰刀菌由处理前104cfu g-1降低至103cfu g-1的致病临界浓度,起到抑制土传植物病原菌作用,防治设施农业连作障碍。不同有机物料的处理效果均较好,但处理间差异不显著,虽处理10天与处理15天相比,各处理样品的理化性质和微生物含量变化不显著,但与处理5天相比较,差异显著(P<0.05)。     

土壤强还原处理对三七连作障碍因子及再植三七生长的影响

为研究土壤强还原处理(Reductive soil disinfestation,RSD)对连作三七土壤中障碍因子及再植三七生长的影响,以云南省文山州连作三七土壤为研究对象,设置4个处理:对照(CK);分别添加高碳氮比有机物料(C/N 94,15 t·hm~(-2),SB),低碳氮比有机物料(C/N 19,15t·hm~(-2),BD),高、低碳氮比有机物料等质量混合(15 t·hm~(-2),SB+BD)的RSD处理。利用高效液相色谱测定土壤中皂苷类物质的含量,通过定量PCR和变性梯度凝胶电泳测定土壤微生物数量和群落结构,并统计再植三七的存苗率和发病率。结果表明,与CK相比,RSD能够显著消减土壤中皂苷类物质的含量,其中BD和SB+BD对Rb_1和Rh_1的降解率分别高达82.1%和85.8%～88.1%。RSD还能有效杀灭尖孢镰刀菌,显著降低其在真菌类群中的比例,其中杀菌率高达99.7%。同时,移栽5个月后,RSD处理再植三七的存苗率提高7.3倍～8.5倍,发病率由89.0%降低至12.9%～16.1%。因此,土壤强还原处理能够显著消减连作三七土壤中积累的障碍因子,改善土壤微生物群落结构,提高存苗率,降低发病率,是一种具有快速缓解三七连作障碍潜力的农业措施。     

长期连作及强还原土壤灭菌处理对烤烟根际土壤真菌群落的影响

烤烟是重要的经济作物,连作障碍已成为限制其产业发展的主要原因之一,研究长期连作及强还原土壤灭菌处理(RSD)对烤烟根际土壤真菌群落的影响,为缓解烤烟连作障碍提供理论基础。选取烤烟连作 3、5和 7年根际土壤分析理化性质和真菌群落演替规律。选取烤烟连作 3年样地实施强还原土壤灭菌处理(RSD),与未处理(3年)对比,以此评价 RSD修复效果。结果表明:(1)连作处理显著降低烤烟根际土壤 pH及总碳和总氮的含量,RSD处理较未处理(3年)显著提升土壤总碳和总氮的含量。(2)测序结果表明,连作处理显著促进真菌群落 Alpha多样性,主坐标轴分析和聚类分析表明连作处理显著改变真菌群落结构,真菌群落相对丰度的变化及 FUNGuild数据库比对结果表明,连作处理促使病原菌丰度增加。(3)与未处理(3年)相比,RSD处理显著降低真菌群落多样性和病原菌丰度。(4)相关性热图分析表明病原菌相对丰度与 pH、总碳和总氮含量呈显著负相关。因此,长期连作烤烟导致根际土壤质量退化,造成病原菌增多;RSD处理对连作土壤的质量和真菌群落具有良好的修复效果。     

厌氧土壤灭菌法对西瓜连作土壤性质的影响

对旱田和水田西瓜连作土用厌氧土壤灭菌法(ASD)处理,分别设对照(H1和S1,H指旱田土,S指水田土)、淹水对照(H2和S2)、添加1%稻草(H3和S3)、1%稻草+0.1%硫磺(H4和S4)、1%稻草+300 mg/kg氨水(H5和S5),混匀后淹水、密封,户外处理20 d。分别测定土壤pH值、EC值、NO_3~-、NH_4~+、SO_4~(2-)和土壤可培养微生物等指标。结果表明,ASD法可显著提高土壤pH值(P0.05),淹水对照和各处理土样的pH6.5(除H4和S4的pH6.5外),均显著高于对照(P0.05);有效调节土壤EC值,旱田土的淹水对照和各处理EC值均低于对照H1(除H5高于对照H1外),水田土S2和S3的EC值低于S1,S4和S5高于S1,但淹水对照和各处理EC值与对照相比,差异不显著(P0.05);降低土壤中NO_3~-、SO_4~(2-)含量,淹水对照和各处理土样中NO_3~-含量较对照降低79.4%~99.9%,除H4和S4中SO_4~(2-)含量较对照分别增加155.7%和58.9%外,淹水对照和其它各处理土样中SO_4~(2-)含量较对照降低38.2%~91.0%;尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium Oxysporum f.sp.Niveum,FON)数量显著降低(P0.05),旱田土和水田土中FON含量与对照H1和S1相比,分别由10~5和10~4CFU/g降至10~3CFU/g(其中各旱田土样中FON含量大小依次为H4H3=H5H2H1,各水田土样中FON含量大小依次为S4S3S5S2S1)。可见,ASD法可调节西瓜连作土理化性质,抑制FON,改善退化土壤质量。     

Effect of the amelioration of soil acidity and continuous cropping of cruciferous vegetables on the incidence of clubroot disease and resting spore density in soil

pp. 891–896
In order to elucidate the effect of converter furnace slag applied as a liming amendment and continuous cropping of Qing gin cai ( Brassicae chinensis L.) or leaf daikon ( Raphanus sativus ) on the incidence of clubroot disease and the resting spore density in soil, pot cultivation tests were carried out. In the pot tests, pH(H₂O) was 5.2–6.1 in the non-application pot, and 7.1–7.6 in the pots receiving an application of converter furnace slag.
A significant incidence of club-root disease was apparent in the non-application pots of Qing gin cai . The resting spore density in the soils decreased soon after harvesting, but then increased after mixing the infected roots and soils.
On the other hand, the incidence of the disease was suppressed significantly, in application pots of continuously cropped Qing gin cai . Furthermore, the resting spore density in these soils decreased with repeated cultivation.
These results agreed well with the results from field cultivation tests that the authors have already reported. Macfarlane has reported that the suppression mechanism of clubroot disease brought about by the amelioration of soil acidity is effected through the inhibition of resting spore germination.
In this study, the decrease of resting spores density was associated with the cultivation of Qing gin cai under conditions of high soil pH. From these results, it is concluded that the suppression mechanism is caused by some phenomenon that occurs after the primary zoospore is infected with the root hair.
Until now, avoidance of continuous cropping of susceptible cruciferous vegetables was promoted as one of the most fundamental countermeasures for the control of clubroot disease. However, continuous cropping of suceptible cruciferous vegetables will be a useful technique to decrease resting density specifically under conditions of high soil pH.     

Effect of the amelioration of soil acidity and continuous cropping of cruciferous vegetables on the incidence of clubroot disease and resting spore density in soil

pp. 891–896

In order to elucidate the effect of converter furnace slag applied as a liming amendment and continuous cropping of Qing gin cai (Brassicae chinensis L.) or leaf daikon (Raphanus sativus) on the incidence of clubroot disease and the resting spore density in soil, pot cultivation tests were carried out. In the pot tests, pH(H₂O) was 5.2–6.1 in the non-application pot, and 7.1–7.6 in the pots receiving an application of converter furnace slag.

A significant incidence of club-root disease was apparent in the non-application pots of Qing gin cai. The resting spore density in the soils decreased soon after harvesting, but then increased after mixing the infected roots and soils.

On the other hand, the incidence of the disease was suppressed significantly, in application pots of continuously cropped Qing gin cai. Furthermore, the resting spore density in these soils decreased with repeated cultivation.

These results agreed well with the results from field cultivation tests that the authors have already reported. Macfarlane has reported that the suppression mechanism of clubroot disease brought about by the amelioration of soil acidity is effected through the inhibition of resting spore germination.

In this study, the decrease of resting spores density was associated with the cultivation of Qing gin cai under conditions of high soil pH. From these results, it is concluded that the suppression mechanism is caused by some phenomenon that occurs after the primary zoospore is infected with the root hair.

Until now, avoidance of continuous cropping of susceptible cruciferous vegetables was promoted as one of the most fundamental countermeasures for the control of clubroot disease. However, continuous cropping of suceptible cruciferous vegetables will be a useful technique to decrease resting density specifically under conditions of high soil pH.     

强还原土壤灭菌防控作物土传病的应用研究

随着集约化种植程度的不断提高,土传病原菌侵染、土壤酸化、次生盐渍化、养分平衡失调等引起的作物连作障碍发生率不断攀升,严重威胁着集约化农业的可持续发展。强还原土壤灭菌(Reductive Soil Disinfestation,RSD)法是一种作物种植前的土壤处理方法,即:在发生土传病害的土壤上,添加大量的易分解有机物料、灌溉、薄膜覆盖或淹水阻隔与大气的气体交换,快速创造土壤强还原环境,短期内杀灭土传病原菌的方法。强还原杀灭土传病原菌的作用机理包括:1)厌气杀灭好氧病原菌;2)还原过程产生有毒有害的物质杀灭土传病原菌;3)强还原改变土壤微生物群落结构,抑制土传病原菌活性。强还原土壤灭菌法还具有提高土壤p H,减轻次生盐渍化的作用,具有广谱性和环境友好性。本文介绍了该方法的起源、作用机理、影响该方法效果的因素及其应用前景。     

生物有机类复合调理剂在设施叶菜障碍土壤上的应用效果

针对设施叶菜土壤次生盐渍化和酸化严重,研制生物有机类复合调理剂,并从改良土壤综合性状方面探明其改良机制,为研制生物有机类复合调理剂及其在设施障碍土壤中的应用提供技术支撑和科学依据。以植物源有机肥、生物炭和耐酸耐盐功能微生物为原料研制生物有机类复合调理剂1和调理剂2,市场购买生物有机类调理剂3,并以化肥处理为常规对照,在苏南苋菜和鸡毛菜大棚中进行小区试验。调理剂1和调理剂2降低了土壤铵态氮和硝态氮含量,降低了电导率7.2%～12.9%,并显著增加了产量11.7%～24.5%。调理剂3增加了土壤有效磷和速效钾含量,显著增加电导率9.8%～20.8%,降低了土壤pH值,增加1.8%苋菜产量,但减少3.0%鸡毛菜产量。土壤生物学性状方面,调理剂1和调理剂2能显著增加土壤酶活性和有益微生物数量及微生物活性和多样性,并增加7.8%～30.2%土壤细菌数量,减少8.0%～45.2%土壤真菌数量。调理剂3则对土壤酶活性和微生物数量影响不显著,但降低了微生物活性和多样性。统计分析显示,对于高养分酸化设施叶菜土壤,高生物活性调理剂1和调理剂2主要通过降低盐分含量和改善土壤生物学性状有效缓解连作障碍,进而达到增产。在盐渍化和养分过度积累的设施障碍土壤中,应施用养分适宜、生物活性高的有机类土壤调理剂。     

连作对茄子苗期生长的影响研究

盆栽试试验研究连作对茄子苗期生长的影响.结果表明,生长初期45d内重茬茄苗株高、叶面积、主根长和总根长明显低于正茬,导致茄苗地上地、地下部鲜物质量分析比正茬减少32.2%和30.2%,且重茬茄苗随苗龄的增加其根结线虫危害加重.对重茬土壤消毒虽消除线虫危害,但未完全改善重茬茄苗生长状况,且播种后7d重茬土壤茄子出苗率比正茬低15%,表明茄子连作障碍是土传病虫害和化感物质共同作用的结果.通过水培收集的根系分泌物,随添加量的增加而对茄子胚根、胚芽生长的抑制作用增强,进一步表明化感作用是茄子连作障碍的重要因子之一.     

硒砂瓜连作对土壤真菌群落结构的影响

硒砂瓜是宁夏地区重要的经济作物,其连作严重影响硒砂瓜产量和品质。目前硒砂瓜连作对土壤真菌群落结构的影响尚不清楚。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术,探讨硒砂瓜连作对土壤真菌群落结构的影响。研究发现,硒砂瓜连作土壤中真菌群落多样性指数和丰富度指数随连作年限的增加先上升后下降。供试土壤样本中共检测到真菌8门、25纲、244属,其中子囊菌门（Ascomycota）、接合菌门（Zygomycota）是优势菌门,占90%以上。与对照相比,连作30年土壤中子囊菌门丰度下降32.51%,接合菌门丰度上升29.89%。供试土壤中真菌主要的优势属为被孢霉属（Mortierella）、绿僵菌属（Metarhiziun）、假霉样真菌属（Pseudallescheria）、镰刀菌属（Fusarium）和青霉属（Penicillium）。与对照相比,连作5年土壤中假霉样真菌属丰度增加45.81%,连作10年土壤中镰刀菌属丰度增加26.74%,连作15年土壤中绿僵菌属下降26.83%,连作20年土壤中青霉属增加29.68%,连作25年土壤中绿僵菌属减少18.30%,连作30年土壤中被孢霉属丰度上升29.89%。土壤理化性质与硒砂瓜连作年限间无显著相关性,而与土壤真菌群落结构存在显著的相关性。土壤全磷、碱解氮、有效磷含量是影响土壤真菌群落最主要的因素。研究结果表明,导致硒砂瓜连作障碍的主要原因不是土壤理化性质变化,而是土壤真菌群落结构的改变。研究结果可为硒砂瓜土传病害的生物防治提供参考依据。     

马铃薯连作栽培的土壤水分效应研究

以宁南山区连作1年、3年、6年、10年的马铃薯地块为研究对象,利用定位观测数据,对不同连作年限下马铃薯生长特性及土壤水分变化规律进行研究。结果表明:马铃薯植株高度、叶面积和日净光合速率随连作年限的增加而降低;开花前后是马铃薯需水的高峰期,各连作年限马铃薯地块土壤水分的季节变化趋势一致,但连作6年、10年土壤含水量明显低于连作1年、3年;开花期不同连作年限土壤水分均在40～60cm层出现水分含量较低的干土层,干化程度随连作年限的增加而加重;连作6年的马铃薯地块在40～60cm处土壤水分含量降至11.63%,开始出现轻度干层迹象,连作10年40～60cm处土壤含水量为10.54%,逐步向中度干层过渡;且连作年限超过3年土壤水分利用效率明显降低。由于宁南山区土层深厚,土壤表层水分可通过降雨得到恢复,而连作超过3年深层土壤水分难以恢复,并对土壤水分环境产生深刻的负面影响。     

马铃薯连作栽培对土壤微生物多样性的影响

为阐明马铃薯连作对土壤微生物群落结构和功能多样性的影响,揭示马铃薯连作障碍机制,本试验采用BIOLOG技术结合丛枝菌根真菌(AMF)形态学鉴定方法,就连作0(迎茬)、2 a、4 a、6 a、10 a的马铃薯田块土壤进行研究。结果表明:土壤养分含量随马铃薯连作年限增加有一定程度下降,其中,连作10 a马铃薯根际土壤的全磷、速效磷、速效钾和碱解氮与连作4 a相比分别下降61.32%、26.86%、26.87%和17.24%,但没有明显的养分亏缺和不均衡现象。土壤微生物群落结构发生了较大变化,放线菌、真菌数量显著随连作年限的延长先增加后减少,呈单峰型变化趋势;细菌数量随连作年限的延长呈逐步减少趋势,但差异不显著。连作4~6 a土壤微生物群落依然有较强的功能多样性,培养120 h后,连作6 a较迎茬AWCD值提高3.89%;群落组成中随连作年限的延长以碳水化合物、氨基酸类为碳源的微生物类群代谢能力明显下降,但代谢功能多样性趋于一致。连作马铃薯土壤AM真菌优势种发生改变,迎茬土壤为沙漠球囊霉(Glomus deserticola),连作2 a土壤为扭形球囊霉(Glomus delhiense)和福摩萨球囊霉(Glomus formosanum),连作10 a土壤为球泡球囊霉(Glomus globiferum)。多元分析结果表明,土壤微生物结构与功能多样性、AM真菌多样性变化受土壤p H、全磷含量、放线菌数量、细菌数量及土壤中以碳水化合物、氨基酸类等为碳源基质的微生物类群影响。说明长期连作栽培会影响土壤真菌、放线菌的数量,使真菌群落中AM真菌种的多样性显著下降,优势种发生改变,打破了微生物群落结构与功能平衡,引起土壤微生物群落结构与功能的失调。