蚯蚓和发酵牛粪促进南瓜苗修复PAHs污染农田土壤

为了寻求高效修复土壤中持久性有机污染物多环芳烃(PAHs,polycyclic aromatic hydrocarbon),在温室盆栽试验条件下,研究接种蚯蚓和施用发酵牛粪对南瓜苗修复3环以上PAHs污染土壤的影响。试验设置施用牛粪(D)、单接蚯蚓(E)、接种蚯蚓和施用牛粪(ED)、不接种蚯蚓和不施用牛粪的对照(CK)共4个处理,播种10周后收获。研究结果表明,接种蚯蚓和施用牛粪的共同作用下能有效提高南瓜苗生物量,有利于南瓜苗在PAHs污染的土壤生长,特别是地上部分的生长;接种蚯蚓或/和施用牛粪有效地提高了南瓜苗从土壤中吸收3～5环PAHs化合物的效率,且南瓜苗地上部吸收的PAHs量最低是地下部的6倍。因此,结合蚯蚓和发酵牛粪的辅助作用,南瓜苗地上部生物量较大,能从土壤中吸收多种PAHs化合物,与仅依赖于土壤自身的作用相比,三者的共同作用使得土壤中3环以上PAHs化合物的去除率提高23%以上,可组合应用于PAHs污染土壤的强化修复。该研究为土壤多环芳烃污染修复提供参考。     

扇贝裙边发酵制备ACE抑制肽的菌种筛选与鉴定

为筛选出适用于发酵扇贝裙边制备降血压活性多肽的纳豆芽孢杆菌,以发酵物中多肽含量及其对血管紧张素转化酶(ACE)抑制率为指标,从7种纳豆产品中筛选出7株具有较高蛋白酶活性的纳豆菌用于发酵扇贝裙边。结果表明,菌株BN-30发酵扇贝裙边的多肽含量高达221 mg·g-1(干发酵物),对ACE抑制率达77.11%。经16S r DNA序列分析鉴定,确定菌株BN-30为芽孢杆菌属枯草芽孢杆菌种纳豆亚种。本研究结果为纳豆菌发酵海洋贝类制备ACE抑制肽的研究提供了一定的理论依据。     

蚯蚓活动对铜尾矿废弃地土壤养分的影响

[目的]研究蚯蚓活动对铜尾矿废弃地土壤养分的影响,以期为利用土壤动物进行铜尾矿生态恢复提供参考。[方法]在室内恒温(20℃)条件下培养1个月,共设置8种处理进行试验。[结果](1)接种蚯蚓对土壤养分的影响强弱顺序依次为:有效磷有机质速效钾碱解氮,且随着蚯蚓密度的增加土壤养分的含量呈上升趋势;(2)添加秸秆后接种蚯蚓对铜尾矿废弃地土壤养分的影响强弱顺序依次为:有效磷碱解氮速效钾有机质,且随着蚯蚓密度的增加土壤养分的含量呈上升趋势;(3)接种蚯蚓且添加秸秆比仅接种蚯蚓对土壤养分的影响大,且影响速度表现为:有效磷速效钾碱解氮有机质。[结论]蚯蚓对铜尾矿废弃地土壤养分的恢复具有促进作用,蚯蚓密度越大影响作用越强。     

接种蚯蚓和食细菌线虫对红壤性状及花生产量的影响

通过温室花生盆栽试验研究了接种有益土壤动物(蚯蚓和食细菌线虫)对旱地红壤生物学性质(微生物生物量碳氮、基础呼吸、微生物熵、脲酶和酸性磷酸酶活性)、土壤速效养分(碱解氮和速效磷)及花生产量的影响.试验包含4个处理:不接种处理(CK)、仅接种蚯蚓(E)、仅接种食细菌线虫(N)、联合接种蚯蚓和食细菌线虫(EN).结果表明:①蚯蚓和食细菌线虫均提高了土壤微生物生物量碳氮的含量,线虫对微生物生物量碳的贡献大于蚯蚓.②除花生成熟期的接种蚯蚓处理外,接种蚯蚓和食细菌线虫后土壤基础呼吸均有所增加,且食细菌线虫的影响也大于蚯蚓.③除花生结荚期无显著性差异外,蚯蚓和食细菌线虫均极显著提高了土壤脲酶和酸性磷酸酶活性(P＜0.05).④蚯蚓和食细菌线虫均能增加土壤速效磷和碱解氮含量.⑤接种蚯蚓和食细菌线虫后花生产量的增幅为17％～ 20％.总之,在4个花生生长时期,相对于不接种的对照处理,接种蚯蚓和食细菌线虫能明显改善红壤性状并最终提高花生产量.     

菊糖对蚯蚓粪肥性状的影响及调控过程

通过蚯蚓堆肥试验,探讨菊糖对蚯蚓的益生作用及高活力蚯蚓粪肥的形成过程,可为滩涂生态农牧化模式构建及障碍土壤修复提供理论依据.以牛粪、赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和菊糖为材料,设置纯牛粪养殖蚯蚓(EM)和添加菊糖的牛粪养殖蚯蚓(IEM)处理,养殖周期为40 d,每隔10 d采样分析,研究了牛粪–蚯蚓肠道内容...     

土壤苯并[a]芘多次叠加污染对蚯蚓体腔细胞抗氧化酶的毒性效应

苯并[a]芘(B[a]P)是具有典型"三致"效应的持久性有机污染物,在土壤中逐步累积,对土壤环境质量造成潜在的威胁。一次污染条件下,B[a]P进入土壤的过程与较低剂量逐步累积的污染过程存在一定差异,在一定程度上会高估B[a]P的环境风险。本试验采用一次污染和多次累积污染2种方法,模拟污染物在土壤中逐步累积的过程,研究土壤B[a]P叠加污染的有效性特征及其在蚯蚓(Eisenia foetida)体内的富集规律,分析蚯蚓体腔细胞超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的毒性效应。结果表明,随着土壤中B[a]P培养时间的延长,B[a]P有效含量、蚯蚓富集量和蚯蚓体腔细胞SOD、POD活性均呈逐渐下降的趋势。在多次叠加污染和一次污染条件下,土壤B[a]P有效含量在培养前期(1~28 d)下降速率分别为2.37μg·kg-1·d-1和3.35μg·kg-1·d-1,后期(28~56 d)下降速率逐步减缓为0.24μg·kg-1·d-1和0.53μg·kg-1·d-1;蚯蚓体内B[a]P富集量在培养前期(1~28 d)下降速率分别为6.94μg·kg-1·d-1和14.84μg·kg-1·d-1,后期(28~56 d)逐步减缓为0.73μg·kg-1·d-1和1.64μg·kg-1·d-1。蚯蚓体内B[a]P富集量与土壤B[a]P有效含量(Tenax吸附提取量)之间呈极显著正相关(P0.01),相关系数(R2)为0.914 7。蚯蚓体腔细胞SOD和POD活性与土壤B[a]P有效含量和蚯蚓体内B[a]P富集量之间分别呈极显著正相关(P0.01),相关系数(R2)分别为0.754 3(SOD)、0.829 6(POD)和0.704 0(SOD)、0.727 1(POD)。在叠加污染条件下,土壤B[a]P有效含量比一次污染低17.1%~38.6%(P0.05),蚯蚓富集量比一次污染低22.6%~46.8%(P0.05),蚯蚓体腔细胞SOD和POD活性分别为一次污染酶活性的49.6%~82.7%和75.5%~109.6%,差异达到显著水平(P0.05)。这表明土壤B[a]P多次叠加污染对蚯蚓体腔细胞的毒性效应低于一次污染。     

化肥作为蚯蚓饲料添加剂对蚯蚓生长及蚓粪肥效的影响

研究把过磷酸钙、硫酸钾、氯化钾作为蚯蚓的饲料添加剂,对蚯蚓生长及蚓粪肥效的影响。试验显示过磷酸钙、硫酸钾、氯化钾都可以作为蚯蚓的饲料添加剂。其中在蚯蚓生存、繁殖和蚓粪肥效这三方面考核上,过磷酸钙添加量都以0.75 mg.kg-1(以P2O5计)效果最好;硫酸钾也是以0.75 mg.kg-1(以K2O计)效果最好;而氯化钾则以0.50 mg.kg-1(以K2O计)效果最好。但添加量过多都会对蚯蚓产生毒害,当过磷酸钙添加量达到2.0 mg.kg-1,硫酸钾添加量达到2.0 mg.kg-1或氯化钾达到0.75 mg.kg-1时,蚯蚓存活量或繁殖量为负值(相对于对照而言)。对于氯化钾而言,2.0 mg.kg-1是蚯蚓的致死量。蚯蚓生长好的蚓粪可以促进菠菜早发芽,提高发芽率。     

利用小麦秸秆生产木霉分生孢子及其生物有机肥对黄瓜的促生效果

【目的】木霉是重要的植物根际促生功能菌,然而木霉类生物肥料生产的应用基础研究很薄弱。本研究以小麦秸秆为发酵基质,探究哈茨木霉T-E5产分生孢子的固体发酵工艺条件,并验证发酵物作为生物有机肥的促生效果。【方法】在实验室条件下,以小麦秸秆为固体发酵基质,研究固体发酵的不同发酵方式,温度、酸浓度、酸种类、接种量、含水量、外加碳源和氮源等单因子条件下的产孢量;再利用正交试验设计,研究温度、酸浓度、含水量、接种量、外加氮源和碳源的发酵条件优化。利用两季温室盆栽试验测定包括施用化肥、有机肥、发酵物和不同肥料组合的5个不同施肥处理的黄瓜地上部生物量、株高和叶面积。采用稀释涂布法测定黄瓜盆栽根际土中总真菌数量和木霉菌数量。【结果】单因素条件优化:基质用稀硝酸 (0.1 mol/L) 调节酸度值后接种3%(v/w) 的1 × 107个/mL的T-E5孢子液,调节水分使初始含水量达到75%;在此条件下,添加尿素和玉米粉,在28℃下发酵培养8天,最大产孢量可达到8.87 × 109个/g。通过正交优化,每10 g小麦秸秆,加入调节酸度值的0.05 mol/L硝酸18.3 mL,含水量70%(湿基),接种量9%,添加尿素的量为1%,30℃浅盘培养8天,产孢量达到1.1 × 1010个/g。第1季盆栽试验结果表明,与单施化肥处理 (CCK) 相比,发酵产物与化肥配施 (CT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高14.97%、16.75%和14.64%;与单施有机肥处理 (OCK) 相比,发酵产物与有机肥配施 (OT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高10.62%、26.06%和9.53%。第2季盆栽也有类似的促生效果,与CCK相比,CT使上述指标分别提高12.83%、11.49%和26.93%;与OCK相比,OT使上述指标分别提高5.96%、34.29%和18.01%。两季盆栽添加木霉发酵物的处理中根际土总真菌数和木霉菌数量相比CCK、OCK和不施肥照 (CK) 均增加1个数量级以上。【结论】以小麦秸秆为主要原料,采用固体发酵工艺可生产高分生孢子含量的哈茨木霉菌剂及其生物有机肥,表明利用农业废弃物生产高附加值的木霉菌剂及其生物有机肥具有可行性。但木霉孢子数量主要受发酵条件影响,今后应在中试和工厂化生产水平进一步研究木霉孢子固体发酵的工艺参数。     

吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)B04固体菌剂对草莓生长及果实品质影响的研究

吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)B04是一株生防菌,本文采用De Wit模型研究了B04固体发酵的最佳基质配比,利用盆栽试验及田间实验研究B04固体发酵菌剂对草莓生长及果实品质的影响。结果表明,菌株B04固体发酵基质的最佳配比是蚯蚓粪与麦麸质量比1∶1,在料水比1∶0.8、pH 7.2~7.5、28℃条件下,发酵周期7 d,菌体数量能达到5.3×10~(10)CFU·g~(-1)。盆栽试验证实,B04固体发酵菌剂能显著促进草莓生长,增加草莓植株生物量,并降低草莓发病率,生防效果达到64.35%。田间实验表明,B04固体发酵菌剂能明显改善草莓品质,提高草莓果实中维生素C含量,增加糖酸比。     

樱桃栽培中施用蚯蚓粪对土壤有机碳氧化稳定性及碳库管理指数的影响

[目的]探讨樱桃栽培中蚯蚓粪与化肥以不同比例配施对土壤有机碳、易氧化碳、氧化稳定性及碳库管理指数的影响,为提高土壤质量管理和增强农业固碳减排潜力提供依据。[方法]通过5a的大田试验,研究N100(尿素提供100%的氮),M10N90(蚯蚓粪和尿素分别提供10%和90%的氮),M30N70(蚯蚓粪和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(蚯蚓粪和尿素各提供50%的氮)等不同施肥处理对土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)含量、有机碳氧化稳定性及碳库管理指数(CPMI)的影响。[结果]M30N70和M50N50处理的SOC含量分别比N100处理高出12.07%和18.75%;M30N70处理的MBC,ROC含量和CPMI均最高,并显著高于其它处理,其中ROC含量分别比N100,M10N90和M50N50处理提高51.34%,15.16%和6.47%,CPMI分别高出73.07,30.06和20.71;但M30N70处理的有机碳氧化稳定系数明显低于其他处理,比N100处理降低36.22%。[结论]在樱桃栽培中配施蚯蚓粪措施有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,其中蚯蚓粪与化肥以3∶7比例搭配的影响作用最显著。     

普通青霉D12和罗伊氏乳杆菌发酵产物促进平邑甜茶幼苗生长和连作土壤生物环境改善

[目的]研究普通青霉D12和罗伊氏乳杆菌及其混合发酵产物对苹果幼苗生长及土壤环境的影响,为缓解苹果连作障碍提供绿色生防措施.[方法]以32年苹果园土和平邑甜茶幼苗为试材进行盆栽试验.普通青霉D12?(R1)和罗伊氏乳杆菌(R2)活化后制成活菌数分别≥2×109?CFU/mL和?≥3×109?CFU/mL的发酵产物.盆栽...     

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...     

蚓粪减轻苹果砧木平邑甜茶幼苗连作障碍的土壤生物学机制

【目的】有害真菌数量的增加是造成苹果连作障碍的主要原因。本文探讨了蚓粪对苹果连作障碍的防控效果以及作用机理。【方法】以苹果常用砧木平邑甜茶 (Malus hupeheusis Rehd.) 为试材进行了盆栽试验,供试土壤为棕壤,取自山东省泰安市25年的红富士老果园。以连作土壤为对照 (CK),设灭菌连作土壤 (TM)、连作土壤施用蚓粪 (YF)、连作土壤施用灭菌蚓粪 (MYF) 共4个处理。幼苗生长一年后,测定平邑甜茶生物量、根系相关指标,分析土壤可培养微生物类群及土壤酶活性。【结果】与连作土壤CK相比,蚓粪(YF)和灭菌蚓粪 (MYF) 处理的平邑甜茶植株干重显著提高了351.1%和348.2%;蚓粪处理 (YF) 和灭菌蚓粪 (MYF) 处理都显著促进了平邑甜茶植株根系的生长,提高了植株根系的抗氧化酶活性和根系呼吸速率,两个处理间无明显差异;YF处理土壤细菌、放线菌数量分别增加了107.8%和97.7%,真菌数量减少了17.1%。实时荧光定量PCR结果显示,施入蚓粪后 (YF) 连作土壤中尖孢镰刀菌的数量下降了51.0%,MYF处理的尖孢镰刀菌数量降低了57.6%,YF和MYF两个处理间无显著差异;YF处理的土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比CK提高了97.9%、540.9%、213.1%和109.4%。【结论】在连作土壤上添加蚓粪或灭菌蚓粪,均可显著增加土壤中细菌和放线菌数量,降低真菌特别是尖孢镰刀菌数量,改善连作土壤微生物环境,进而减轻苹果连作障碍带来的危害,提高土壤酶活性,促进植株根系健康生长,提高平邑甜茶幼苗的生物量。     

生物炭配施有机肥可改善土壤环境并减轻苹果连作障碍

【目的】 苹果连作障碍是制约苹果产业可持续发展的重要因素之一。研究生物炭复合有机肥混合处理对连作条件下平邑甜茶幼苗生物量、根系呼吸速率、根系指标和土壤环境的影响,探讨生物炭复合有机肥对苹果连作障碍的防控效果,为老果园改造提供理论依据。 【方法】 盆栽条件下,以苹果常用砧木—平邑甜茶为试材,设计了连作土壤 (CK)、连作土用溴甲烷熏蒸处理 (F)、连作土 + 2%有机肥 (OF)、连作土 + 2%生物炭 (B)、连作土 + 2%有机肥 + 2%生物炭 (BOF) 5个处理。采用常规方法测定了不同处理对平邑甜茶幼苗生物量、根系呼吸速率、根系指标及土壤酶活性的影响,用Illumina MiSeq 2 x 300 bp平台和实时荧光定量PCR测定了不同处理土壤中真菌群落结构和尖孢镰刀菌数量。 【结果】 生物炭、有机肥以及二者复合施用,均可提高平邑甜茶幼苗的生物量,三种处理的根系呼吸速率分别是对照的1.3、1.2和1.5倍;经生物炭、有机肥或二者复合处理后,幼苗总根长、根体积以及表面积虽然不如F处理的效果好,但是也明显高于连作土对照,其中BOF处理效果最好,分别是对照的2.3、4.8和3.4倍;三种处理还可增强土壤酶活性,其中以生物炭复合有机肥效果最佳,土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分别为对照的2.1、2.9和2.9倍;三种处理不同程度地改善了连作土壤真菌群落结构,生物炭复合有机肥对土壤真菌丰富度和多样性的提高效果最为显著,与其他三个处理差别明显;溴甲烷灭菌、生物炭配施有机肥处理土壤中尖孢镰刀菌基因拷贝数均显著低于连作土,说明连作土壤中以尖孢镰刀菌为主的有害真菌数量明显减少。 【结论】 施用生物炭复合有机肥相比于单施生物炭或者有机肥,能更好地提高连作条件下平邑甜茶幼苗的生长发育,增强土壤酶活性,二者配施明显优化了土壤真菌群落结构,降低了土壤中尖孢镰刀菌基因拷贝数。因此,施用生物炭复合有机肥这一综合措施能更好地防控苹果连作障碍。      

三种菌肥对连作平邑甜茶根系生长和土壤真菌群落多样性的促进效应

  【目的】  以苹果常用砧木平邑甜茶 (Malus hupehensis Rehd.) 幼苗为试材,盆栽条件下研究圆弧青霉D12、哈茨木霉、草酸青霉A1等对根系形态及土壤真菌的影响,为生物防控苹果连作障碍提供理论依据。  【方法】  试验材料为平邑甜茶实生苗,连作土壤采自山东省泰安市满庄滩清湾31年生老苹果园,设置5个处理:连作土 (CK1)、载体基质 (CK2)、施用圆弧青霉D12菌肥处理 (T1)、施用哈茨木霉菌肥处理 (T2)、施用草酸青霉A1菌肥处理 (T3),菌肥加入量为连作土壤质量的1.00%,移栽4个月后测定根系呼吸速率、根系保护酶、土壤真菌多样性等指标。  【结果】  与CK1相比,T1、T2、T3均能够促进植株根系鲜重增加和根系呼吸速率提高,显著提高根系保护酶活性,降低MDA含量;T2、T3效果较好,其SOD活性分别增加了45.46%、46.82%、POD活性分别增加了120.06%、108.73%,CAT活性分别增加了84.15%、87.82%。与CK1 相比,T1、T2、T3土壤中镰孢菌属的相对丰度分别降低了41.14%、49.34%、79.10%,而青霉属和木霉属分别增加了227.18%、222.91%、890.94%和76.55%、462.71%、213.56%,真菌多样性指数 (Ace指数、Chao指数、Shan指数) 均明显提高,Simpson指数则有所下降。  【结论】  连作土壤中施用圆弧青霉D12、哈茨木霉、草酸青霉A1均可提高根系保护酶活性和根系活力,降低土壤中镰孢菌丰度,其中哈茨木霉和草酸青霉A1效果较好,可用于苹果连作障碍的防控。     

重茬胁迫下苹果不同砧木幼苗生长及根系吸收的差异

【目的】选择合适砧木是防治苹果重茬障碍最有前途的方法之一。本研究比较了三种苹果砧木的幼苗在重茬胁迫下的生长及根系吸收的差异,探讨重茬胁迫对K+、Ca2+吸收的影响,为筛选抗重茬砧木材料和培育抗重茬砧木品种提供理论依据。【方法】以平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)、新疆野苹果[Malus sieversii(Ledeb.)Roem.]和富平楸子[Malus prunifolia(Willd.)Borkh.]一年生实生苗为试材,取自泰安市道朗镇玄家庄20年红富士/八棱海棠老果园原树穴深0—40 cm的根际土作为试验用土,于2012年4月25日取砧木幼苗并分为两组,一组利用非损伤微创技术测定根际K+、Ca2+离子流,根系固定于平衡液中,平衡半小时后测定重茬胁迫前的根际离子流速,然后将其在重茬土提取液中浸泡半小时,测定重茬胁迫后的根际离子流速;另一组移栽至直径为25cm、深30cm的苗盆中,7 9月分别测定植株株高、径粗、叶绿素含量和光合速率;生长季结束后扫描根系结构,分别称量幼苗根系、枝条、叶片的鲜重和干重。【结果】三种砧木幼苗受到重茬胁迫后,地上部生长受到不同程度抑制。重茬胁迫前后平邑甜茶株高差异不显著,新疆野苹果和富平楸子株高胁迫后均显著降低;新疆野苹果光合速率重茬土显著低于正茬土,其它两种砧木光合速率在胁迫前后无显著差异;叶绿素含量均表现为重茬土显著低于正茬土;径粗在胁迫前后无显著差异。重茬土中新疆野苹果根系干物质积累下降明显,根/冠比增大;三种砧木的根系生长量显著增大,根系总长度分别是正茬土中根系总长度的1.45倍、2.22倍、1.71倍;三种砧木幼苗在重茬土中的根系活力均低于正茬,但胁迫前后平邑甜茶根系活力下降幅度最小。重茬胁迫后,三种砧木的根际K+离子流均由内流转变为外排,胁迫前后平邑甜茶的根际K+离子平均流速变化较小,说明对其影响小,新疆野苹果根际K+离子平均流速变化最为明显,其吸收K+能力最弱;平邑甜茶根际Ca2+流动方向在胁迫前后未发生变化,均为内流,而另外两种砧木根际Ca2+离子流均由内流转变为外排,且新疆野苹果根际Ca2+离子平均流速变化最为明显。【结论】苹果砧木在重茬胁迫下地上部生长受到显著性抑制,根系总量增大,K+、Ca2+的吸收受到不同程度的影响;重茬使抗性较差的砧木新疆野苹果的物质积累受到较严重的阻碍,根冠比显著增加,K+、Ca2+的吸收受到严重影响;较耐重茬的砧木平邑甜茶的根冠比相对稳定,K+、Ca2+的吸收受到的影响也最小;富平楸子的表现介于两者之间。     

冻融对老龄苹果园土壤微生物数量及酶活性的影响

以山东蒙阴、莱州和栖霞3地老龄苹果园土壤为材料,分别在冬前和冬后采集0~30 cm(上层)与30~60 cm(下层)土层土样,探讨了冻融作用对老龄苹果园土壤微生物数量和酶活性的影响。结果显示:3地苹果园0~30 cm土层各理化性状均显著高于30~60 cm土层,其中速效钾含量差异最显著;冻融处理后,3地上下层土壤细菌、真菌和放线菌数量均显著性降低,且上层土壤降低最显著,其中蒙阴苹果园上层土壤细菌、真菌和放线菌分别降低了40.6%、43.6%和55.7%,3地上下层土壤细菌/真菌比值显著提高、尖孢镰孢菌基因拷贝数大幅下降;冻融处理后,3地上下层土壤脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性均有所降低,且表现出显著性差异,但三地上下层土壤CEC变化趋势不同,其中蒙阴苹果园上层CEC降低了41.7%,下层CEC提高了19.2%,栖霞苹果园则相反。综上,3地老龄苹果园土壤经过冻融处理后,显著降低了上下层土壤微生物数量,显著提高了上下层土壤细菌/真菌比值,优化了土壤微生物群落结构,有利于缓解苹果园连作障碍。     

苹果发酵液对Fe2+的螯合能力及对缺铁平邑甜茶幼苗的影响

本试验研究了苹果发酵液对二价铁的螯合能力,并以平邑甜茶（Malus hupehensis var. pingyiensis）幼苗为试材,研究了平邑甜茶幼苗根系对铁的吸收效应以及发酵液和FeSO4混合施用后,对缺铁平邑甜茶幼苗株高和干粗的增长率、 鲜、 干重根冠比、 全量铁与活性铁含量、 叶绿素及净光合速率的影响。结果表明,当苹果发酵液pH为5.5时,对Fe2+的螯合能力最强,其与FeSO4混合根施后,能促进平邑甜茶幼苗根系对铁的吸收; 发酵液300倍稀释液和FeSO4混合处理对缺铁平邑甜茶幼苗株高和干粗的增长率、 鲜、 干重根冠比、 活性铁含量、 叶绿素含量及净光合速率的提高最为显著。由试验结果推论,苹果发酵液具有较强的Fe2+螯合能力,有利于苹果幼苗对Fe2+的吸收,并能有效地改善缺铁植株叶片的光合效率。     

连作对土壤微生物及平邑甜茶幼苗氮吸收、分配和利用的影响

【目的】苹果连作障碍发生普遍,严重影响果树生长。研究连作条件下平邑甜茶对氮素吸收、分配和利用的影响,为阐明连作障碍发生机制和防控苹果连作障碍提供理论依据。【方法】盆栽条件下,以平邑甜茶为试材,利用15N同位素示踪技术,研究了平邑甜茶对氮素吸收、分配和利用的影响。试验处理分为连作土溴甲烷熏蒸 (T1)、连作土高温灭菌 (T2)、麦田土 (T3) 和连作土 (CK) 四个处理。分别在8月和9月份进行两次取样,测定了不同处理间生物量、根系、氮素和土壤微生物的差异。【结果】连作显著抑制了平邑甜茶幼苗的生长和根系构型。与连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,连作土处理9月份幼苗的鲜重分别减少了46.77%、46.50%和27.38%;株高分别减少了41.97%、41.95% 和 23.51%;根系面积分别减少了56.21%、55.72%和48.04%。与麦田土相比,连作改变了土壤微生物群落,增加了有害真菌数量,减少了细菌数量,降低了细菌/真菌比值。9月份连作土壤真菌数量是麦田土处理的1.76倍,细菌占麦田土的78.77%。连作减少了氮素对各器官的贡献率 (NDff),显著低于连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理。与连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,连作土处理9月份叶片组织的NDff分别减少了61.34%、58.65%、57.36%。同时,连作还影响氮素在植株各器官的分配。连作平邑甜茶根系分配了更多的15N,9月份达到42.11%。而叶片组织的15N分配率显著低于其他三个处理,并随着连作时间的延长,叶片组织的15N分配率越少,9月份仅占29.25%。连作还减少了氮肥的利用率,显著低于正常水平。9月份连作土氮肥的利用率为13.33%,与连作土溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,分别减少了67.19%、67.68%、60.39%。连作还影响了根系功能,与溴甲烷熏蒸、高温灭菌和麦田土处理相比,连作条件下幼苗的根系活力分别降低了39.71%、40.64%和26.80%;根系质膜H+-ATP-ase活性分别减少了41.44%、38.24%、25.78%。【结论】土壤微生物是引起苹果连作障碍的主要因素,连作不仅抑制了植株生长和根系构型,还抑制了根系功能,减少对土壤氮素的吸收,降低氮肥的利用率,影响各器官氮素的分配。连作使根系消耗过多的营养,减少了对地上部分的供应,进而影响地上部分的生长和发育。     

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。