苹果连作障碍研究进展

苹果连作障碍是制约苹果产业可持续发展的重要因素。苹果连作障碍的起因多而复杂,一些可能的因素在不同地区甚至同一地区不同果园也会不同,给苹果连作障碍的防控带来较大困难。概述了引起苹果连作障碍的主要原因,以及防治苹果连作障碍的主要方法,结合本课题组近10年来的相关研究,主要从连作苹果园土壤微生物群落结构变化、化感自毒作用(酚酸类物质)、土壤理化性质劣变等方面介绍了苹果连作障碍机制的研究进展;并从合理轮作、间套作和混作、深翻客土、施用有机物料等农艺措施,化学熏蒸、物理消毒等土壤消毒措施,抗性砧木选育等抗性育种措施,颉颃细菌、颉颃真菌、颉颃植物等生物防控措施方面介绍了苹果连作障碍防控的研究进展。对今后苹果连作障碍机理的进一步研究及防控技术的发展方向提出了展望。     

连作障碍及缓解措施研究进展

该文概述了连作障碍的危害、产生的原因、缓解措施。连作障碍主要原因是土壤有害微生物增加、土壤养分比例失调及植物的自毒作用;连作障碍的缓解措施包括土壤改良与消毒、优化种植方式、间作等;间作可以优化根际微生物种群结构与功能、改善土壤理化性质、影响根系分泌特性。并探究了间作缓解连作障碍的机制。     

羊肚菌连作障碍成因及防控技术研究进展

摘要：为了有效防控羊肚菌连作障碍，主要从连作障碍的危害表现、成因、防控等方面对连作问题进行总结。首先概述了栽培过程中发生连作障碍会出现产量下降、外观品质变差、病虫害加剧、土地利用率降低等问题；其次分析了引起羊肚菌发生连作障碍的成因，主要为土壤微生物菌群失衡、致病菌增多，自毒化感物质胁迫与营养物质富集；再次综述了羊肚菌现有的连作障碍防控措施，主要为栽培方式及管理的优化、栽培土壤的消毒处理、有机肥的合理施用；最后，对羊肚菌连作障碍防控措施的研究方向进行了展望。     

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。     

农田土壤微生物对连作障碍响应的Meta分析

以2005—2021年发表的84例连作试验中的926组数据为研究对象，采用Meta分析方法，研究了连作障碍对农田土壤微生物的影响，以期为解决农田土壤的连作障碍提供参考依据。结果表明：连作障碍提高了土壤真菌数量(28.20%),降低了土壤细菌数量(19.85%)、放线菌数量(16.05%)及微生物Shannon指数(6.01%);与耐连作和不耐连作作物相比，忌连作作物连作显著降低了土壤细菌(25.10%)和放线菌数量(26.86%);连作年限与连作农田土壤中细菌和放线菌数量的变化趋势呈显著负相关(P<0.05);在年均温度和降雨量不同的地区，连作都会导致微生物多样性的变化。连作障碍导致土壤微生物群落发生显著变化，作物类型和连作年限是主要的影响因素。     

苹果连作土壤加入酒糟可减轻连作障碍

在盆栽条件下,研究了啤酒糟和白酒糟对连作平邑甜茶幼苗生长及其连作土壤中微生物的影响。结果表明,连作土壤添加酒糟可显著提高平邑甜茶幼苗株高、干样质量、鲜样质量等生物量指标。添加酒糟后土壤中细菌、真菌数量与连作土对照相比也有明显提升。通过聚类分析、主成成分分析和多样性分析发现,加入酒糟后土壤中微生物群落结构发生明显变化,且不同酒糟类型和不同酒糟处理方式造成微生物的群落结构不同;由于酒糟自身携带及灭菌酒糟在土壤中滋生的微生物,促使土壤中优势种群的出现,改变了土壤中微生物群落的多样性指数和丰富度指数。对土壤中的层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)进行实时荧光定量分析显示,与连作土壤对照中的层出镰孢菌基因拷贝数相比,啤酒糟、白酒糟、灭菌啤酒糟和灭菌白酒糟处理分别降低了39.1%、58.1%、20.9%和39.2%,酒糟灭菌后减弱了对有害菌层出镰孢菌的抑制作用。综上,苹果连作土壤中加入酒糟后,改变了土壤中微生物的群落结构,降低了有害真菌的数量,减轻了苹果连作障碍现象,其中白酒糟效果更好。     

设施西瓜连作障碍发生机理及防治措施

西瓜是重要园艺作物,连作障碍严重制约西瓜产业健康发展,本文从连作西瓜的土壤理化性质变化、土壤微生物环境及群落失去平衡和自毒作用等方面阐述目前西瓜连作障碍产生机理,提出了缓解西瓜连作障碍措施,并对西瓜连作障碍研究进行了展望,以期为西瓜可持续发展提供理论依据.     

微生物菌肥对辣椒地连作障碍的治理效果研究

作者以4种微生物菌剂为试验材料，以辣椒为研究对象，开展不同微生物菌剂对辣椒生长发育和根腐病发病率的影响试验，以筛选出在辣椒上应用效果较好的微生物菌剂。同时结合闷棚等措施，采用应用效果最好的微生物菌剂、土壤生态修复剂处理连作障碍地块，研究其对土壤的改良效果。试验结果表明，真旺微生物菌剂和复合微生物菌剂在辣椒上的应用效果较好，表现为辣椒植株长势旺盛、果实商品性好、产量高、根腐病发病率低；使用“土壤生态修复剂+复合微生物菌剂”对改良土壤理化性状、改善土壤生态环境、调控土壤微生物区系效果好，可减轻土壤连作障碍，有利于提高辣椒的产量和品质。     

微生物菌肥及土壤调理剂对连作黄瓜生长、品质及产量的影响

以黄瓜津优4号为试材,设置4个微生物菌肥和土壤调理剂等施用处理,研究微生物菌肥和土壤调理剂对连作黄瓜生长、品质及产量的影响,以期为解决黄瓜连作障碍提供有效技术措施。结果表明,增施微生物菌肥和土壤调理剂及二者混用对连作黄瓜生长、品质和产量均有促进作用,其中微生物菌肥和土壤调理剂混用(T3)处理效果最优,适宜作为浙江省解决黄瓜重茬连作,改良土壤,增产增效的有效措施。综合使用成本及使用效果,增施微生物菌肥(T1)也可推广应用。     

郁金香连作土壤微生物多样性分析

以新疆伊犁昭苏县郁金香种球连作土壤为试验材料，采用高通量测序技术(Illumina Miseq 2x300 bp)和生物信息学分析方法，研究不同连作年限土壤微生物多样性，探究土壤微生物动态变化对郁金香种球连作障碍的影响，以期为有效预防郁金香连作障碍提供参考依据。结果表明：在不同连作年限的15份土样中，细菌共有2 305个OTU分类单元，主要隶属于35门317属，真菌共有831个OTU分类单元，主要隶属于9门231属；土壤微生物多样性会随连作年限呈下降趋势，物种相对丰度也会随连作年限发生显著变化。     

外源苯丙烯酸抑制连作黄瓜生长的机制初探

模拟黄瓜根系分泌物苯丙烯酸 ,外加于已连续种植 5茬黄瓜的土壤中 ,种植黄瓜。结果表明 ,苯丙烯酸用量自 5 0mg·kg-1(土 )处理开始 ,黄瓜生长、根系脱氢酶活性、ATPase活性 ,土壤微生物活性和养分吸收均受到明显抑制 ,且随用量的增加而抑制作用增强。苯丙烯酸的自毒作用是导致连作黄瓜生长受抑的障碍因子之一     

Characterisation of apple replant disease under South African conditions and potential biological management strategies

A possible biological origin of apple replant disease (ARD) in South Africa was investigated. Elements responsible for stunted growth and root discolouration could not be reduced to a level having no negative effect on apple seedlings by dilution of the original ARD field soils, with increased proportions of fumigated soil, from 100% to 25%. Pythium, Fusarium and Cylindrocarpon spp. were consistently isolated from all replant soils forming part of this study and Rhizoctonia spp. to a lesser degree, indicating that these fungi may play a role in ARD etiology in South Africa. Further research is needed, since identifications were not made to species level and no pathogenicity tests were performed. Nematodes implicated in ARD were inconsistently associated with the ARD soils tested, indicating only a secondary role. Furthermore, studies were conducted to investigate more environmentally friendly disease control alternatives to replace methyl bromide in ARD management. Applications of compost and compost extracts were identified as promising, practical tools for managing ARD, especially under the marginal production conditions of South African apple producing regions. In pot trials, the application of compost, as well as sterilised and unsterilised compost extracts, significantly increased growth of apple seedlings in ARD soils. Although results varied with addition of a slow release fertiliser, compost and compost extracts still significantly increased seedling growth parameters for several of the ARD soils tested, suggesting that they can ameliorate the effects of ARD, in addition to supplying nutrients. Three field trials were conducted in commercial orchards to verify pot trial results and to compare the impact of organic amendments on ARD severity with the standard fumigation control methods. Compost and mulch consistently increased shoot growth to the same or greater extent as the standard chemical treatments, for the 2-year trial period.     

西北黄土高原地区苹果连作障碍与土壤真菌群落结构的相关性分析

采用构建真菌克隆文库和T-RFLP相结合的方法,研究了甘肃、陕西和山西省20个地区再植苹果园土壤中的真菌群落结构特征,同时还研究了平邑甜茶幼苗的生长与再植苹果园土壤中优势真菌属的相关性。结果表明,在真菌分类门的水平上,子囊菌门真菌是西北黄土高原地区苹果连作土壤中主要的真菌类型;在属的水平上,镰孢菌属、被孢霉属、毛壳菌属、隐球酵母菌属等是主要优势菌群。从果园地区分布来看,甘肃省的5个地区土壤真菌具有相对较高的多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和相对较低的优势度指数。陕西富平,山西平陆,山西盐湖区的苹果连作障碍较严重,镰孢菌的丰度较高。从平邑甜茶幼苗生长受抑制量与土壤中优势真菌属的相关性来看,镰孢菌的丰度与苹果连作障碍的严重程度呈极显著性正相关（r = 0.585,P < 0.01）,而被孢霉属的丰度与其呈显著性负相关（r =–0.473,P < 0.05）。引起西北黄土高原地区苹果连作障碍的主要有害真菌类型是镰孢菌属。     

不同土层深度及磷水平对番茄生物量及根系形态的影响

以番茄品种东农708为试验材料,取距地表0~15cm,15~30cm,30~45cm的土壤为栽培土壤,各层土壤以施N、P、K肥为供磷处理,以施N、K肥为对照,研究不同土层深度及供磷水平对番茄生物量及根系形态的影响。结果表明,番茄植株地上部生物量受施磷水平和土层深度共同影响,同一土层中供磷条件下的番茄株高、地上部干、鲜质量均显著高于对照;在相同施磷水平下,0~15cm土层的番茄株高、地上部鲜质量均显著高于15~30cm和30~45cm土层。番茄植株地下部干质量、总根长、根表面积、根体积及0~1.5mm直径范围内总根长受施磷水平影响较大,受土层深度影响不明显。综上,不同土层深度及磷水平对番茄地上部生物量均有影响,且表层土壤施磷更利于番茄生物量的积累;根系形态受施磷水平影响较大,受土层深度影响不显著。     

连作及轮作土壤微生物菌群对黄瓜幼苗生长及土壤酶活性的影响

通过植物-土壤反馈试验,研究连作及轮作土壤微生物菌群对黄瓜幼苗生长和土壤酶活性的影响。结果表明,轮作土壤微生物处理黄瓜植株鲜质量、叶绿素含量、土壤中性磷酸酶、蔗糖酶活性显著高于连作土壤微生物处理;连作及轮作土壤微生物处理增加了黄瓜幼苗干质量、鲜质量、叶绿素含量及总叶面积,显著提高了土壤中性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶活性。综上,连作及轮作土壤微生物菌群对黄瓜幼苗生长均产生正反馈作用,并且轮作土壤微生物的正反馈作用大于连作土壤微生物。     

控水对日光温室樱桃番茄品质、产量和水分利用效率的影响

为了明确结果期水分调控对樱桃番茄产量和品质的影响，以千禧和红玉为试验材料，对不同土壤相对含水量（40%～50%、60%～70%、80%～90%）下日光温室冬春茬和秋冬茬樱桃番茄品质、产量和水分利用效率进行研究。结果表明，随着土壤相对含水量降低，樱桃番茄的果实可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸、VC 含量显著提高，水分利用效率也明显提高；但叶片净光合速率、气孔导度、叶绿素含量以及单果质量、产量随着土壤相对含水量降低呈现出先增加后降低的变化趋势。通过熵权法和TOPSIS 法相结合，综合分析樱桃番茄品质、产量和水分利用效率各项指标，得出樱桃番茄结果期最佳土壤相对含水量为40%～50%。     

生物炭添加对马铃薯根际土壤真菌多样性和产量的影响

以马铃薯品种克新1 号为试材，在土壤中分别添加10、20、40 t·hm^-2 玉米秸秆生物炭，利用ITS 高通量测序技术， 研究不同生物炭添加量对马铃薯根际土壤真菌多样性和产量的影响。结果表明：各生物炭处理均降低了土壤真菌丰度，其中 以T3 处理（添加生物炭20 t·hm^-2）丰度最低。马铃薯根际土壤真菌主要包括5 个门、25 个纲、62 个目、120 个科、201 个 属和345 个种，在门分类水平上优势真菌群落为子囊菌门，相对丰度为86.86%～95.86%。添加生物炭处理有利于提高子囊 菌门的丰度，降低担子菌门和接合菌门的丰度；在科分类水平上，添加生物炭处理提高了粪壳菌目Incertae sedis 23、小子囊 菌科、毛壳菌科、丛赤壳科的丰度，降低了子囊菌科、粪壳菌科、粪壳菌目Incertae sedis 的丰度。添加生物炭处理提高了马 铃薯单株产量、单株结薯数和商品薯率，其中T3 处理效果最显著。综合产量指标和真菌多样性分析，T3 处理最有利于马铃 薯产量提高和土壤改良。     

锌钼与腐殖酸配施对大蒜生理特性及土壤性质的影响

针对影响大蒜生长的土壤障碍因子,研究锌钼与腐殖酸配施对大蒜叶片叶绿素含量、抗氧化能力、大蒜产量及土壤物理、化学、生物学指标的影响。设常规施肥(CK)、常规施肥+锌肥+钼肥(T1)、常规施肥+腐殖酸(T2)、常规施肥+锌肥+钼肥+腐殖酸(T3)4个处理。结果表明,锌钼与腐殖酸配施能够显著提高大蒜叶片叶绿素含量,提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性,有利于增强土壤酶(脲酶和磷酸酶)活性,改善土壤理化性质,并能显著增加大蒜株高、茎粗、蒜头直径及产量。T3处理的大蒜产量可达20.13 t·hm~(-2),比当地传统施肥增产14.83%。综上所述,锌钼与腐殖酸配施对于河南蒜区的大蒜产量和土壤质量的改善具有很好的效果。     

有色地膜覆盖对生姜生长及产量的影响

有色地膜覆盖具有比地上遮荫更好的降温保湿效果，晴天中午黑色地膜覆盖的10cm地温与CK接近或降低1～2℃，土壤含水量比CK提高3.57%～5.02%；灰色地膜覆盖的10cm地温与CK无显著差异，但土壤含水量比CK提高3.28%～4.68%。从而可增强生姜植株长势，使其茎秆粗壮，叶面积大，分枝和姜球数多，增产效果明显。黑色地膜覆盖莱芜大姜比CK增产16.4%，莱芜片姜增产14.6%；灰色地膜覆盖莱芜大姜增产131%，莱芜片姜增产 10.6%。 与地上遮荫相比，有色地膜覆盖每667m2可节约成本108～158.7元，与增产部分合计(按2元·kg-1计)，莱芜市试验可提高经济效益1217.3～1486.5元(莱芜大姜)；腾州市试验可提高经济效益735～969元(莱芜片姜)。