温室土壤连作对黄瓜主要病害的影响

在温室条件下,通过田间系统观察和室内测定相结合的方法,研究了不同连作年限温室土壤对黄瓜主要病害发生的影响.结果表明:随种植年限的延长,土壤中病原微生物数量增加,是导致黄瓜土传病害加重的主要原因;黄瓜植株生长发育不良,黄瓜的光合速率及抗性酶活性降低,植株自身抗病性下降,是引起黄瓜病害发生加重的内因;温室内温度降低、湿度提高、光照下降,是导致黄瓜病害发生加重的外部条件.随着连作年限延长,黄瓜病害发生依次加重,土传病害对连作的反应比气传病害敏感,病害是土壤连作障碍的重要原因之一.     

黄土高原设施农业中的土壤连作障碍

在黄土高原的延安日光温室条件下,通过田间试验研究了黄瓜不同连作年限土壤的肥力特性、土壤微生物特性以及对黄瓜生长发育和产量的影响。结果表明,随着黄瓜连作年限的延长,土壤主要肥力指标明显上升,但N、P肥增加的幅度与K的比例失调;土壤中细菌和真菌数量明显增加,而放线菌无明显增加,甚至降低;黄瓜主要病害发生程度加重;不同连作年限土壤对黄瓜生长特性和产量均有极为显著的影响。     

黄瓜连作对土壤微生物多样性和酶活性的影响

在相同管理措施下对日光温室黄瓜不同连作年限土壤微生物种类和数量以及酶活性的变化进行了分析。结果表明,随着连作年限的增加,土壤细菌数量和放线菌数量均呈先增加后降低的趋势,连作10 a时达到最高,随着连作年限的进一步延长又逐渐降低;真菌数量持续增加。土脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和多酚氧化酶活性均呈先增加后降低的趋势,在连作8～10 a时达到最大,土壤过氧化氢酶活性呈连续降低的趋势。在黄瓜生长季节,随着生育期的推移,3种土壤微生物的数量和5种土壤酶的活性均呈先上升后降低的趋势,3 — 4月份达到最大。     

设施辣椒连作对土壤理化性状、酶活性及微生物区系的影响

以青海省尖扎县设施辣椒连作土壤为对象，研究不同连作年限土壤理化性状、酶活性及微生物区系的变化。结果表明，土壤理化性状、酶活性、微生物数量及微生物量均表现出明显的连作效应。随着连作年限的增加，土壤容重和电导率呈上升趋势，pH呈下降趋势，有机质、全氮、有效磷和速效钾呈先上升后下降趋势。土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶和过氧化氢酶随连作年限的增加均呈下降趋势，脲酶和碱性蛋白酶呈先上升后下降趋势。与对照相比，连作导致土壤细菌与真菌数量的比值降低，土壤微生物量碳与微生物量氮比值升高，土壤微生物群落结构由“细菌型”转变为“真菌型”。     

黄瓜连作土壤微生物区系变化研究

研究了黄瓜根部土壤主要微生物类群随连作茬次的反应,并着重用变性梯度凝胶电泳(DGGE)监测黄瓜根际未培养优势菌群的动态变化。结果表明:随着连作茬次增加,土壤可培养微生物数量减少,其中细菌数量降低更为明显,对连作表现出较高的敏感性,放线菌对黄瓜连作反应稍滞后,至第三茬时开始呈现降低趋势。黄瓜连作致使少数真菌种群富集,同时多种真菌类群数量减少,种群变化呈现单一化趋势,多样性水平降低。DGGE分析结果表明黄瓜连作引起根际Bacillus sp.、Pseudom onas sp.和另一未培养细菌种群数量减少,而同时引起Sphingom onas sp.类群数量增加。实验结果暗示,黄瓜连作破坏根部微生物种群生态平衡,使其多样性水平降低。     

轮作和微生物菌肥对黄瓜连作土壤理化性状及生物活性的影响

通过周转箱栽培试验,研究了番茄轮作(T1)、木霉菌肥+黄瓜连作(T2)、木霉菌肥+番茄轮作(T3)、护根宝+黄瓜连作(T4)、护根宝+番茄轮作(T5)5种处理方式对黄瓜连作土壤理化性状及生物活性的影响。结果表明,5种处理方式均能不同程度的改善黄瓜连作土壤的理化性状,同时提高土壤酶活性、增加细菌及放线菌数量及降低真菌数量。与番茄轮作相比,微生物菌肥的改良效果更为明显,且番茄轮作结合施用微生物菌肥的复合改良效果好于单一改良。总体来看,T3处理效果最好,其次为T5,T3在改善连作土壤理化性状、提高土壤酶活性方面具有良好效果,而T5在优化连作土壤微生物菌群方面效果较好。两种菌肥相比,木霉菌肥的总体改良效果好于护根宝。     

半夏连作障碍与土壤微生物数量变化初步探究

为了探究半夏连作障碍的机理,以贵州贵阳花溪半夏大田种植的连作(非)根际土壤、正茬(非)根际土壤和没有栽植过半夏的土壤为样本。试验通过涂布平板法培养微生物,用活菌计数法统计各土壤样本中的微生物数量。纯化分离微生物后观察其形态特征和对细菌进行革兰氏染色鉴定。试验得出结果:半夏连作会引起土壤微生物的数量和种类的显著变化。连作根际土壤中的微生物总数降低、非根际土壤中微生物总数增加,土壤有由细菌型土壤向真菌性土壤转变的趋势。连作之后,土壤微生物种类发生了变化,根际土壤中多样性增加,非根际土壤中多样性降低,这不利于土壤微生态系统的稳定,并且连作土壤肥力下降,可能是连作半夏病害加重、品质下降、产量降低的重要原因。     

黄瓜连作土壤高温处理对根结线虫和枯萎病的影响

[目的]设施黄瓜连作导致根结线虫和枯萎病发生普遍且严重,利用夏季温室休闲期高温闷棚是解决上述土传病害安全而有效的途径之一。本试验模拟高温闷棚,研究不同温度处理连作土壤根结线虫和枯萎病的变化,旨在为利用太阳光进行温室高温消毒提供理论支撑。[方法]本试验以连作1~19茬‘津优30’黄瓜品种的土壤为试材,首先探明不同连作茬次黄瓜的根结线虫和枯萎病发生程度以及土壤中二者病原物种群数量的动态变化,然后对发病较重的第17茬连作土壤分别进行45℃、50℃、55℃和60℃的高温处理,最后测定比较不同温度处理后的土壤中病原物数量变化,并对高温处理后的土壤进行栽培试验,测量和比较两种病害的发生程度及植株各项生长指标。[结果]随着黄瓜连作茬次的增加,土壤中根结线虫和枯萎病菌的种群数量均增加,两种病害也逐茬加重,至第17茬两种病害的发病程度及其对应病原物的数量均达最高(或次高)水平;对第17茬黄瓜连作土壤进行45℃~60℃的高温处理,随着温度的升高,土壤中的根结线虫和枯萎病菌的数量均减少,当处理温度达55℃时可完全杀灭土壤中根结线虫,达60℃时可同时杀灭枯萎病菌;用高温处理的连作土壤栽培黄瓜秧苗,其根结线虫病和枯萎病的发生程度均随着处理温度的升高而减轻,当处理土壤的温度达到50℃和60℃以上时,根结线虫病和枯萎病分别被完全控制;另外,用60℃处理的连作土壤定植黄瓜,其后期植株生长指标和壮苗指数也显著优于对照。[结论]土传病害随连作茬次增加而加重主要是缘于土壤中病原物积累,定植前对土壤55℃以上的高温处理,可有效减少乃至完全杀灭土壤中根结线虫和枯萎病菌,从而减轻或杜绝两种病害的发生。     

施用氨基酸肥料对连作条件下黄瓜的生物效应及土壤生物性状的影响

为探讨施用氨基酸肥料对连作条件下黄瓜生长及土壤微生物的影响,本研究采用盆栽试验的方法对黄瓜（Cucumis sativus）的生物学效应及土壤微生物群落结构进行测定和分析.结果显示：施用氨基酸肥料（AAF）使黄瓜生物学性状得到显著改善,黄瓜的叶绿素增加、叶面积增大、光合作用增强,干重提高;同时,AAF富含优质碳源,施入土壤后使连作土壤的放线菌数量增加1.57～2.18倍,真菌数量增加2.22～8.43倍,尖孢镰刀菌明显减少,真菌/细菌比值显著提高,尖孢菌/真菌比值显著降低,对枯萎病的防治率最高达80%以上.本研究表明,AAF对连作黄瓜生长具有显著促进和调节作用,对连作土壤微生物活性有激发作用,对黄瓜的连作障碍有明显的缓解作用.但是,从生长趋势看,氨基酸肥料应配合施用一定量的无机肥料,才能使黄瓜持续高产.     

沼渣底施对黄瓜、番茄根围土壤微生态结构及产品品质的影响

在3年黄瓜、番茄的连作棚内,研究了沼渣、鸡粪和化肥以相同养分含量底施,对土壤微生物数量、土壤酶活性及产品品质的影响。结果表明,沼渣处理的黄瓜、番茄土壤微生物数量,与化肥处理相比,真菌数量的降低率分别为38.08%和13.36%,放线菌数量的增高率分别为17.91%和66.67%,细菌数量的增高率分别为77.03%和35.95%;与鸡粪处理相比,真菌数量的降低率分别为16.58%和5.05%,放线菌数量的增高率分别为7.14%和60.49%,细菌数量的增高率分别为26.28%和21.40%。沼渣底施利于多年连作土壤微生物由真菌型向细菌型过渡,降低真菌病害的发生率;与化肥处理相比,可有效提高连作土壤蔗糖酶、中性磷酸酶和脲酶的活性,改善黄瓜和番茄的品质;与鸡粪处理相比,土壤蔗糖酶和中性磷酸酶活性提高,对品质影响不显著。     

连作番茄根区病土对番茄生长及土壤线虫与微生物的影响

探索连作番茄根区病土对番茄根结线虫病的诱导效果及引起连作障碍的微生态机制,可为深入了解番茄连作障碍发生机理及探究番茄连作障碍防治方法提供科学依据。本研究利用盆栽试验,测定了番茄在健康土壤及接种病土土壤中生物学特性变化及根结线虫侵染状况,并分析鉴定了土壤中微生物及线虫的种类与数量。结果表明,接种连作番茄根结线虫病株根区病土会对番茄生长及根结线虫侵染产生影响:1)番茄苗期根系根结数达9个?株~(-1),健康土壤无根结;土壤线虫数量较健康土壤增加390.4%;收获期番茄根结线虫侵染率达62.7%,病情指数为80.0%。2)番茄生长受到抑制,叶片防御酶活性降低,收获期茎叶及根系鲜质量较健康土壤分别减少50.2%及33.1%,苗期番茄叶片PPO活性较健康土壤降低15.8%,POD活性较健康土壤增加24.0%,差异均达显著水平(P0.05)。3)番茄根系更易感染有害菌,根系内病原菌甘蓝假单胞菌数量较健康土壤增加463倍,根区土壤细菌、真菌及放线菌总数分别增加46.3%、94.5%及134.0%。4)食细菌线虫、食真菌线虫及植物寄生性线虫数量分别为健康根区土壤的3.3倍、1.6倍及7.3倍,其中的植物寄生线虫95.6%为根结线虫。综上所述,接入连作番茄根结线虫病株根区病土不仅导致番茄遭受根结线虫侵染,而且会导致土壤线虫总量及植物寄生线虫所占比例大幅增加,并使番茄根系内有害细菌数量显著增加,对番茄生长造成显著抑制作用,同时影响番茄的生理生化特性,受线虫侵染番茄防御性酶活性降低,使其更易被根结线虫及病原菌侵染,番茄根区土壤线虫、微生物及根系内优势细菌的种类与数量及其之间的作用发生改变。     

水稻-番茄轮作植物寄生线虫及微生物群落结构差异

土壤线虫和微生物群落结构与作物健康密切相关。采用田间试验，利用传统分类和高通量测序技术，研究了水稻–番茄轮作(FS)、番茄连作(FF)和休耕(CK)3种种植制度土壤线虫及微生物群落结构差异。结果表明，水旱轮作土壤中线虫种类少，自由生活线虫占比高。土壤中植物寄生线虫属的检出率，轮作最少，仅有5个，连作最多，共13个，且大部分为常见属；水旱轮作同时能降低土壤中植物寄生线虫的种类，包括主要危害番茄的根结线虫属，占比仅2.1%，而连作为29.7%。不同种植制度下真菌和细菌类群OUTs和群落结构差异明显；与连作相比，轮作和休耕真菌、细菌种群丰富度更高，共享占比更多，群落构成更相近；水旱轮作Alpha多样性指数显著高于连作；轮作土壤中植物寄生线虫拮抗微生物类群Chaetomium,Talaromyces,Anaerolineaceae和Acidobacteria相对丰度高于连作。水稻–番茄轮作能大幅减少植物寄生线虫种类，增加微生物群落多样性，改善土壤质量，是番茄生产中防控线虫病害的理想措施。     

生物有机肥提高设施土壤生产力减缓黄瓜连作障碍的机制

【目的】针对土壤连作障碍问题，探索高强度连作条件下生物有机肥在减缓土壤连作障碍发生、平衡土壤养分、调控土壤酶活性等方面的作用机制，为生物有机肥在改良土壤、防控黄瓜连作障碍、促进农业可持续发展等方面的应用奠定基础。【方法】以如皋市农业科学研究所设施蔬菜种植基地为试验平台，采用田间定位试验的方法，设置CK (空白对照)、B10 (生物有机肥施用量为10 t/hm2)、B20 (生物有机肥施用量为20 t/hm2) 3个处理，于第一季黄瓜种植前将生物有机肥一次性施入试验小区，于2016年12月5日、2017年6月28日和2017年11月26日，连续三季，在黄瓜成熟采集0—20 cm土壤样品。将土壤样品分成两份，一份放于4℃冰箱冷藏保存，用于测定土壤生物学性质；另一份风干后过筛处理，以供土壤理化性状分析。同时，调查黄瓜产量。【结果】随着黄瓜连续种植季数增加，CK处理中土壤容重和电导率呈增加趋势，土壤各肥力指标、酶活性、微生物量碳氮含量及黄瓜产量呈下降趋势；在同一季黄瓜成熟期，与CK相比，施用生物有机肥可降低土壤容重和电导率，增加土壤总孔隙度、pH、有机质、全氮、硝态氮和速效磷含量，其中连续种植3季黄瓜过程中，土壤有机质、速效磷和硝态氮含量分别增加了39.3%～83.9%、5.98～14.2%和10.0～22.0%，而土壤电导率降低了8.57%～12.7%。同一季黄瓜成熟期，不同处理中土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和磷酸酶活性由大到小排列均表现为B20 > B10 > CK，且连续种植3季黄瓜后B10和B20处理中4种土壤酶活性均高于第一季黄瓜成熟期CK处理；连续种植3季黄瓜期间，施用生物有机肥处理中土壤微生物量碳、氮含量均明显高于CK，B10和B20处理中微生物量碳、氮含量较CK分别增加了4.26%～23.2%和21.8%～56.2%。与CK相比，第一季、第二季、第三季B10处理黄瓜产量分别提高了3.93%、9.73%、10.6%，B20处理分别提高了12.9%、18.8%、20.2%。黄瓜连作过程中，土壤容重、有机质、硝态氮和速效磷与生物学指标和黄瓜产量相关显著，且土壤pH和电导率与土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、微生物量氮含量和黄瓜产量呈显著相关关系。【结论】生物有机肥可改善黄瓜连作过程中土壤耕性变差、养分失衡和酸化等理化性质变劣的现象，缓解黄瓜连作土壤的次生盐渍化状况，还能提高土壤酶活性、微生物量碳氮含量和黄瓜产量，且黄瓜连作过程中土壤理化性质和生物学特性指标无明显变化，从而减缓黄瓜连作障碍的发生。     

不同种植年限黄瓜温室土壤线虫群落结构及多样性的比较

【目的】针对土壤连作障碍问题,以土壤线虫群落结构和多样性为研究重点,分析不同种植年限土壤生态系统间的差异,进而探讨不同种植年限温室土壤的健康状况。 【方法】采集 8 年、10 年、13 年和 16 年温室黄瓜土壤,以1年露地土壤为对照,采用线虫形态学鉴定方法,分析不同种植年限土壤线虫群落结构及多样性的变化规律。 【结果】不同种植年限共观测到土壤线虫属 21 个,全部为优势属和常见属;线虫总数和植物寄生线虫数量在不同种植年限的分布依次为 10 年 > 16 年 > 13 年 > 8 年 > 1 年,线虫总数种植年限之间差异显著,范围为每 100 g 干土 61～437 条;线虫群落生态指数对种植年限有不同的响应,土壤线虫群落多样性指数 H′ 在不同种植年限土壤中的分布为 16 年 > 13 年 > 1 年 > 8 年 > 10 年,均匀度指数 J 为 13 年 > 16 年 > 1 年 > 8 年 > 10 年,而优势度指数 λ 的分布则为 10 年 > 16 年 > 13 年 > 8 年 > 1 年,5 种不同种植年限土壤的 NCR 指数在 0.6～9.8 之间,WI 分布为 1 年 > 8 年 > 13 年 > 16 年 > 10 年;线虫成熟指数 MI 在种植 16 年的温室土壤中最小,相反 PPI/MI 值则在种植 16 年的土壤中最大;丰富度指数 SR 随种植年限呈先升高后降低,10 年的最低;线虫区系分布结果显示,除种植 10 年黄瓜土壤的样点落在第 Ⅳ 象限外,其余种植年限黄瓜土壤的样点均落在第 Ⅰ 象限。 【结论】综合分析得出,连续种植会使土壤变得贫瘠,健康状况变差,受干扰程度变大,种植 10 年土壤线虫多样性、稳定性最差,土壤环境已受胁迫。     

设施蔬菜轮作和连作土壤酶活性的研究

采用盆栽试验,研究大棚蔬菜(津优1号黄瓜)在轮作(15、18和21年)和连作(2、7年)条件下,对土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,轮作土壤的过氧化氢酶、脲酶和转化酶的活性显著地高于连作7年的土壤(P0.05);随着连作年限的增加,过氧化氢酶、脲酶和转化酶的活性显著地降低(P0.05),多酚氧化酶的活性显著升高(P0.05)。通过对产量的分析表明,连作2年、7年土壤的黄瓜产量分别为每3盆7.91和3.14.kg,两者差异显著;轮作15、18和21年土壤的黄瓜产量分别为6.65、6.85和7.16kg/3盆,差异不显著;连作2年土壤的黄瓜产量显著高于其它处理(P0.05),连作7年土壤的黄瓜产量显著低于其它处理,黄瓜产量与土壤酶活性的变化趋势基本一致。过氧化氢酶、脲酶、转化酶和多酚氧化酶可以作为设施蔬菜敏感的土壤酶学指标。     

"秸秆降解生防菌强化技术"对黄瓜连作土壤微生物区系的影响

"秸秆降解生防菌强化技术"(BS)近年在我国北方冬季温室栽培中广泛使用, 具改良土壤、减轻病害、改善品质、提高产量等多方面的效果。为探讨应用该技术后对黄瓜连作土壤中微生物区系的影响, 本研究采用平板培养计数与末端标记限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析相结合的方法, 检测了黄瓜连作土壤中真菌、细菌、放线菌以及生防菌和病原菌的数量动态。结果表明, BS处理土壤后, 在连作第2茬时, 土壤中真菌群体总量比第1茬显著减少; 细菌总量比第1茬显著增加。细菌与真菌数量比值(B/F值)在连作两茬时明显升高, 土壤表现为"细菌型"; 连茬土壤中两种生防菌的含量保持相对稳定; 枯萎病原菌数量在连作两茬时与其他处理和对照相比有所降低, 但不显著; 处理后土壤细菌多样性在第2茬时显著升高, 并能促进TRF139等有益菌群增殖, 抑制TRF341和TRF501等有害菌群增殖。BS处理土壤能明显提高连作黄瓜的产量并降低根结线虫的病情指数, 在第3茬时产量比对照增加25.9%, 病情指数比对照减少71.4%。生防菌与秸秆配合使用对黄瓜连作土壤微生物的数量和群落结构影响显著, 在一定的连作茬数内能够保证生防菌有效定殖, 抑制病原菌数量增长, 提高土壤微生物多样性, 使土壤微环境达到相对健康的状态。     

添加石灰氮和有机物进行太阳能加热对温室土壤根结线虫和黄瓜的影响

采用田间完全随机区组试验,研究了添加石灰氮和有机物进行太阳能加热对温室土壤中根结线虫的防治效果,以及对黄瓜植株营养生长和商品性状的影响.结果表明,土壤处理40 d后,根结线虫2龄幼虫数量下降57%～100%;幼虫减退率随不覆膜、单层膜和双层膜顺次增大,且砂壤土的减退率大于中壤土.处理后茬黄瓜的根结发病株率明显低于处理前茬.5月初,土壤处理对后茬中壤土和砂壤土中黄瓜根结发病率的防治效果均达90%,6月初中壤土为81.3%、砂壤土为66.7%,7月初中壤土为33.7%、砂壤土为5.8%.土壤处理对后茬黄瓜营养生长期末株高、地上50 cm处茎直径和节位数的影响小,但可明显提高结瓜盛期的商品瓜总重量和单瓜重量,提高幅度分别达33.3%～58.5%和7.6%～28.5%.因此,添加石灰氮和有机物进行太阳能加热可降低根结线虫幼虫数量、延迟根结发病期、降低发病率,同时可提高商品瓜总重量和单瓜重量;添加石灰氮和有机物进行太阳能加热对砂壤土根结发病率的防治效果低于中壤土.     

施用生物质炭对大棚土壤特性、黄瓜品质和 根结线虫病的影响

选择长期种植黄瓜并发生根结线虫病的大棚,设计生物质炭施用量为0(C0)、24(C1)、48(C2)t/hm~2的田间试验,研究生物质炭对黄瓜生长、品质以及根结线虫病的影响。结果表明:生物质炭显著提高了土壤有机质、全氮、铵态氮、速效钾含量和pH,同时降低土壤体积质量11.0%以上,C2处理黄瓜根系生物量较C0显著增加了56.9%。与C0相比,C2处理显著增加黄瓜可溶性糖和有机酸含量25.0%和17.6%,C1处理显著降低黄瓜硝酸盐含量25.5%。C2处理黄瓜根系单株卵块数比C0增加了3.8倍。施用生物质炭对黄瓜产量没有显著影响。研究结果说明,蔬菜大棚土壤中施用生物质炭可改善土壤理化性状,提高黄瓜品质,但有增加根系卵块数的趋势。由于生物质炭与土壤、作物的相互作用会随时间的变化而改变,因此,生物质炭对大棚黄瓜品质和根结线虫病的影响效应需进一步长期观测。