强还原土壤灭菌法缓解番茄连作障碍的效果及其土壤微生物群落的响应机制

来源 :淮北师范大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:neneraini1314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
强还原土壤灭菌法(Reductive Soil Disinfestation,RSD)是一种有效控制土壤中土传病虫害,快速修复退化土壤,可以替代化学土壤熏蒸法,有利于农业可持续性发展的生物土壤灭菌法。目前,虽然各国科学家对RSD的研究依然在进行当中,但是对RSD机理的研究仍然不透彻,RSD处理土壤后对作物生长影响的研究也非常有限。本试验利用三种C/N不同的作物秸秆(紫花苜蓿[AL]的C/N=14;玉米秸秆[MS]的C/N=34;水稻秸秆[RS]的C/N=69)作为RSD的有机碳源,每种秸秆设置三种不同的添加量(0.5%[L];2%[M];5%[H]),包括对照总共10个处理,分别为:CK、ALL、ALM、ALH、MSL、MSM、MSH、RSL、RSM、RSH。通过研究明确RSD中有机物料的最佳C/N比及最适添加量,了解RSD缓解连作障碍的微生物生态机制,为RSD的推广应用提供科学的理论依据。其中主要的研究成果如下:(1)RSD处理期间,土壤的pH值能被显著提高,RSD处理结束时的结果显示:添加量相同时,秸秆的C/N越低,土壤中pH值提高的越显著;土壤中可溶性有机碳(DOC)含量的测定结果显示:RSD处理能够显著提高土壤中的DOC含量,且C/N越低添加量越大,效果越明显,而且土壤中的DOC含量随着强RSD处理的进行逐渐降低;土壤中的硝态氮含量测定结果显示:除CK处理外,RSD处理均能显著消除土壤中累积的硝态氮,当添加量较低且C/N较高时,消除土壤中硝态氮的速度就越慢;而土壤中铵态氮的测定结果显示:C/N越低,添加量越大的RSD处理中的铵态氮含量积累的越快,且提高的幅度越大。尤其是ALH处理,在RSD处理结束时,土壤中铵态氮含量高达979 mg kg-1。(2)土壤经RSD处理时,其中的细菌和真菌的群落结构都被明显改变。细菌中,跟CK处理相比,不同的RSD处理均能在不同程度上提高厚壁菌门的相对丰度。当秸秆添加量相同时,AL处理中效果最为显著。在细菌属水平上,0.5%的秸秆添加量处理能促进黄连杆菌属(Flavisolibacter)的生长,而5%的秸秆添加量更有利于产酸菌属的生长,如梭菌属(Clostridium),粪球菌属(Coprococcus),产醋杆菌属(Oxobacter)等,并且这些产酸菌属在RSD处理结束时相对丰度都有所下降。而在CK处理中,这些有机酸产生属的相对丰度在整个处理期间都低于1%。真菌中,与CK处理相比,ALM,ALH和MSH处理能够显著降低土壤中的真菌ITS拷贝数,并且RSD处理均能显著降低土壤中致病菌曲霉属(Aspergillus)和镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度。但有趣的是,ALH和MSH在降低病原菌的同时,能够引起Pseudallescheia属快速繁殖,其相对丰度在这两个处理中分别高达63.7%和87%。并且,PCoA结果显示,ALH处理中细菌和真菌的群落结构组成与其他RSD处理明显不同。同时,RSD处理过程中各处理中的细菌和真菌的生物多样性在RSD处理过程中均被降低。(3)种植番茄的土壤中,0.5%的秸秆添加量处理更有利于芽孢杆菌属(Bacillus)的生长,并且能够显著提高酸杆菌门(Acidobacteria)中的链霉菌属(Streptomyces)的相对丰度。跟种植前相比,番茄种植能够引起土壤中真菌ITS拷贝数的显著增加。真菌中曲霉属(Aspergillus),镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度在CK中仍然是最高的,显著高于所有RSD处理。在番茄种植后也有一种真菌属(Arthrographis)在ALH处理中大量繁殖,其相对丰度在ALH处理中高达62.7%。番茄植物的生物量结果表明,MSL处理更有利于番茄的种植,且三种秸秆处理中,0.5%的秸秆添加量处理更能促进番茄植株的生长。综上所述,在改善土壤理化性质及灭菌方面,低C/N比高添加量的处理效果更好。但综合各方面,ALH处理虽然能够有效改善土壤性质,灭菌效果显著,但是ALH处理中的高氮含量不仅可能对番茄植株造成氨毒害作用,还为Pseudallescheia属和Arthrographis属提供了大量繁殖的条件。RS在灭菌方面效果显著,但在改善土壤理化能力方面不及AL和MS处理,且其处理会造成氮素的大量损失。而MS不仅在抑制病原菌方面效果显著,还能够显著促进有益微生物链霉菌属(Streptomyces)的生长,有利于番茄植株的生长。因此,综合土壤理化状态,微生物灭菌效果和番茄植株生长情况而言,RSD处理时,建议有机物料的最佳C/N比为34,添加量为0.5%。
其他文献
<正>目的:了解小儿非心源性胸痛(NCCP)与胃食管反流(GER)的关系,探讨食管pH值监测在小儿 NCCP诊断中的意义。方法:对36例(病例组)诊断为NCCP并排除呼吸系统和胸部肌肉骨骼病
会议
工业革命以来,人类活动在很大程度上影响了氮素从大气氮库进入生物圈的过程。氮(N)是地球表面各类生态系统的限制元素,陆地生态系统中氮输入不断增加,显著改变了植物群落生产力、生物多样性以及群落结构与组成。磷(P)也是植物生长发育所必需的大量元素之一,对于植物的生长发育有重要的意义。施加磷也对植物的生产力和群落组成有一定的影响。目前关于N、P添加对植物群落地上生物量、物种多样性及其关系的研究有很多,但很
基于工作过程的项目教学是职业教育提高教学质量的重要方式,如何设计与实现有效的教学项目是教学实施的关键。本课题基于ARM9嵌入式处理器,在无操作系统的条件下,设计并实现
目的:通过DEM对内皮细胞二甲基精氨酸二甲胺水解酶(DDAH)活性的影响,探讨内皮细胞NO通路功能障碍的可能机制及其在动脉粥样硬化发病中的作用。方法:在内皮细胞培养中加入不同
教育部颁布的《完善中华优秀传统文化教育指导纲要》要求中学地理应结合教学环节渗透中华优秀传统文化相关内容。笔者结合自己的实践经验提出了初中地理教学中渗透中华优秀传
中国古代翻译学是在近千年间佛经翻译的实践中逐渐形成的,在翻译文本(译本、译文)的识别与评价方面形成了五对范畴,即"胡本/梵本""全本/抄本""异本/合本""旧译/新译""失本/得
受经济学个体化研究视角的影响,薪酬分配研究多侧重于个体薪酬的研究。相对于个体薪酬计划而言,团队薪酬计划有着不同的付薪逻辑。相较传统型组织结构,团队成员之间具有高度
目的以对临床检验中出现不合格血液标本的原因的分析为基础,研究预防出现不合格血液标本的措施。方法对本院2010.03-2011.03期间送检的血液标本的相关资料进行回顾性分析。结果
教师在高中信息技术技能课程教学中利用微课时,要选择合理的教学内容与合适的教学方法,融入教学情境,合理控制趣味性的适度,能够保证微课的质量不受影响,同时能提高教学效率
多学科优化技术是项新兴的技术,其在航空上研究已取得较大进展,将该技术移植应用于鱼雷发动机优化设计不失为提高鱼雷动力设计水平的好办法。本文简要叙述该技术在鱼雷动力上