小麦和豌豆填闲对白菜幼苗生长和土壤微生物群落结构的影响

【目的】明确小麦和豌豆填闲对白菜幼苗生长和土壤微生物群落结构的影响,为麦、豆填闲减轻十字花科蔬菜的连作障碍提供理论依据和技术支撑。【方法】分别以白菜和白菜连作土为供试材料和供试土壤,设置小麦填闲(W)、箭筈豌豆填闲(P)及小麦和豌豆混合填闲(WP)3个填闲处理,以不填闲作物为对照(CK),分析不同填闲处理对白菜幼苗生长的影响,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)和Illumina MiSeq技术,探究小麦和豌豆填闲对白菜根际土壤微生物群落的影响,通过Spearman相关性分析,找出与白菜幼苗生长相关的关键微生物类群,再通过环境因子关联性分析,探明土壤化学性质的变化对土壤微生物群落结构的影响。【结果】与对照相比,3种填闲处理均促进了白菜的生长,降低了土壤EC值,混合填闲处理显著降低了土壤速效钾含量,小麦填闲处理提高了土壤pH。qPCR结果表明,填闲处理对土壤总细菌丰度没有产生显著影响,但显著增加了土壤总真菌的丰度,豌豆填闲处理及小麦和豌豆混合填闲处理显著降低了芽孢杆菌和假单胞菌的丰度。Illumina MiSeq结果发现,在属水平上,填闲处理均显著增加了TM7a的相对丰度,但降低了Leptolyngbya_EcFYyyy-00、瓶毛壳属(Lophotrichus)、无茎真菌属(Acaulium)、Sodiomyces的相对丰度;小麦和豌豆混合填闲处理显著增加了鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和马赛菌属(Massilia)的相对丰度,显著降低了镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度。基于Spearman的相关性分析表明,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、TM7a、马赛菌属(Massilia)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)与白菜生长呈显著正相关,Leptolyngbya_EcFYyyy-00、无茎真菌属(Acaulium)、瓶毛壳属(Lophotrichus)、Sodiomyces和镰刀菌属(Fusarium)与白菜生长呈显著负相关。填闲也改变了细菌和真菌的多样性指数,豌豆填闲处理降低了土壤细菌香农指数和逆辛普森指数,降低了真菌香农指数,增加了逆辛普森指数;小麦填闲处理和混合填闲处理增加了真菌香农指数,降低了逆辛普森指数。PCoA分析表明土壤微生物群落结构差异显著。土壤EC值是显著影响土壤微生物群落结构的土壤环境因子。【结论】填闲处理均能促进白菜幼苗生长,其中以小麦和豌豆混合填闲对白菜幼苗的促生效果最好。填闲处理增加了潜在促生菌鞘氨醇单胞菌属、TM7a、马赛菌等属的相对丰度,混合填闲处理显著降低了Leptolyngbya_EcFYyyy-00和镰刀菌属的相对丰度,增加了潜在生防菌毛壳菌的相对丰度。

工业有机废弃物对镉污染土壤普通白菜生长和镉累积的影响

以京冠3号为试材,采用盆栽试验方法,研究了甜菊糖提取液、聚谷氨酸发酵液和玉米浆提取液对镉(Cd)污染土壤上普通白菜生长和Cd积累的影响。结果表明,与对照相比,施用1 g·kg^(-1)玉米浆提取液能够显著提高普通白菜地上部鲜质量,比对照增加了61.11%;显著降低地上部镉含量,比对照降低了15.97%;生物富集系数也显著降低。施用1 g·kg^(-1)聚谷氨酸发酵液亦表现促进作用,地上部鲜质量增加,地上部镉含量和生物富集系数降低,但均与对照差异不显著。施用1g·kg^(-1)甜菊糖提取液则表现为抑制作用,地上部鲜质量显著降低,且地上部镉含量和生物富集系数明显增加。综上,玉米浆提取液处理有利于保证普通白菜的安全生产,在资源高效利用方面具有较好的应用潜力。

大棚番茄老株更新套种豆角栽培技术研究

以番茄和豆角为试材,采用大棚番茄老株更新套种豆角栽培模式,研究了其对番茄的产量及产值的影响。结果表明:番茄老株更新后套种豆角与不套种豆角相比,番茄每667m2总产量减少了407kg,但差异不显著;豆角每667m2产量为723kg,每667m2总产值为20 695元,增加经济收入2 597元。说明番茄老株更新套种豆角栽培技术可提高经济产值和土地利用率。

多种作物混合填闲对黄瓜生长及土壤速效养分的影响

为促进黄瓜连作障碍的修复,以连作3年的设施黄瓜的土壤为研究对象,以黄瓜为主栽作物,分别以小麦、茼蒿、芥菜和三叶草为冬季填闲作物,采用一种作物填闲,两种作物和四种作物混合填闲的模式研究多种作物混合填闲对黄瓜生长以及土壤速效养分的影响。结果表明:多种作物混合填闲对黄瓜生长和土壤速效氮含量的影响不显著,但显著改变了土壤pH、EC值、有机碳、速效磷和速效钾含量。

碱性土壤改良剂对盆栽黄瓜生长及枯萎病的防治效果

设施土壤长期连作导致的真菌病害发生与土壤理化性状变化密切相关,施用碱性土壤改良剂可以减轻设施酸化土壤上土传病害的危害。以黄瓜连作25 a的设施土壤为供试土壤,通过盆栽试验比较施用2.5 g·kg^-1腐植酸钾(pH 8.5)和硅钙钾镁肥(pH 9.96)两种碱性土壤改良剂对盆栽黄瓜生长及枯萎病的防治效果。结果表明:施用腐植酸钾和硅钙钾镁肥后,土壤pH比不施用改良剂的对照显著提高0.10和0.24个单位,促进了黄瓜幼苗生长,对黄瓜枯萎病的防治效果分别达到45.8%和51.3%,显著提高了土壤交换性钾含量。与腐植酸钾相比,硅钙钾镁肥的促生和抑病效果较显著。

伴生分蘖洋葱对番茄根际微生物群落结构的影响

以分蘖洋葱和番茄为材料,采用高通量测序研究伴生分蘖洋葱对番茄根际土壤细菌和真菌群落的组成和结构的影响。结果表明:与番茄单作相比,分蘖洋葱伴生处理改变了番茄根际土壤细菌和真菌群落的组成,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、浮霉菌门(Planctomycetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)为优势细菌门,子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为优势真菌门;在纲水平上,分蘖洋葱伴生处理显著提高了具有有益潜力的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的相对丰度,显著或极显著降低了粪壳菌纲(Sordariomycetes)和散囊菌纲(Eurotiomycetes)的相对丰度;在目水平上,分蘖洋葱伴生处理显著提高了鞘脂单胞菌目(Sphingomonadales)和丙酸杆菌目(Propionibacteriales)的相对丰度,显著或极显著降低了小囊菌目(Microascales)、散囊菌目(Onygenales)和炭角菌目(Xylariales)的相对丰度;在科水平上,分蘖洋葱伴生处理显著或极显著提高了类诺卡氏菌科(Nocardioidaceae)、微杆菌科(Microbacteriaceae)、鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、Blrii41和毛球壳科(Lasiosphaeriaceae)的相对丰度,显著或极显著降低了小囊菌科(Microascaceae)和爪甲团囊菌科(Onygenaceae)的相对丰度;在属水平上,分蘖洋葱伴生处理显著降低了具有致病潜力的假霉样真菌属(Pseudallescheria)、Kernia和Wardomyces的相对丰度;但是对根际土壤细菌和真菌群落结构和微生物多样性无显著影响。

浓缩沼液中添加芽孢杆菌对促生和抑菌功能的强化效应

为实现沼液产品的增值化,采用浓缩沼液与芽孢杆菌复配制备含芽孢杆菌沼液肥,通过种子发芽试验和皿内抑菌试验探究了含芽孢杆菌沼液肥的促生和抑菌效果。结果表明:含芽孢杆菌沼液肥可以显著促进作物发芽,并对土传病原真菌具有抑制作用。其中,稀释1000倍的含芽孢杆菌沼液肥可以显著促进种子萌发和生长,对种子根长的促进作用最强。与对照相比,25℃室温条件下存放1个月的含芽孢杆菌沼液肥的1000倍稀释液处理的黄瓜、小麦和白菜种子根长分别增加了73.3%、45.2%和51.7%。含芽孢杆菌沼液肥对病原菌生长的抑制作用随着稀释倍数增加逐渐降低,但在本试验的浓度范围内抑菌率均高于60.0%。其中,存放1个月的含芽孢杆菌沼液肥的10000稀释液对尖孢镰刀菌黄瓜专化型(F.oxysporum f.sp.Cucumerinum)、尖孢镰刀菌番茄专化型(F.oxysporum f.sp.lycopersici)和茄镰孢菌(Fusarium solani)的抑菌率分别高达65.3%、72.6%和79.5%。综上,浓缩沼液中添加芽孢杆菌可以显著提高其促生和抑菌效果。

番茄根内促生放线菌的分离鉴定及其促生效果

【背景】植物体内普遍存在一定数量的内生放线菌,对植物的生长发育具有促生作用。【目的】从番茄根内分离、筛选并鉴定出能够有效促进植物生长发育的内生放线菌,为生物菌肥的开发奠定基础。【方法】采用组织研磨培养法和放线菌分离培养基对番茄根内放线菌进行分离,利用Salkowski比色法、钼锑抗比色法和CAS平板检测法进一步筛选出具有较强促生特性的菌株,通过番茄和黄瓜苗期盆栽试验验证其促生效果。结合形态、生理生化以及16S r RNA基因序列相似性和系统发育分析,对菌株进行鉴定。【结果】分离筛选出一株吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,IAA)产量达25.56 mg/L的内生放线菌NEAU-D1,能够产生铁载体并且对多种难溶性磷酸盐具有良好溶解效果,通过16S r RNA基因序列分析,该菌株属链霉菌属。番茄和黄瓜苗期盆栽试验结果表明,接种该菌株的番茄幼苗其根长、株高、植株鲜重和干重较对照分别显著增加了9%、23%、47%和92%,而接种该菌株的黄瓜幼苗根长、株高、植株鲜重和干重较对照分别显著增加了43%、47%、134%和58%。【结论】链霉菌NEAU-D1可以作为潜在的促生菌资源用于设施蔬菜多功能生物菌肥的研发。