Effects of Different Agricultural Managements on Characteristics of Soil Microbial Community under Continuous Cropped Strawberry(Fragaria ananassa Duchesne)

[Objective] The objective of this study was to investigate the effects of different agricultural managements on soil microbial population,activity,functional diversity and soil enzyme activity in continuous mono-cropping field of strawberry.[Method]A field plot experiment was carried out to evaluate characteristics of soil microbial community by soil enzyme analysis,microbial cultivation and Biolog analysis.[Result]The results showed that bacteria population proportion,the ration of bacteria to fungi,microorganism amount,AWCD,soil dehydrogenase activity,the Shannon,Simpson,and Mcintosh indices of soil microbial communities were obviously increased under strawberry-rice rotation,soil solarization with rice bran,and calcium cyanamide（CaCN2）treatments,in addition,soil urease activity was significantly increased under strawberry-rice rotation and soil solarization with rice bran treatment,when compared with no fertilization.When compared with conventional fertilization treatment,strawberry-rice rotation and soil solarization with rice bran both significantly increased AWCD and Mcintosh index of soil microbial communities,meanwhile respectively increased soil urease and dehydrogenase activity.PCA analyses suggested that carbon utilization of soil microbial communities under strawberry-rice rotation,soil solarization with rice bran,and calcium cyanamide treatment was obviously different from that of conventional fertilization and no fertilization treatment.[Conclusion] strawberry-rice rotation and soil solarization with rice bran were effective agricultural managements to control soil biological degradation under Continuous Cropped Strawberry.

Control Measures for Protected Strawberry Cultivation in Continuous Overcast and Hazy Days

Continuous overcast and hazy days are common for the winter in Hebei Province,these disastrous weathers have tremendous negative effect on the production of protected strawberry cultivation,for leading to the problems such as degrading photosynthesis of leaves,poor pollination and fertilization,more malformed fruits,low percentage of fertile fruits,delayed maturation of fruits,degraded quality and yield,and aggravated diseases.In view of the disastrous weathers and problems,the authors put forward the measures for the management of protected strawberry cultivation in continuous overcast and hazy days,to provide technical support for strawberry farmers.

Microecological Prevention and Control Technology of Facility Strawberry Continuous Cropping Diseases and Its Application Effects

In order to actively develop green ecological strawberry, the authors have studied integrated microecological prevention and control technologies of strawberry continuous cropping diseases, including increasing soil biomass and solar high temperature disinfection during strawberry greenhouse leisure period in summer, biological fertilizer (agent) treatment before colonization, root irrigation treatment with biocontrol agent, as well as appropriate amount of fulvic acid and cytex after colonization, forming a supporting technical system for the microecological prevention and control of soil-borne diseases in facilities. The demonstration application in production shows that the technology has the functions of restoring and enhancing soil biological fertility, enriching beneficial microbial flora, antagonizing harmful bacteria, significantly promoting the growth and development of strawberry, reducing the incidence of soil-borne diseases, reducing the use of chemical fertilizers and pesticides, promoting the early ripening and high yield of strawberry, significantly improving the quality and flavor of strawberry, reducing the risk of pesticide residues, and boosting consumer confidence, which further improves the economic benefit, social benefit and ecological benefit, with good application prospect in production.

Physical-biological Collaborative Prevention and Control of Facility Strawberry Continuous Cropping Diseases

The aim was to develop green strawberry varieties,control soil-borne diseases from facility strawberry continuous cropping,improve the safety and quality of strawberries and promote the healthy and stable development of the strawberry industry. Based on the production practices in recent years,we summarized the physical-biological collaborative prevention and control technology for the disease of facility strawberry continuous cropping facilities,established the technical goals,the main types of soil-borne diseases,and the physical-biological collaborative control prevention and control technologies,mainly including the specific methods and technical points of solar high temperature disinfection technology and biological bacterial fertilizer（ agent） treatment technology.

土壤改良剂对连作草莓生长及品质的影响

为明确土壤改良剂的作用效果,选择连作13年草莓田土壤,以宁玉为试材,研究了莓园土∶自主研发改良剂=2∶1(ZYF-1)、莓园土∶自主研发改良剂=3∶1(ZYF-2)、莓园土∶营养土=1∶1(YYT-1)、莓园土∶营养土=1∶2(YYT-2)及莓园土(CK)5种不同处理对草莓生长及果实品质的影响。结果表明,不同处理均可提前草莓生长物候期。定植28 d,处理ZYF-2草莓株高、茎粗最大,显著高于CK。定植40 d,处理YYT-2、ZYF-2草莓根系活力、叶绿素含量显著大于CK,且草莓成熟期单株产量分别增加了15.76%、17.05%。不同处理对草莓果实品质影响较小,处理ZYF-2草莓可溶性固形物含量最大、糖酸比最高,分别较CK高3.01%、9.10%。处理YYT-2草莓维生素C含量最大,较CK高6.11%。

不同连作年限设施草莓土壤微生物群落结构分析

为探索不同连作年限设施草莓土壤细菌和真菌群落结构变化及其与土壤环境因子的关系,通过高通量测序对新茬(S1)、连作5年(S5)和连作8年(S8)的设施草莓土壤样品进行测序分析,并测定土壤的理化性质以及土壤酶活性。结果显示,随着设施草莓连作年限的增加,土壤的pH和电导率极显著升高,硝态氮含量极显著降低,有效磷及速效钾的含量先显著减少后显著增加,碱性磷酸酶和脲酶活性呈显著上升后显著降低趋势。随着设施草莓连作年限的增加,土壤细菌ACE指数、Chao1指数、Simpson指数及Shannon指数皆显著增加,而土壤真菌的Alpha多样性指数的变化不显著。土壤中细菌和真菌优势菌群组成发生改变,随着设施草莓连作年限增加,土壤细菌变形菌门、酸酐菌门、硝化螺旋菌门和Latescibacteria相对丰度显著增加,厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门的相对丰度显著降低;在属水平上,设施草莓土壤硝化螺菌属相对丰度显著增加,RB41和芽孢杆菌属相对丰度显著降低,鞘氨醇单胞菌属相对丰度呈先显著升高后显著降低趋势。设施草莓连作土壤优势真菌在门水平无显著变化,在属水平上,土壤真菌占比最高优势菌由毛葡孢属转变为镰孢菌属,草莓土壤病原菌镰孢菌属、曲霉属、枝孢属相对丰度显著增加,乌氏霉属、链格孢属整体增加。相关性分析显示,影响土壤微生物群落的主要因素有土壤pH、电导率、有机质、硝态氮、有效磷和速效钾,微生物群落结构的变化对碱性磷酸酶活性影响较大。

草莓连作根腐病原菌及根际真菌群落变化多样性研究

草莓是一种兼具营养和经济价值的水果,草莓连年栽培导致连作障碍发生严重,发病率逐渐增加,严重影响了草莓的产量。从连作3年且患有根腐病的草莓根际土壤中分离出病原菌,经鉴定分别为Fusarium pseudocircinatum、Fusarium solani、Fusarium luffae、Aspergillus westerdijkiae、Cladosporium oxysporum、Ectophoma multirostrata、Neopestalotiopsis rosae和Neocosmospora rubicola。进一步对连作前后草莓根际土壤真菌变化进行分析,结果表明,连作后真菌总数量下降,在属水平上,Pulvinula、Aspergillus、Acremonium、Funneliformis、unclassified_Cercozoa和unclassified_Pezizaceae等真菌的相对丰度均显著或极显著增加,unclassified_Hypocreales、Mortierella和Rhizophlyctis等真菌的相对丰度均显著或极显著降低。对连作后土壤的理化性质进行检测,结果表明,有机质含量极显著降低,全磷、硝态氮含量极显著增加,pH值显著增加。这说明土壤理化性质的改变和优势菌种的更替都是导致草莓连作障碍发生的原因,可为防治草莓根腐病和连作障碍提供科学依据。

不同处理对大棚草莓连作土壤理化性质和果实品质的影响

为了探讨不同处理对大棚草莓连作土壤和果实品质的影响,以未处理为对照(CK),研究了甜玉米轮作、棉隆消毒、生物炭利用、菌渣混土等7个不同修复技术对处理后土壤理化性质、植株生长、果实品质、产量的影响。结果表明:甜玉米轮作处理(T1)土壤含水量、容重最高,EC值最低,养分含量除了全氮、全钾、碱解氮、有效锌外最低,盐分离子含量均低于CK;小麦秸秆炭处理(T3)土壤含水量、容重较低,EC值最高,pH值高于CK,有机质、全磷、有效磷、有效铜、有效锌含量最高,盐分离子含量除了F-和Cl-外均高于CK;T1草莓植株生长指标高于CK,单果重、单株产量高,果实硬度大,可溶性固形物含量高,糖酸比、固酸比最高。综上所述,T3可有效改善土壤板结和酸化,减少养分损失;T1土壤保水性好,养分利用率高,可消耗部分过多养分,减轻土壤富营养化,减缓连作土壤次生盐渍化,促进植株健康生长,提高果实品质和产量。

不同连作年限温室草莓根际土壤性质及真菌群落特征分析

土壤真菌在土壤生态环境中起着至关重要的作用,长期单作或连作会导致土壤真菌群落结构发生变化。为研究长期连作对草莓植株健康和根际真菌群落组成的影响,采用Illumina MiSeq测序技术,比较分析未连作(CK)和不同连作年限(1、2、4、7、9、11年)温室草莓根际土壤性质及真菌群落的结构特征。结果表明,草莓连作后土壤理化性质发生显著变化,连作4年后养分含量开始明显下降。高通量测序表明,土壤真菌群落丰富度和多样性随连作年限增加而增加,土传病害菌镰刀菌属(Fusarium)、腐质霉属(Humicola)、久浩酵母属(Guehomyces)丰度显著增加,斗管囊霉属(Funneliformis)、节丛孢属(Arthrobotrys)丰度从连作第4年开始下降。Spearman相关性分析表明,土壤pH值、速效钾和速效氮是判定草莓连作系统中有益菌群与致病菌群结构的主要因素。RDA分析表明,pH值、速效氮是决定连作系统中Funneliformis、Arthrobotrys丰度的主要土壤因子;速效钾是影响Guehomyces、Humicola、Fusarium丰度的主要土壤因子。本研究结果可为草莓种植的可持续发展及连作土壤治理提供理论依据。

植物提取液对连作草莓生长、产量及土壤的影响

为探究植物提取液缓解草莓连作障碍的作用,以‘美国19’为试材,传统生产(常规苗+氯化苦熏蒸土壤)为对照(CK),设T1(处理苗+氯化苦熏蒸土壤)和T2(处理苗+喷施克菌剂1号)2个处理,调查不同处理草莓的生长、果实品质与产量、土壤养分含量与微生物数量、土传病害发生情况。结果表明:结果期间,T2处理草莓叶片的光合色素(采收初期)、根冠比、土壤碱解氮和速效磷含量、土壤放线菌数量、果实可溶性固形物和可溶性糖含量均明显高于T1和CK,在盛果期,同CK相比,T2处理的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别提高16.92%、26.77%和10.31%,根冠比提高33.93%,土壤碱解氮、速效磷含量分别提高10.26%、73.66%,土壤放线菌数量提高30.47%,果实可溶性固形物和可溶性糖含量分别提高11.15%和25.77%。同CK相比,T1和T2分别降低草莓苗发病率21%和20.17%;T1、T2的总产量分别提高184.5%和451.2%。采用喷施植物提取液等措施培育无病壮苗,并在生产田多次喷施植物提取液,对防控草莓连作障碍效果显著。

四川省草莓连作障碍综合防治的生产建议

四川省草莓连作障碍问题日益严重,出现影响草莓生长、加重草莓病害、导致土壤盐碱化和酸化、加重土传病害等危害,建议选用抗病品种、作物轮作、增施有机肥等农艺措施及物理消毒、化学消毒等综合防治技术,可以有效缓解草莓连作障碍。

日光消毒配合棉隆、威百亩熏蒸对温室草莓连作障碍及产量情况的影响

针对设施草莓连作障碍问题,采用日光消毒配合棉隆、威百亩熏蒸的方法,研究了日光+棉隆、棉隆、日光+威百亩、威百亩4种处理对土壤真菌抑制率、草莓死苗率、植物学性状、产量等因素的影响。结果表明:日光+棉隆与威百亩处理的真菌抑制率、死苗率、产量间分别存在显著性差异,日光+棉隆处理真菌抑制率均值最高,为87.00%,威百亩处理真菌抑制率均值最低,为73.00%;日光+棉隆处理死苗率最低,为6.67%,威百亩处理死苗率最高,为12.33%;日光+棉隆处理667 m^(2)产量最高,为1352.43kg,威百亩处理667m^(2)产量最低,为1 258.00 kg。棉隆、日光+威百亩处理在真菌抑制率、死苗率、产量均处于中游水平,与日光+棉隆、威百亩处理无显著差异。综上所述,日光+棉隆处理抑制土壤真菌和降低草莓死苗率效果最好,且能有效提高产量,是最佳的土壤处理方式。

基于CNKI的草莓中文文献计量学研究

以“草莓”为主题词,检索CNKI数据库中1990—2020年草莓的文献信息,利用文献计量学方法对年度发文量、研究作者及机构、关键词进行统计分析并作出评价。同时概述草莓研究的现状、趋势和热点。结果表明,草莓研究的发文量增长迅速,以品质与产量为前提,栽培技术、新品种、施肥制度、病虫害防治、连作障碍为草莓研究领域内的热点,未来研究热点可能侧重于栽培技术、病虫害防治、新品种选育、基因表达分析。由于对草莓连作的致病机制尚不清晰,今后仍需深入研究连作对土壤生态的影响。

不同土壤改良方法对草莓连作土壤理化性状、养分和微生物量的影响

为探索土壤改良方法在宿迁市宿豫区草莓连作障碍土壤修复过程中的作用,比较高温闷棚(T1)、米糠还田(T2)、复合微生物菌(T3)以及威百亩(T4)4种土壤改良方法对草莓连作障碍的修复效果。本试验对辖区大棚内连作草莓和土壤改良后连作草莓的土壤样品进行采集,比较分析水溶性盐、养分、酶和微生物量的变化。结果表明,与连作草莓处理(CK)相比,T2处理对土壤阴离子造成的盐渍化消除最有效;T3处理可降低土壤pH,增加土壤有效磷(P)含量,提高蔗糖酶和过氧化氢酶活性;T4处理可降低土壤中钾(K^(+))、钙(Ca^(2+))、镁(Mg^(2+))含量,提高土壤pH、土壤中钠(Na^(+))含量、有机质(SOC)含量以及有效氮(N)含量,同时显著降低土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化物酶活性。不同土壤改良方法对连作草莓土壤改良效果有明显差异,应根据草莓连作障碍形成的物理、化学和生物等因素综合考虑,选择适宜的土壤改良方法或组合来修复草莓连作土壤,以期为草莓在设施栽培过程中土壤连作障碍的修复提供一种经济有效的措施。

移栽期气象条件对大棚草莓的影响

通过对8月29日、9月5日、9月12日移栽的大棚草莓生育期跟踪观测,分析草莓各生育期叶面积、器官干物质含量、单棵产量、总产量和气象条件的关系,研究移栽期气象条件对大棚草莓生长发育的影响。第1批移栽的草莓受连阴雨天气影响时间短,生长状况最好,叶面积指数高,各时期干物质积累均多于第2、3批;第2批受连阴雨影响时间较长,植株生长发育一般,产量也一般;而第3批受连阴雨天气影响时间最长,植株生长受严重影响,株高明显矮于前2批,生长状况也较差,前期营养积累少,果实相对较小。移栽期气象条件对大棚草莓后期生长发育和产量及品质影响较大,尤其是连阴雨天气的影响至关重要。

连作对草莓生长发育和根部病害发生的影响

通过日光温室小区试验研究了连作草莓的生长发育状况及根部病害发生情况。结果表明:连作草莓生长发育不良,主要表现在株高下降、叶片数减少、生物量下降、生育期延迟、产量下降等方面。同时连作草莓根系抗病力降低,导致土传根部病害的严重发生。连作2年的草莓植株在定植1个月后,病情指数已明显高于正茬处理,生长中期病情指数为正茬处理的2 2倍,最终连作2年处理的死苗率为40 9%,减产50 1%。

3种防治剂对重茬大棚草莓生长的影响

研究了大棚土壤经溴甲烷、无公害防治剂、太阳能防治剂处理后对重茬草莓叶片的光合速率、SOD酶活性、可溶性蛋白质、叶绿素含量以及果实产量和品质的影响。结果表明:用溴甲烷、太阳能防治剂、无公害防治剂处理后草莓叶片的SOD酶活性分别比对照降低低2.39%、0.6%、3.28%,叶绿素含量分别比对照提高,12.08%、2.73%、8.88%,光合速率显著高于对照,并且草莓的产量和品质显著高于对照。综合评价认为溴甲烷有剧毒,农业部已禁止使用;太阳能防治剂处理工序复杂、费用较高,因此应用无公害防治剂是较理想的防治草莓重茬病的方法。

连作草莓土壤微生物区系动态的研究

再植病害是制约草莓生产可持续发展的严重障碍,土传根病加重是草莓再植病害的主要表现。通过日光温室试验研究了连作草莓根际土壤和根表微生物总量动态、种群结构的变化。结果表明:连作处理根际土壤和根表真菌总量高于正茬处理。细菌、放线菌总量则低于正茬处理。生育期结束时,正茬处理根际土壤和根表的细菌与真菌总量比下降了57 3%和47 5%,连作处理则分别下降了93 2%和63 1%;连作处理根表和根际土壤放线菌与真菌总量比增高了42 6%和1 26倍,正茬则增高了8 25倍和4 75倍。

草莓根系分泌物障碍效应的模拟研究

草莓是一种营养丰富、经济价值较高的水果,但连作障碍使草莓生长发育不良,产量与品质下降,而造成连作障碍的因素种类繁多,极其复杂。本文以"全明星"生根试管苗为材料,应用组织培养技术分析了根系分泌物对草莓生长的影响。结果表明,根系分泌物显著抑制了植株的生长,降低了根系活力、叶片SOD活性和叶绿素含量,而叶片中的MDA含量和细胞质膜相对透性增加,导致草莓抗病性下降。根系分泌物对草莓的不利影响随浓度的增加而增大,表明草莓根系分泌物可能是造成草莓连作障碍的一个重要原因。

拟茎点霉B3与有机肥配施对连作草莓生长的影响

通过盆栽试验探讨了内生拟茎点霉B3与有机肥配施对连作草莓土壤的改善及对草莓生长的影响。试验共设5个处理,分别为对照(CK)、施有机肥与灭菌固体培养基(A)、施有机肥与内生拟茎点霉B3固体菌种(B)、施有机肥与绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌固体菌种(C)、施加有机肥与绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌和内生拟茎点霉B3固体菌种(D)。结果表明:A、B、C和D处理平均单果鲜重分别为对照(CK)的1.1、1.4、0.9和1.1倍。B处理比对照增产19.7%,A处理增产8.2%,C和D处理产量均比CK低。B处理草莓生长最好,植株株高及叶面积均值比其它4个处理大。发病率及病情指数结果表明B处理抗病效果最明显,推断内生拟茎点霉B3可以用作生防菌剂。进一步的研究表明土壤真菌和细菌数量在整个生育期先上升后下降,在花期达到最大。成熟期A、B、C、D处理的土壤放线菌数量分别比CK增加7.2%、160.3%、124.5%及82.6%。在花期,B处理及D处理蔗糖酶酶活达到最大,其中A、B、C及D处理的蔗糖酶酶活分别比CK高11.1%、69.4%、50.3%及77.2%。B处理整个生育期都保持较高的土壤蔗糖酶活性。花期是草莓生长的关键期,需氮量较高。A、B、C及D处理脲酶酶活分别比CK处理高250.0%、700.0%、250.0%及175.0%,B处理花期土壤脲酶酶活性显著高于其它4个处理,促进了有机氮向速效氮的转化。花期A、C处理磷酸酶酶活比对照低67.0%、46.7%,B、D处理比对照高122.5%,227.5%。B处理在整个生育期都有较高的土壤磷酸酶酶活,D处理组在花期土壤磷酸酶酶活较高。可见含内生拟茎点霉B3菌的B及D处理组能增加土壤磷酸酶酶活。B处理在苗期和花期土壤纤维素酶活较低,而结果期和成熟期较高。说明内生拟茎点霉B3菌剂与有机肥配施可以改善连作草莓土壤微生物区系,提高土壤酶活性,增强草莓抗病能力,增加草莓产量,是一种有效缓解草莓连作障碍的方法。