Biolog-ECO解析黄瓜连作营养基质中微生物群落结构多样性特征

【目的】营养基质栽培作为一种有效缓解土壤连作障碍的栽培方式而被广泛应用,但随着栽培年限增加,也会表现出连作障碍现象。目前针对营养基质连作障碍产生机理的研究相对较少,生产上主要采用更换营养基质的方式维持生产力,造成大量的资源浪费。本研究从微生物群落功能多样性方面探索营养基质连作障碍产生机理,为找到合理修复营养基质的方法奠定基础。【方法】以日光温室黄瓜槽式连作栽培的营养基质(稻草+土壤+膨化鸡粪)为试材,采用Biolog-ECO方法计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数、Mc Intosh指数及丰富度指数,进而揭示微生物群落结构多样性,采用主成分分析法探索不同连作茬次营养基质中微生物群落结构变化的特征与规律。【结果】黄瓜平均单株产量随着连作茬次的增加在连作第5茬达到最高值,连作11茬显著低于第1茬水平。营养基质p H随着黄瓜连作茬次的增加逐渐降低,连作13茬时显著低于其他茬次。有机碳、速效氮、磷、钾含量均在连作第5茬的营养基质中含量达到最高值;连作第11茬时,速效氮及速效钾含量显著低于第1茬;有机碳和速效磷含量则在连作第13茬显著低于第1茬。微生物群落碳代谢主成分分析结果显示连作7茬以后营养基质中微生物碳源利用情况与之前各茬次间差异显著。微生物群落多样性指数结果表明,香农指数、Mc Intosh指数及丰富度指数均在连作第5茬达到最大值,香农指数和丰富度指数在第11茬开始显著低于第1茬,Mc Intosh指数在第13茬显著低于1茬。同时,随着连作茬次的增加,营养基质中微生物对单一碳源L-精氨酸、D-半乳糖内酯、吐温40、吐温80、丙酮酸甲脂、甲基D葡萄糖苷、N-乙酰基-D-葡萄胺的代谢活性明显降低;而对L-天冬酰胺酸、2-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、腐胺、D-甘露醇的代谢活性明显提高。【结论】采用营养基质栽培黄瓜,连作第5茬黄瓜产量显著高于其他茬次,微生物碳代谢能力、微生物多样性各项指标及对单一碳源的高利用碳源数均在各茬次中最高;在连作第11茬后微生物碳代谢能力显著下降,微生物多样性水平显著降低,微生物对羧酸类碳源利用率明显提高,说明偏好羧酸类碳源微生物种群得到富集,微生物群落结构发生单一化现象。

添加生物炭对连作营养基质理化性质及黄瓜生长的影响

以连作营养基质(10茬)添加质量比为3%和5%生物炭为处理,以不添加生物炭为对照,采用日光温室黄瓜桶栽试验,研究连作营养基质添加生物炭对其理化性质及黄瓜生长的影响。结果表明,添加生物炭的处理,显著提高营养基质pH、有机质和速效钾含量,促进黄瓜叶片光合作用,提高产量,降低果实硝酸盐含量,其中以添加5%生物炭处理效果最为明显。相关分析表明,黄瓜产量与速效钾含量和pH呈正相关,与有机质呈极显著正相关(P<0.01)。本研究为利用添加生物炭改良连作营养基质提供理论依据。

黄瓜连作栽培中营养基质的微量元素、病原菌和产量的变化

研究营养基质(稻草与土2:1)经4茬连作后与土培相比其微量元素、病原菌和产量的变化。以津优30为试材,采用营养基质和土培进行田间试验,研究探讨了不同连作茬次营养基质的微量元素、病原菌以及产量的变化情况。结果表明:随着连作茬数的增加,除有效铁离子含量增加外,铜、锌、镁、钙离子均不同程度地减少,且营养基质中锌离子含量低于对照,钙、镁、铁、铜离子含量均高于对照。尖孢镰刀菌数量随连作茬数的增加呈线性增长,连作4茬营养基质中尖孢镰刀菌数量比对照少。与第1茬相比,连作4茬营养基质和对照中枯萎病的发病株率分别上升了5.18%和8.3%。连作4茬黄瓜产量显著下降,营养基质和对照产量分别降低33.33%和35.71%。营养基质连作栽培可以改善微量元素的供应,降低尖孢镰刀菌数量的增长速度,从而减缓产量下降速度。

日光温室黄瓜营养基质栽培对连作障碍的减缓作用

利用稻草营养基质(稻草与土体积比2∶1,堆肥腐熟)及土壤在同一日光温室内进行黄瓜的连作栽培,研究营养基质栽培对黄瓜植株生长、土壤容重、pH及根区微生物区系的影响。结果表明,黄瓜种植到第9茬时,2个处理均表现出了连作障碍现象,但营养基质栽培发生的程度较轻,相对土壤栽培明显减缓了因连作导致的黄瓜植株生长减弱、土壤容重增加、pH下降、微生物总数及细菌数量减少等不良趋势,营养基质栽培对连作障碍的产生具有明显的延缓作用。

不同营养基质与条件对灰树花生长的影响

探讨了不同营养基质与条件对灰树花〔Grifolafrondosa(Fr.)S.F.Gray〕生长的影响。试验结果表明:菌丝生长的最适pH为5～6;最适氮源为蛋白胨、牛肉膏和谷氨酰胺,葡萄糖和蛋白胨最适浓度分别为100和1g L;菌丝在黑暗环境下生长良好;使用马铃薯蛋白胨培养基进行振荡培养,菌丝球生长较好;母种采用马铃薯麦麸培养基,栽培种选用棉子壳麦麸石灰培养料,可缩短制种周期,获得质量较高的菌种;菌丝含有较多的钙、铁和锌等元素。

机插水稻工厂化育秧营养基质的应用效果研究

将江西省农业科学院农业工程研究所研制的机插水稻育秧营养基质分别在江西省4个试验点进行了早稻和晚稻2种育秧方法的对比试验,比较分析其秧苗素质、茎蘖动态、产量和产量结构。试验结果表明:使用营养基质育秧的秧苗植株矮壮、叶绿素含量高、根数多、秧苗生长均匀整齐、茎蘖数多,早稻平均增产2441.45kg/hm2,平均增产率为6.3%,晚稻平均增产504.9kg/hm2,平均增产率为7.0%。

有机营养基质对几种蔬菜种子发芽及生理活性影响

研究了不同配比有机营养基质对几种蔬菜作物种子发芽和生理活性的影响。结果表明,当有机营养基质EC低于1.2 ms/cm时,黄瓜、大白菜和番茄的种子均有较高的发芽率和生理活性。不同蔬菜作物对营养基质的EC敏感程度不同,番茄最为敏感,大白菜次之,黄瓜最不敏感,当有机营养基质的EC达到1.8 ms/cm时,黄瓜种子仍有一定的发芽率,EC为1.5 ms/cm时,其发芽和生理活性不受影响。

日光温室黄瓜连作于稻草营养基质中的微生物变化

日光温室一个生长期内,在稻草营养基质（稻草与土体积比2∶1）中进行1～4茬的4个连作处理,以同一温室内土壤栽培为对照,研究了其产量、病害及微生物数量的变化情况。随着黄瓜连作年限的增加,稻草营养基质减缓了黄瓜产量的下降趋势;减缓了枯萎病、白粉病和霜霉病发病株率的上升趋势。细菌、真菌的数量随连作茬数的增加而增加,稻草营养基质中增加的数量较对照少;放线菌的数量变化趋势不明显;与氮循环相关的微生物数量总体上呈增加趋势,且稻草营养基质中高于对照。因此,稻草营养基质栽培有效降低了黄瓜病害的发生速度,并减缓了产量的下降速度,对缓解连作障碍有积极的作用。

黄瓜连作土壤及营养基质热处理的生物效应研究

为明确黄瓜连作土壤和营养基质热处理的生物效应,以连作12茬黄瓜的土壤和营养基质为试材,分别设55℃和75℃2个处理温度,48 h和96 h 2个处理时间,热处理后采用塑料钵进行黄瓜苗期试验,研究土壤和营养基质热处理对黄瓜生长、土壤酶活性、土壤微生物区系和土壤养分的影响。结果表明,连作土壤和营养基质热处理后均明显促进了黄瓜的生长,减轻了连作障碍的发生;热处理显著提高了土壤中的过氧化氢酶、中性磷酸酶和蔗糖酶活性及细菌和放线菌数量,以及有机质、全氮、碱解氮、速效钾的含量,降低了真菌数量;但短时间55℃热处理提高了营养基质过氧化氢酶、中性磷酸酶活性和细菌及放线菌数量,降低了蔗糖酶和脲酶活性、真菌数量及全氮、碱解氮、速效钾的含量。综上所述,对连作土壤和营养基质进行热处理可有效减轻黄瓜连作障碍,其中以55℃、96 h的处理效果最明显。本研究为蔬菜连作营养基质修复再利用提供了理论基础和技术依据。

污泥营养基质培育草坪草的效果

盆栽试验表明 ,以污泥作营养基质对草坪草马蹄金、开拓较为敏感 ,基质中污泥含量不宜过高 ;而混播高羊茅、野马Ⅱ、麦克 18适应性较好 ,基质中污泥含量可适当高些。污泥作为草坪草营养基质用量宜控制在 2 0 %～ 4 0 %。

全营养基质育苗肥在甜瓜上的应用效果

以京域优选莎白甜瓜为试材,研究了喷施北京市农林科学院植物营养与资源研究所自制的全营养基质育苗肥对甜瓜幼苗生长状况的影响。结果表明:施用全营养基质育苗肥的幼苗地上部鲜重、干重、株高、茎粗、根鲜重、根干重、根体积、壮苗指数和植物氮、磷、钾含量都好于或高于不施育苗肥的幼苗,其中地上部干重、茎粗、根体积、壮苗指数和植物氮含量达到了显著差异水平(p<0.05)。说明全营养基质育苗肥对幼苗的快速生长与健壮及解决基质育苗中后期幼苗缺肥和脱肥的现象有较好的促进作用。

不同营养基质对盆栽广玉兰生长的影响

[目的]研究不同营养基质对盆栽广玉兰生长的影响。[方法]采用不同混合营养基质盆栽广玉兰,测定其形态指标与生理指标。[结果]结果表明,不同混合营养基质对广玉兰新生枝数、生长高度、根颈粗度和茎粗等形态指标影响不同;不同混合营养基质对叶绿素、丙二醛、可溶性糖含量和电导率等生理指标的影响也各不相同。田园土、煤渣、河沙、珍珠岩、鸡粪、玉米芯和花生壳按1.0、0.5、0.5、0.5、1.5、1.5和1.5比例(E)混合的营养基质对广玉兰生长的综合效果最好。[结论]该研究结果为广玉兰生产移栽营养基质的选择和应用提供理论依据。

营养基质对模拟贮运番茄穴盘苗质量保持的影响

为了研究不同配方营养基质条件下,番茄穴盘苗贮运前后形态和生理指标的变化问题,以番茄‘青研番茄一号’为试验材料,采用人工模拟穴盘苗贮运环境、试验分析测定的方法,研究了6种不同营养基质配方对模拟贮运番茄穴盘苗质量保持的影响。结果表明,模拟贮运环境下,不同营养基质栽培的番茄穴盘苗叶片的叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量均呈下降趋势,但不同营养基质处理间的下降幅度不同。综合形态和生理指标,最适于番茄幼苗贮运的无机营养基质是基础基质(草炭︰珍珠岩=2:1)+缓释肥(20-9-11)30g/盘,有机营养基质是基础基质+鸡粪10%+草木灰5%。

不同营养基质理化特性及应用效果研究

利用珍珠岩、腐熟木屑、煤渣、泥炭作基质代替土壤进行无土栽培试验,研究美人蕉及铺地榕这两种植物在6种不同处理的营养基质中苗期的生长情况及其应用效果,通过测定不同基质的持水量、孔隙度、酸碱度等指标,分析其理化特性。观察美人蕉及铺地榕的生长情况,对营养基质的应用效果做出比较。

粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)研究Ⅱ——营养基质和不同色光对粘质沙雷氏菌生长的影响

粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)9-1、9-2、16-13菌株,在牛肉膏蛋白胨培养基上生长很好,产生红色菌落.它们都利用乳糖、D-半乳糖、L-(+)阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖、蔗糖、D-山梨醇,生长良好并产生红色色素;在硫酸铵、L-赖氨酸、尿素、酪蛋白水解物、DL-天门冬酰胺、胰蛋白胨为氮源的培养基上生长得好并产生红色色素,而在硝酸铵、硝酸钠为氮源的培养基上则生长差和产生粉红色色素;Na+、K+、PO3-4、Ca2+、Mg2+等元素对这3菌株的生长和产生红色色素有一些影响;白色光有促进生长和红色色素的产生,绿色光和黄色光对生长和红色色素产生则有不良影响.

人工营养基质对黄瓜连作土壤酸化和酚类物质积累的影响

为探明人工营养基质缓解连作障碍的作用,以黄瓜连作1~19茬的土壤和人工营养基质为试材,分析不同连作茬次的土壤和基质的pH值和苯甲酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸、香草醛、总酚含量变化以及土壤和基质浸提液对黄瓜种子萌发的影响。结果表明,黄瓜长期连作导致土壤pH值降低,苯甲酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸和总酚含量升高;人工营养基质在一定程度上缓解了pH值降低和上述酚类物质积累,这种作用通常在连作第7或9茬开始发生;同时,人工营养基质也减轻了连作土壤浸提液对黄瓜种子萌发的抑制作用。营养基质之所以能够缓解黄瓜连作障碍,可能与其减缓栽培介质酸化和酚类物质积累有关。

棚室茄子的营养基质块育苗新技术

培育适龄壮苗是作物丰产的关键。冬春季节温度较低，雨雪天、连阴天较多，光照不足。播种后不出苗，或出苗少而不齐，缓苗期较长，病害严重等现象经常发生。茄子属于喜温作物，育苗时间较长。培育棚室茄子适龄壮苗成为生产上亟待解决的问题。采用泥炭营养基质块育苗，则出苗整齐一致，不用施肥，防病抑病效果好，无缓苗期，将茄子育苗期缩短了10—15天，有利于茄子的提早上市，经济效益较高。

污泥营养基质对尾巨桉苗木生长的影响

通过营养袋栽培试验,研究了污泥营养基质对尾巨桉苗木生长的影响。结果表明,污泥营养基质能 够显著促进尾巨桉苗木的生长,显著增加尾巨桉苗木树冠、地径和总生物量,其中以80％赤红壤+20％污泥和 70％赤红壤+30％污泥2种营养基质的效果最好。污泥营养基质能够显著提高尾巨桉苗木叶片的叶绿素和N、P、K 含量,但对尾巨桉苗木叶片的Cu、Zn含量没有影响。

营养基质对灵芝菌丝生长的影响

本文对培养基和维生素种类、KH_2PO_4和MgSO_4·7H_2O的浓度、pH值的大小及多菌灵浓度等对灵芝菌丝生长的影响作了研究。发现灵芝菌丝在树枝培养基、酵母膏培养基及含有VB_1或0.05％KH_2PO_4的PDA培养基中生长最佳。灵芝菌丝生长的最适pH为5～6;另还发现MgSO_4·7H_2O的有无及浓度似乎无多大影响;而多菌灵则对灵芝菌丝生长有强烈抑制作用。

黄瓜穴盘育苗营养基质的筛选及应用

以黄瓜穴盘苗为试验材料,在日光温室内研究了不同基质配方对黄瓜穴盘苗生长及定植后产量的影响。试验结果表明,在传统育苗基质内添加营养源有利于培育黄瓜壮苗,应用基础基质(草炭∶珍珠岩=2∶1)+缓释肥(20-9-11)30 g/盘(处理3)、基础基质+鸡粪10%+草木灰5%(处理5)的营养基质培育黄瓜穴盘苗,其生长、定植后产量与浇灌等量营养液处理无显著差异,且管理方便,与空白基质处理相比,幼苗的形态指标、生物量积累显著增加,叶片叶绿素含量、可溶性糖含量、定植后黄瓜前期产量均显著提高,可在黄瓜工厂化穴盘育苗中应用。