普通青霉D12和罗伊氏乳杆菌发酵产物促进平邑甜茶幼苗生长和连作土壤生物环境改善

【目的】研究普通青霉D12和罗伊氏乳杆菌及其混合发酵产物对苹果幼苗生长及土壤环境的影响,为缓解苹果连作障碍提供绿色生防措施。【方法】以32年苹果园土和平邑甜茶幼苗为试材进行盆栽试验。普通青霉D12 (R1)和罗伊氏乳杆菌(R2)活化后制成活菌数分别≥2×109 CFU/mL和≥3×109 CFU/mL的发酵产物。盆栽试验设置了4个处理:不加菌对照(CK)、普通青霉D12发酵产物处理(R1)、罗伊氏乳杆菌发酵产物处理(R2)及以上两种发酵产物1∶1混合处理(R3)。施用发酵产物后38、69和100天,测定了植株生物量、根系呼吸速率、土壤酶活性和土壤微生物等指标。【结果】3个发酵产物处理均促进了平邑甜茶幼苗的生长,促进效果表现为R3>R1>R2>CK。施用发酵产物后第100天,R3处理幼苗的株高、地径、鲜重、干重、根系呼吸速率与对照相比分别增加了7.7%、17.4%、50.82%、37.5%、17.04%。3个发酵产物处理不同程度地增加了土壤酶活性,R3处理第100天,土壤中脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性与对照相比分别增加了66.67%、34.24%、25.49%。3个发酵产物处理促进了平邑甜茶幼苗根系抗氧化酶活性,促进效果以R3处理最好,在其处理的第100天,幼苗的SOD、POD和CAT活性与对照相比分别增加了29.19%、92.62%和39.59%。PCoA分析和聚类分析结果表明,施用发酵产物后连作土壤真菌群落变化较大,且单一发酵产物处理(R1和R2)与混合发酵产物处理(R3)对连作土壤真菌群落结构的影响是不同的。施用发酵产物后,土壤中可培养细菌数量增加,可培养真菌数量降低,发酵产物混合处理(R3)土壤中的腐质霉属(Humicola)、被孢霉属(Mortierella)的相对丰度分别增加了73.61%、137.72%,镰孢菌属(Fusarium)、链格孢属(Alternaria)的相对丰度分别降低了52.48%、73.35%。相关性分析结果表明平邑甜茶生物量、根系呼吸速率和根酶活性与土壤脲酶活性存在极显著正相关,地径与真菌数量、镰孢菌属、链格孢属和枝孢菌属存在极显著负相关。【结论】施用普通青霉和罗伊氏乳杆菌发酵产物能够促进平邑甜茶幼苗生长,提高根系呼吸速率及SOD、POD和CAT活性,提高土壤酶活性,并改善连作土壤微生物群落结构,可作为防控苹果连作障碍的绿色有效措施。

过硫酸铵配施不同形态木霉菌肥缓解苹果连作障碍

【目的】研究肥料形态及土壤条件对木霉菌肥改善苹果土壤连作障碍的影响,以期为缓解苹果连作障碍提供有效的理论依据和技术支持。【方法】试验以苹果砧木-平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗为试材,设置4个处理:连作土(CK)、过硫酸铵处理(T1)、过硫酸铵加颗粒状木霉菌肥(T2)、过硫酸铵加粉末状木霉菌肥(T3)。通过土壤微生物高通量测序、实时荧光定量PCR等技术研究了各处理对土壤微生物群落结构和土壤有害真菌数量的影响,并对各处理的平邑甜茶幼苗生理特性(植株生物量、根系呼吸速率、根系保护酶活性)进行了测定。【结果】颗粒状与粉末状木霉菌肥不同程度地促进了平邑甜茶幼苗的生长,改善了连作土壤微生物环境,提高了根系保护酶及土壤酶活性,颗粒状菌肥的促进效果好于粉末状菌肥。与对照相比,T1处理显著提高了连作平邑甜茶幼苗的生长,T2和T3处理促进平邑甜茶幼苗生长的效果又显著高于T1处理。T1处理的土壤蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶活性显著低于对照,而T2、T3处理显著高于对照,T2处理的蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶的活性分别比对照提高45.41%、92.85%、56.32%、186.67%,T3处理分别比对照提高32.96%、83.89%、43.68%、165.56%。平邑甜茶幼苗的根系活力及根系氧化酶活性4个处理间均差异显著,由高到低的顺序为T2>T3>T1>CK,T2处理的根系活力及根系氧化酶活性分别是对照的1.41和2.80倍。实时荧光定量PCR分析结果表明,T1、T2和T3处理都能优化土壤微生物环境,增加土壤细菌数量,降低土壤有害真菌腐皮镰孢菌(Fusarium solani)数量,T2与T3处理土壤细菌分别是对照的2.18、2.55倍,放线菌数量分别是对照的1.71、1.53倍。土壤高通量测序检测数据显示,相较于连作对照,T2处理木霉属相对丰度明显增加58.8%,链格孢属相对丰度显著下降92.87%,T3处理的镰孢属相对丰度与连作对照相比降低了64.18%。【结论】在过硫酸铵处理的连作土壤上施用木霉菌肥,可进一步提高土壤中细菌数量,降低有害真菌数量,优化土壤微生物环境,提高平邑甜茶幼苗的根系活力和植株生长。过硫酸铵联用颗粒状木霉菌肥的效果优于联用粉末状木霉菌肥。