大蒜秸秆还田对温室番茄连作土壤微生物及根结线虫病的影响.pdf

书书书徐金强，刘素慧，刘庆涛，等大蒜秸秆还田对温室番茄连作土壤微生物及根结线虫病的影响江苏农业科学，（）：，：大蒜秸秆还田对温室番茄连作土壤微生物及根结线虫病的影响徐金强，刘素慧，刘庆涛，尉 辉，田华英，崔 凯（山东农业工程学院，山东济南）摘要：以凯特二号番茄为试验材料，研究大蒜秸秆不同施用量对温室番茄连作土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌和好气性纤维素分解菌数量及根结线虫病的影响。结果表明，大蒜秸秆还田增加了土壤中细菌、放线菌和真菌数量，土壤氨化细菌、硝化细菌和好气性纤维素分解菌等生理类群数量也得到提高，温室连作番茄根结线虫病害发生情况得到缓解。在各定植时间上，各微生物数量基本与大蒜秸秆还田量呈正相关。综合考虑，认为大蒜还田量以为宜。因此，大蒜秸秆还田可优化温室番茄连作土壤微生物环境，减轻根结线虫的发生。关键词：大蒜秸秆还田；番茄连作；土壤微生物；根结线虫病中图分类号：； 文献标志码： 文章编号：（）收稿日期：基金项目：山东省济南市高校院所自主创新计划（编号：）。作者简介：徐金强（），男，山东高密人，副研究员，主要从事蔬菜栽培生理学研究。：。随着日光温室栽培年限逐渐增加，长时间季节性或常年覆盖，打破了自然状态下的动态平衡，土壤次生盐渍化加剧，微生物群落单一，数量偏低，连作障碍日趋严重。日光温室番茄生产中根结线虫（）是植物的重要病害之一，是分布广、危害重的植物寄生线虫，此外，根结线虫还能与其他病原菌形成复合侵染，从而造成更严重的损害，一般可造成减产，严重可达，甚至绝产，严重制约日光温室番茄生产的可持续发展。近年来，大量研究表明秸秆还田可调节土壤微生物种群，土壤微生物与土传病害的发生密切相关。等研究发现，土壤中有益微生物的群落分布和抑制病原菌能力呈正相关。曹志平等研究发现，土壤引入小麦秸秆后增加了土壤微生物（如细菌、真菌、放线菌）量，从而引起不同取食类型的土壤线虫群落结构的变化，改善整个土壤食物网结构，恢复土壤生态系统抑制病原生物的生态功能。温丹等研究发现，松杉树皮堆肥、玉米秸秆堆肥能较好地调整土壤微生物环境，特别对根结线虫病有明显的防效。因此，利用土壤微生物种群之间的生克关系抑制根结线虫病已成为一种防治思路。本试验以日光温室连作番茄为试验材料，研究大蒜秸秆还田对土壤微生物和根结线虫病的影响，以期为解决日光温室番茄连作障碍探讨一条切实可行的道路。 材料与方法 试验材料试验在山东农业工程学院教学基地进行，试验所用秸秆为金乡大蒜秸秆；供试土壤为连作年的番茄土壤，类型为潮土；凯特二号为供试番茄品种。 试验方法试验于年月至年月进行，共设、个秸秆还田量处理，依次为、，对照（）不施加大蒜秸秆。定植前施腐熟农家肥、磷肥、钾肥作基肥；定植采用宽窄行小高垄，宽行，窄行，垄高；起垄后，将粉碎成大蒜秸秆按其质量的拌洒尿素后，均匀铺平，充分翻拌，均匀分布在深土层内，盖地膜。年月日按株距定植，管理均按常规方法进行。 项目测定分别于定植后、采集番茄根际土壤。每个处理随机选取株植株，取出土层中的根系，轻轻抖动出根际土壤，混匀，用灭菌的塑料袋包扎密封，保存，用于微生物数量的测定；拉秧时每个处理随机选出株番茄，将根拔出，冲洗干净后，记录每株根结数。土壤细菌、真菌和放线菌分析采用稀释平板涂抹法，培养基分别为牛肉蛋白胨培养基、马丁氏培养基（每培养基中加孟加拉红水溶液、链霉素）、改良号培养基（每培养基加重铬酸钾溶液）；氨化细菌、硝化细菌和好气性纤维素分解菌数量采用最大或然数（）稀释法，培养基分别为蛋白胨培养基、改良斯蒂芬逊（）培养基、赫奇逊氏（）培养基，每个处理设个重复，接种后置于恒温箱内培养。根结线虫调查参照刘维志分级标准进行病情分级和防效计算：级为根系完整，无根结；级为有少量根结，根坏死率少于；级为根结数占根系的；级为根结数占根系的；级为根结特多且较大，占根系的。根结指数（发病级别该级植株数）（调查总株数）；防治效果（对照根结指数处理根结指数）对照根结指数。江苏农业科学 年第卷第期网络出版时间：2017-05-02 17:32:38网络出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/32.1214.S.20170502.1732.024.html 数据分析采用软件进行数据分析，各组间的差异比较采用法。 结果与分析 大蒜秸秆还田对温室番茄连作土壤微生物的影响 对土壤细菌数量的影响 由图可知，定植后内，随时间延续，日光温室番茄连作土壤中细菌数量呈现逐渐上升的趋势，定植达到最大值，之后急剧下降；同一定植时间内，土壤细菌数量随大蒜秸秆还田量的增加而升高；施入大蒜秸秆后，个处理、和在定植时土壤细菌数量比未施加大蒜秸秆的对照分别提高了、，处理和间差异不显著，但各处理与对照差异均达极显著水平（）；定植、时个大蒜秸秆处理的温室番茄连作土壤的细菌数量变化趋势与定植的一致，均为处理和间差异不显著，但各处理与对照差异均达极显著水平（），而定植时个处理和对照间的差异均达极显著水平（）。可见，施加大蒜秸秆可有效提高温室番茄连作土壤细菌数量，各处理增加幅度大小依次为。 对土壤真菌数量的影响 图表明，随时间延续，在一定范围内日光温室番茄连作土壤中真菌数量呈现逐渐上升的趋势；同一定植时间内，土壤真菌数量的变化趋势同细菌数量的变化，即随大蒜秸秆还田量增加呈逐渐升高的趋势；定植处理真菌数量最多，处理、土壤真菌数量分别比未施加大蒜秸秆的对照提高了、，处理和差异不明显，但各处理与对照差异均达极显著水平（）；定植，个处理的增幅均最大，分别为、，除处理和差异显著（）外，其他处理与对照差异均达极显著水平（）。说明施加大蒜秸秆可有效提高温室番茄连作土壤真菌数量，处理增幅最大，其次是处理，处理增幅最小。 对土壤放线菌数量的影响 从图可以看出，大蒜秸秆还田对日光温室番茄连作土壤放线菌的影响趋势与对细菌的影响基本一致，放线菌数量也呈现逐渐上升的趋势，定植时最多，之后急剧下降；同一定植时间内，土壤放线菌数量与大蒜秸秆还田量呈正相关；处理、和在定植时土壤放线菌数量比对照分别提高了、，各处理与对照差异均达极显著水平（）；定植、时个处理土壤放线菌数量变化趋势与定植的基本一致，除处理和间无显著差异外，各处理与对照差异均达极显著水平（）；定植时，放线菌数量虽最少，但个处理分别比对照增加、，除处理和差异不显著外，各处理与对照差异均达极显著水平（）。因此，大蒜秸秆还田可提高日光温室番茄连作土壤放线菌数量，且数量随大蒜秸秆还田量的增加而增加，但处理较处理增幅明显降低。 对土壤氨化细菌数量的影响 图表明，番茄生长发育期内土壤氨化细菌数量呈现先上升趋势，定植达最大值，之后逐渐降低，定植时土壤氨化细菌数量虽最低，但处理、和土壤细菌数量相对于对照增幅均最高，分别为、；除定植、的处理和间均无显著差异外，各定植时间内各处理与对照差异均达极显著水平（）。表明施加大蒜秸秆可提高土壤氨化细菌数量，尤其是氨化细菌数量整体下降过程中相对增幅更明显。 对土壤硝化细菌数量的影响 由图可知，随番茄定植时间的延长，土壤硝化细菌数量呈现升高趋势，定植时达最大值，时急剧下降；同一定植时期内，处理、和与对照间差异均达极显著水平（），但处理江苏农业科学 年第卷第期与之间差异除定植达极显著水平外，其他定植时间差异均未达极显著水平；在个定植时间内，处理、和的硝化细菌数量均高于对照，其中处理、增幅最大出现在定植时，增幅分别为、，处理、最大增幅则在定植时，分别为、，其次出现在定植时，增幅分别为、。由此可知，大蒜秸秆还田可显著提高土壤硝化细菌数量，综合考虑可知温室番茄生长后期增幅最明显。 对土壤好气性纤维素分解菌数量的影响 图表明，温室番茄连作土壤好气纤维素分解菌数量变化趋势同硝化细菌，也是先升高后降低，定植时达最大值，时下降；同一定植时期内，个处理与对照间差异均达极显著水平（），但处理与之间在定植、时均差异不显著；个处理相对对照增加幅度最大值均出现在定植时，增幅分别为、，增加幅度最小值均出现在定植时，增幅分别为、。 大蒜秸秆还田对温室连作番茄根结线虫病的影响由表可知，在番茄拉秧期，未施加大蒜秸秆的对照土壤根结线虫发病率高达，根结指数为，大蒜秸秆还田后根结线虫发病率和根结指数均低于对照，且与大蒜秸秆还田量呈负相关，即处理处理处理处理，各处理的根结指数与对照间差异均达极显著水平（），处理和间差异未达显著水平。由相对防治效果可以看出，个处理均抑制了番茄根结线虫病的发生，防治效果依次为处理处理处理处理。 讨论秸秆还田有利于土壤微生物的繁殖，可调整土壤微生物群落结构，提高土壤微生物多样性，达到防治土传病害的表 不同处理对番茄根结线虫的防治效果处理发病率（）根结指数（）防治效果（）注：同列数据后不同小写字母、大写字母分别表示差异显著（）、极显著（）。目的。等研究发现，有机堆肥主要是通过调节土壤微生物区系对根结线虫的直接或间接的抑杀作用来防治根结线虫病的。温丹等研究结果表明，松杉树皮堆肥、玉米秸秆堆肥能较好地调整土壤微生物环境，特别对根结线虫病有明显的防效。本试验也表明，大蒜秸秆还田明显增加了土壤中细菌、放线菌和真菌数量，土壤氨化细菌、硝化细菌和好气性纤维素分解菌等生理类群数量也得到提高，优化了土壤微生物环境，减轻了温室连作番茄根结线虫病害发生。秸秆还田量并非越多越好，本试验表明，随着还田量增大，防治效果呈递增的趋势，但施加的效果略高于或等同于施加的效果，这可能与大蒜秸秆自身含有大量的化感物质有关。因此，在改善土壤微生物环境和抑制番茄根结线虫的前提下，应从就地取材与防治效果两方面综合考虑，推荐大蒜秸秆施加量为。施用秸秆还田不仅可解决秸秆堆积、焚烧等带来的一系列问题，还可增加土壤有机质含量，改善土壤结构和微生物环境，解决了长期过量使用化肥、农药所引起的日益严重的农产品污染问题，同时可改善土壤理化性质，进而提高作物的产量和品质，因此，很适合设施农业的大规模推广。本试验仅对大蒜秸秆不同使用量对日光温室番茄土壤微生物和根结线虫病进行了防治效果研究，在今后的研究中，可以集成生物防治和秸秆还田技术在设施内的应用进行试验，筛选出最有利于改善设施土壤微环境和控制根结线虫病进而提高作物产量和品质的最经济的施用方案，并进行设施植物生产推广。参考文献：，（）：，：，：，（）：，（）：秦公伟，李文丽，王 富番茄根结线虫的危害与防治北方园艺，（）：，：，（）：（下转第页）江苏农业科学 年第卷第期 ：，：，（）（：），（）：肖留斌，谭永安，孙 洋，等绿盲蝽对寄主转换的适应性及生理响应中国农业科学，（）：杨建霞，郝德君，戴华国寄主植物对松墨天牛幼虫体内酶系活性的影响昆虫知识，（）：张桂芬，雷 芳，万方浩，等寄主植物转换对型烟粉虱和温室粉虱淀粉酶及蛋白酶活性的影响生物多样性，（）：王倩倩，王 蕾，李克斌，等不同寄主植物对草地螟的营养作用及消化酶的影响植物保护，（）：，G21，（）：张文钊氮素调控对大豆碳氮代谢及产量的影响哈尔滨：东北农业大学，黄 萍，钟新民，李必元，等雪菜中粗纤维含量的测定吉林农业科学，（）：史 玮，孙 莹，徐振斌凯氏定氮法测定粮食蛋白质含量方法研究粮食科技与经济，（）：阎 伟，唐 超，彭正强，等寄主叶片营养物质、物理结构与椰心叶甲危害的关系热带作物学报，（）：，（）：，（：），（）：，（）：，（）：，（：），（）：白 燕，王维新刺参肠道蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶与纤维素酶活性的测定方法饲料工业，（）：宋婷婷蝗虫消化酶的提取与酶学性质及白蛾酶抑制剂研究长春：吉林农业大学，王健敏，陈晓鸣，冯 颖，等两种蛀干昆虫消化酶组成和活性比较林业科学研究，（）：，：，：，（）：，（）：郭文卿稻纵卷叶螟幼虫对氮和糖营养的需要南京：南京农业大学，李 亚，程立生，彭正强，等寄主植物叶片生长阶段对椰心叶甲幼虫生长发育的影响热带农业科学，（）：櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄（上接第页）曹志平，周乐昕，韩雪梅引入小麦秸秆抑制番茄根结线虫病生态学报，（）：温 丹，巩 彪，郭纹秀，等松杉树皮和玉米秸秆堆肥对番茄根结线虫病的防治及土壤微生物的影响中国蔬菜，（）：姚槐应，黄昌勇土壤微生物生态学及其实验技术北京：科学出版社，许光辉，郑洪元土壤微生物分析手册北京：农业出版社，刘维志植物线虫学研究技术沈阳：辽宁科学技术出版社，：，（）：杨滨娟，钱海燕，黄国勤，等秸秆还田及其研究进展农学学报，（）：张进良玉米秸秆还田对土壤中微生物群落的影响湖北农业科学，（）：路怡青，朱安宁，张佳宝，等免耕和秸秆还田对土壤酶活性和微生物群落的影响土壤通报，（）：刘 娟，田永强，高丽红夏季填闲作物及秸秆还田对日光温室黄瓜连作土壤养分和微生物的影响中国蔬菜，（）：谭兆赞，刘可星，廖宗文生化腐植酸对土壤微生物多样性及番茄青枯病的影响腐植酸，（）：孔维栋，刘可星，廖宗文，等不同腐熟程度有机物料对土壤微生物群落功能多样性的影响生态学报，（）：，（）：杨思存，霍 林，王建成秸秆还田的生化他感效应研究初报西北农业学报，（）：马永清，毛仁钊，刘孟雨，等小麦秸秆的生化他感效应生态学杂志，（）：喻景权“十一五”我国设施蔬菜生产和科技进展及其展望中国蔬菜，（）：张 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