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《郑州大学》 2019年
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不同调控措施对烟草生长及根际土壤微生物区系的影响

樊祖清  
【摘要】:2016年对河南省洛阳烟区、漯河烟区烟草种植发病情况调查研究时发现,烟草土传病害主要以黑胫病和根结线虫为主,个别地区还有根黑腐病、角斑病等。为了减少烟草土传病害发生,提高烟叶产质量,本文通过对河南省洛阳市宜阳县、汝阳县以及漯河市临颍县发病烟田采取不同调控措施,如施加生物菌肥、石灰氮、间套作、轮作等,研究土壤微生物数量和结构变化及对发病的影响。在烟草移栽前、团棵期、旺长期和成熟期分别取根际土壤,检测可培养微生物数量、土壤的基本理化性质、高通量基因测序,并测定生物菌肥和石灰氮试验田烟株在团棵期和旺长期的农艺性状、成熟期的发病率、烤后烟的经济性状。分析确定不同调控措施下烟田根际土壤微生物数量、区系结构、优势菌种及其变化特征等,为有效防控土传病害、提高烤烟生产质量提供理论依据。试验结果如下:(1)施用生物菌肥利于有益微生物在土壤中定殖并大量繁殖,对土壤微生物结构及土传病害防治产生显著而稳定的影响。施用解淀粉芽孢杆菌B1619的土壤中Sphingomonas作为降解土壤有毒物质最有效的细菌属,成熟期处理T比对照C高15.53%;Gibberella作为促进植物生长的真菌属,旺长期处理T比对照C高1058.60%。措施改善了烟株根际土壤的微生态,对根际土壤微生物的群落结构和数量产生了较大影响,烤烟产量和产值分别提高了4.94%和3.50%。(2)施用石灰氮(处理T)烟田从移栽前到团棵期根际土壤可培养细菌、真菌、放线菌数量分别比对照减少了87.0%、89.8%、87.3%,随着烟株生长逐渐恢复;正常施肥(对照C)烟田除真菌数量在团棵期比移栽前降低了82.1%,细菌和放线菌的数量变化差异不显著。在烟株生长中后期,总体上处理T的微生物含量稍低于对照C。高通量测序结果表明,施用石灰氮对烟株根际土壤微生物数量和群落结构都有影响,对真菌影响更明显。处理T烟株的根结线虫病的发病率是对照C的一半;黑胫病的发病率也显著低于对照C,根结线虫和黑胫病的防控效率分别为50.0%和41.8%。处理烟田亩产量提高了4.65%,亩产值提高了7.19%。(3)采用不同作物进行调茬:连作烟田根际土壤可培养细菌和放线菌的数量随着烟株的生长逐渐升高,真菌数量减少;采用地瓜、花生调茬的根际土壤可培养细菌数量随着地瓜的生长而升高,真菌和放线菌的数量减少;采用小麦调茬的烟田根际土壤可培养细菌和真菌含量随着小麦的生长而增长,放线菌数量减少。从烟株移栽前到旺长期:在属水平,连作烟田根际土壤真菌含量超过1%的总含量从72.35%降到17.29%,采取地瓜调茬的从51.68%降到39.84%,采取花生调茬的从51.68%上升到79.39%。在门水平,连作烟田根际土壤真菌含量从89.42%降低到30.92%,采取地瓜调茬的真菌含量从74.28%降低到55.06%,采取花生调茬的真菌含量从74.28%上升到96.24%。在小麦调茬及其对照烟田中,连作烟田细菌含量在两个时期都处于94%~96%之间;对照烟田中真菌含量在90%~95%之间,小麦调茬烟田真菌含量在95%~98%之间。采取地瓜调茬的根际土壤中Gibberella的数量明显比移栽前减少,而采取花生调茬则明显增多;采取小麦调茬提高了土壤益生菌Sphingomonas的含量,同时根际土壤真菌Schizosaccharomyces的含量显著降低。由此可以看出,通过地瓜、花生和小麦等调茬,可以显著改变作物根际土壤的真菌数量和种类,提高根际土壤中益生菌的含量,且采取小麦调茬对根际土壤微生物的影响效果最好。(4)地瓜-烟草间作可使烟草生长中后期根际土壤中碱解氮、有效磷和速效钾富集。单作和间作烟田根际土壤可培养细菌数量随着烟株的生长逐渐减小;放线菌随着烟株的生长先减少后增加,在成熟期又稍有减少;真菌随着烟株的生长先增加后减少,单作烟田在旺长期达到最高,间作烟田在团棵期达到最高。在真菌属水平上,单作烟田出现了六种优势菌,间作烟田出现了十种优势菌,间作有利于优势菌的生长,使得根际土壤微生物的区系结构发生改变,根际土壤微生态结构趋于良性。烟株根际土壤微生态的良性发展有利于烟草的正常生长,提高抗性,对烟草土传病害的防控具有一定的效果。(5)推广试验发现,施用生物菌肥和石灰氮都可提高上等烟叶的比例、烤烟的产量和产值。连续施用两年的生物菌肥试验田在上等烟比例和烟草产值等方面比施用一年的生物菌肥试验田分别提升了1.00%和4.2%。综合考虑经济成本和应用效果,建议推广示范最好采取施用石灰氮的处理。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:S572;S154.3

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