收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

施用微生物有机肥调控棉花黄萎病土壤微生物区系及效应研究

李俊华  
【摘要】:棉花土传黄萎病是世界上毁灭性的植物病害之一,它由大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb. (Vd)引起,施用生物有机肥或氨基酸有机肥可以达到一定程度的防治效果。本研究探讨防治棉花黄萎病的微生物有机肥和氨基酸有机肥在新疆南、北疆的防病效果及生物效应,并通过土壤酶学法、稀释平板法、绿色荧光蛋白(GFP)标记法、高效液相色谱法(HPLC)、聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)等研究拮抗菌防治棉花土传黄萎病的可能机制及其对土壤微生物区系的调控作用,获得如下主要结果: 施用氨基酸有机肥在2006年和2007年分别降低棉花枯萎病发病率18.0%-37.3%和2.9%-4.2%;降低病情指数14.3%-29.4%和9.4%-11.9%,防病效果达到9.8%-50.3%;增加棉花皮棉产量8.9%-17.9%和6.8%-12.7%。棉花纤维5项指标分析表明,施用氨基酸有机肥在2006年对纤维品质没有显著影响,但2007年对断裂比强度和伸长率有显著影响。施用氨基酸有机肥不但增加土壤各类微生物的数量,还能提高细菌的比例。根际细菌数量明显高于非根际土壤,且感病品种新陆早8号根际细菌数量和放线菌比例低于耐病品种新陆早12号。棉花根际土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、纤维素酶活性均高于非根际土壤,且脲酶、纤维素酶活性达到显著差异。施用氨基酸有机肥能增加棉花根际和非根际土壤酶活性。土壤pH随着氨基酸有机肥施用量的增加呈下降趋势,且根际低于非根际。施用氨基酸有机肥能增加土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量。 土培试验结果表明,微生物有机肥1号肥料品种在促进棉花生长、增加棉花苗期干物质积累、降低染病土壤真菌数量方面要优于微生物有机肥2号。健康土壤接菌和连作染病土壤上施用微生物有机肥均能降低两个棉花品种的黄萎病发病率和病情指数,增加棉花干物质,防病效果达到28%-55%。施用微生物有机肥处理使新陆早8号土壤真菌、放线菌、细菌数量分别比对照增加2.7倍、0.9倍和4.9倍,而新陆早12号土壤上,真菌略有减少、放线菌略有增加,细菌则增加1.8倍。 棉花黄萎病圃地试验结果表明,施用微生物有机肥和氨基酸有机肥可以明显降低棉花黄萎病的病情,防治效率分别达到49.5%和29.8%,增产率分别为66.4%和47.1%。三个生育时期中,与对照相比,施用微生物有机肥和氨基酸有机肥处理土壤蔗糖酶活性分别增加32%-35%和26%~32%;多酚氧化酶活性分别增加89%-155%和60%-130%;蛋白酶活性分别增加317%-845%和160%-344%;碱性磷酸酶活性分别增加19%-23%和22%-43%;脲酶活性分别增加17%-28%和14%-26%;施肥对过氧化氢酶活性没有明显影响。 不同有机质含量土壤(40.9 g·kg-1、18.9 g·kg-1、10.1 g·kg-1)上生物有机肥用量的土培试验结果表明,高有机质含量土壤上施用10 g-kg-1微生物有机肥,中有机质含量土壤和低有机质含量土壤施用20~30 g·kg-1微生物有机肥,棉花苗期干物质和防病效果较好。土壤脲酶、蔗糖酶活性随着微生物有机肥施用量增加而增加,蛋白酶和过氧化氢酶活性变化不明显,而多酚氧化酶活性出现先增加后降低的趋势。蛋白酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随着土壤有机质的增加而增加,而多酚氧化酶活性随着土壤有机质的增加而降低。 多点大田试验结果表明,施用微生物有机肥能够明显降低棉花土传黄萎病发病率和病情指数,防病效果达到20%%-79%,棉花产量增加4.9%-21.4%。在棉花盛花期,施用微生物有机肥处理的新陆早8号土壤碱解氮、速效磷、速效钾分别比对照增加47.4%、35.6%、5.5%;而新陆早12号分别增加20.4%、45.5%、2.6%。 GFP标记观察结果表明,拮抗细菌枯草芽孢杆菌菌株ZJ-6主要定殖在棉花根系侧根部位较老的根毛区,其次在主根系,在新生根及根冠处定殖很少。接种拮抗菌培养1d后,再接种病原菌的处理,根系定殖的拮抗菌明显多于先接种病原菌再接种拮抗菌的处理。棉花子叶期和4片真叶期接入拮抗菌对定殖没有明显影响。接种30 d后,拮抗菌在棉花根系定殖量大量减少。土培试验结果表明,拮抗细菌在15-35℃范围内随着土壤温度升高定殖量增加,而棉花黄萎病病原菌在25℃数量最多。拮抗细菌在土壤相对含水量50%左右定殖量较多。两株拮抗菌分别与有机肥配合直接施用(没有通过二次发酵),生物效应较差,表明拮抗菌对有机肥(发酵基质)有选择性;而施用经过二次发酵的微生物有机肥生物效应较好,表明微生物有机肥中的拮抗菌在土壤中更容易定殖而发挥作用。 在三种不同有机质含量土壤上施用不同量微生物有机肥,土壤放线菌的数量在三种土壤上均是随着微生物有机肥施用量的增加而增加,但真菌和细菌的数量随着微生物有机肥施用量的增加,三种土壤上均呈现先上升后下降的趋势,高有机质含量土壤在施用10 g·kg-1左右微生物有机肥时,细菌和真菌的数量最高;中等和低有机质含量土壤在20 g·kg-1左右微生物有机肥时,细菌和真菌的数量最高。DGGE图谱结果表明,随着微生物有机肥施用量的增加,三种土壤中真菌多样性均有降低的趋势,中等有机质含量土壤的土壤真菌多样性明显高于高有机质土壤和低有机质土壤。多样性指数分析表明,在高有机质土壤上施用微生物有机肥,土壤真菌群落多样性指数有下降趋势,中等有机质土壤和低有机质土壤真菌群落多样性指数随着微生物有机肥施肥量的增加呈现先增加后降低的规律,中等有机质土壤高峰值出现在20~30 g·kg-1,而低有机质土壤高峰值出现在10~20 g·kg-1。施用微生物有机肥或拮抗细菌与有机肥混施,能增加细菌种群结构,保持物种丰富度,提高均匀度;增加土壤真菌均匀度指数和稳定性指数,相似性接近于健康土壤。所以,施用微生物有机肥使土壤中的细菌和真菌种群向健康的微生物区系方向发展。 拮抗菌的发酵产物中,粗提蛋白对棉花黄萎病菌有明显的抑制作用。HPLC分析表明,感病品种新陆早8号子叶期正常生长的棉花根系分泌物中酚酸类物质种类和含量较4叶期少。接病原菌后,子叶期没食子酸、对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛含量升高,4叶期肉桂酸含量或比例增加。与正常生长的棉花根系分泌物比较,接入拮抗菌后,无论子叶期还是4叶期,酚酸类物质种类减少、肉桂酸含量或比例降低。接入拮抗菌后,棉花根系分泌物中氨基酸种类下降,增加能抑制黄萎病菌孢子萌发和菌丝体生长的精氨酸含量,降低具有促进黄萎病菌孢子萌发和菌丝体生长的氨基酸的比例。这种根系分泌物的差异可能是拮抗菌促使棉花提高抗病性的一种途径。 综上所述,在新疆施用微生物有机肥能够使拮抗菌在棉花根系和土壤定殖,减少自毒酚酸物质和氨基酸的分泌,改善土壤微生物区系,增加土壤生物活性,活化土壤养分,提高土壤供肥能力,维持棉花叶片较高的叶绿素含量,使棉花有较强的抗病能力,能较好的防治棉花土传黄萎病,保持和增加棉花产量。施用微生物有机肥是克服连作土壤障碍的一种较好途径,值得推广应用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘建新;“益农”微生物有机肥在茶园应用试验报告[J];茶叶科学技术;2003年03期
2 董须光;荔枝施用超大微生物有机肥的增产效应[J];柑桔与亚热带果树信息;1999年03期
3 高小华;超大微生物有机肥施用效果与方法[J];福建农业;1998年11期
4 庄树明,赵明星;苹果叶面喷施微生物有机肥试验[J];落叶果树;1996年01期
5 陈斌,刘学东;最新微生物有机肥合作生产(香港合资)[J];农牧产品开发;1997年07期
6 杨卓亚;《超大微生物有机肥料的研制与应用》通过省科委技术鉴定[J];福建林业科技;1999年04期
7 林绍锋;杨康微生物有机肥在椪柑上的应用初报[J];中国南方果树;2002年03期
8 林绍锋;杨康微生物有机肥在芦柑上的应用初报[J];广西园艺;2002年05期
9 林绍锋;杨康微生物有机肥在芦柑上的应用初报[J];江西园艺;2002年04期
10 罗佳;;施用微生物有机肥能提高棉花对黄萎病的抗性[J];农家顾问;2011年09期
11 关丽为,刘桂利,单洪文,张凤军;垦易微生物有机肥试验初报[J];中国糖料;1996年01期
12 黄素婵;林石鑫;;“普利”牌复合微生物有机肥在脐橙上应用[J];现代园艺;2006年09期
13 张之印;郭延习;李群;;“肥优特”微生物有机肥在蔬菜上应用前景广阔[J];农业知识;2009年16期
14 林绍锋;杨康微生物有机肥在芦柑上的应用试验[J];浙江柑桔;2002年02期
15 张富春;超大微生物有机肥在烤烟上应用初报[J];福建农业科技;1999年06期
16 张德全;;新型微生物有机肥料[J];农业知识;2008年07期
17 ;能治作物枯萎病的生物有机肥[J];江西棉花;2009年05期
18 王杏元,李谷香;微生物有机肥在西瓜上的应用效果[J];长江蔬菜;1995年02期
19 刘爱华;张凤兰;;微生物有机肥在露地蔬菜瓜果上的试验效果[J];山东农业科学;2009年07期
20 周恩生;超大微生物有机肥在甘薯上的应用效果[J];福建农业科技;1999年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王明道;陈红歌;孙福林;吴坤;贾新成;张重义;;怀地黄连作对土壤微生物区系的影响[A];全国第8届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2008年
2 逄蕾;柴守玺;路建龙;常磊;;干旱半干旱地区砂田土壤微生物区系研究[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
3 叶波平;窦莹颖;王治维;贾阳阳;刘冰;许婷婷;王娟;;基于16S rDNA序列分析基础上的红树根际土壤微生物区系研究[A];2008年中国微生物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
4 孔维栋;刘可星;廖宗文;;有机物料种类及腐熟水平对土壤微生物区系的影响研究[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
5 马志军;杨旭升;郭春景;;施用生物有机肥对土壤理化性质及作物的影响[A];第八届全国绿色环保肥料(农药)新技术、新产品交流会论文集[C];2009年
6 董艳;汤利;郑毅;;施氮对间作蚕豆根际微生物区系和枯萎病发生的影响[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年
7 吕成群;黄宝灵;张明慧;秦武明;李志先;韦立秀;;桉树×相思树混交与纯林土壤微生物区系比较[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
8 高旭红;何松涛;官会林;唐蜀昆;李文均;陈晓波;;香石竹设施栽培根际土壤微生物区系的16S rRNA系统遗传多样性分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
9 黄志向;;花生施用超大生物有机肥试验初报[A];第八届全国青年土壤暨第三届全国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2002年
10 李晓林;张福锁;刘兆辉;;山东设施蔬菜氮肥施用现状及其对环境的影响[A];氮素循环与农业和环境学术研讨会论文(摘要)集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李俊华;施用微生物有机肥调控棉花黄萎病土壤微生物区系及效应研究[D];南京农业大学;2011年
2 李骁;珍稀植物四合木分布区特有土壤微生物区系研究[D];内蒙古大学;2007年
3 刘晓燕;氯化钾抑制玉米茎腐病发生的机理研究[D];中国农业科学院;2006年
4 吕卫光;上海市郊西瓜连作障碍成因及应用生物有机肥进行防治的研究[D];南京农业大学;2008年
5 李玲玲;有机废弃物CO_2施肥发酵过程中基质理化性状变化及残渣培肥土壤的作用[D];浙江大学;2010年
6 李世贵;两种木霉菌对黄瓜枯萎病菌生防作用及根际土壤微生物影响研究[D];中国农业科学院;2010年
7 张树生;微生物有机肥缓解黄瓜枯萎病的生物学效应及其作用机制[D];南京农业大学;2009年
8 余旋;四川核桃主产区根际解磷细菌研究[D];四川农业大学;2011年
9 申光辉;草莓连作根腐病发生机制与微生物及化学修复研究[D];西北农林科技大学;2012年
10 赵青云;抗甜瓜枯萎病生防菌及其生物有机肥的生防机理研究[D];南京农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 滕桂香;微生物有机肥对陇东烤烟生长的双重调控机理研究[D];甘肃农业大学;2011年
2 赵瑾;兰州市南北两山土壤微生物区系特征及多样性研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 杜广红;不同施肥处理对黄淮海地区土壤微生物区系的影响[D];中国农业科学院;2012年
4 夏海洋;四川几种主要竹林土壤微生物区系研究[D];四川农业大学;2011年
5 李超;浙江桐庐、天台不同类型森林土壤微生物区系比较分析[D];中国林业科学研究院;2010年
6 刘星;微生物有机肥对陇东烤烟品质的影响及机理研究[D];甘肃农业大学;2011年
7 李艳军;海州露天矿排土场复垦土壤微生物区系研究[D];辽宁工程技术大学;2012年
8 江欢欢;防治土传辣椒青枯病微生物有机肥研制与生物效应研究[D];南京农业大学;2010年
9 乔焕英;茄子青枯病生防菌株的筛选、鉴定及其微生物有机肥的生物效应研究[D];南京农业大学;2011年
10 郎娇娇;微生物有机肥防治土传棉花黄萎病的效果及对根际微生物影响[D];南京农业大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 凌军辉;微生物有机肥可防治“蕉癌”[N];中国化工报;2008年
2 通讯员 侯圣亮;鱼台推广新技术水稻喜获大丰收[N];济宁日报;2008年
3 本报记者 吴红梅;专利:企业决胜市场的独门秘笈[N];新华日报;2010年
4 记者 宋莉;南疆万吨级微生物有机肥项目投产[N];科技日报;2010年
5 记者 李海明 通讯员 黄红健;江苏两项专利喜获全国金奖[N];江苏法制报;2010年
6 记者 谢贤伟 通讯员 王一雄;一个提案引来台商三项投资[N];福建日报;2010年
7 通讯员 胡必强 记者 解悦;南农大研制出香蕉“癌症”克星[N];南京日报;2008年
8 凌军辉;南京农大研发出香蕉“癌症克星”[N];中国食品质量报;2008年
9 陈磊;张庄乡将建成整建制有机乡[N];淄博日报;2008年
10 记者 王梅红 王爱娥;百诺肥业磁力肥为三农事业助力[N];农资导报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978