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绿僵菌在土壤中宿存时空动态研究

刘迅  
【摘要】:金龟子绿僵菌(Metarhizium anisopliae)是一种重要的昆虫病原真菌,对多种农林害虫有明显的防治效果,其施用后在田间存活状态及生态效应需要进一步研究。本论文通过在河北沧州进行花生池栽试验,探究了花生生长期间绿僵菌在土壤中宿存量的时空动态变化,研究结果如下: 首先,筛选确定了优良的选择性培养基,其组分为每1000mL含蔗糖20g,酵母提取物10g,琼脂粉20g,多果定50mg,氯霉素200mg。该培养基对土壤中细菌和非目标真菌的抑制率能够达到99.9%,对绿僵菌分离效率达到72.4%。 通过均匀施菌处理研究了相对于植株不同距离、不同深度土壤中绿僵菌的存活数量随时间的变化。结果表明,总体上绿僵菌在施入土壤后60d内存活数量迅速下降,之后下降速度放缓或在一定范围波动。在3cm深度的距植株12.5cm、25cm和37.5cm三个距离的土层,30 d时绿僵菌菌落形成单位数(Colony forming units,CFU)分别下降至施菌时的73.6%、70.7%和52.4%,在60d时这三个在位置上的CFU下降至28.4%、24.7%、26.1%,在90d时CFU下降至20%左右,之后缓慢回升,150d时回升至58.4%、34.4%、33.2%;在15cm深度的距植株12.5cm、25cm和37.5cm三个距离的土层,绿僵菌宿存量在60d内均迅速下降至最初施菌时的50%以下,之后一段时期CFU维持相对稳定,在120~150d即邻近花生收获期出现小幅度的下降,最终降低至接近于施菌前的数值;在30cm深度,为未施菌土层,在距植株12.5cm、25cm和37.5cm三个距离上,检测到的CFU始终很低,与对照无显著差异。在植株根部正下方30cm深度,土样的CFU始终很低,与初始值无显著差异。根周围土样在第90d时降至最低,为对照的23.6%,在150d时恢复至48.3%。根际土样CFU在30d时下降至最初施菌时的19.3%,之后经过波动并逐渐上升,在120d时回升到76.0%。从空间分析发现,绿僵菌施用到土壤后的60d内,在距植株12.5cm、25cm和37.5cm的水平在位点上,远处CFU比近处的下降较快,差异显著;这三个水平位点的3cm和15cm深度土层中,CFU在前90d的下降趋势相近,均降低至约20%,但随后前者CFU出现回升,且离植株较近的12.5cm处的回升速度较快,而15cm处得CFU持续稳定或缓慢下降;根周围和根际CFU也在90d后明显回升,且根际的回升更快,差异显著。 通过不均匀施菌处理,即在网筐内或外施菌,研究了绿僵菌在土壤中的生长趋向性。网筐外施菌处理结果表明,随着时间推移和花生植株的生长,筐壁内侧的上层、中层和下层的土样中绿僵菌的CFU值,表现为先有一定上升、然后小幅度波动;在第30d时,上层升幅最高,达到空白对照的7.4倍,在60d~150d的各次取样无显著变化,相互间无显著差异,根际CFU无明显变化,而在第60d时,绿僵菌CFU上升到600,在90d~120d上升较快,150d时CFU增加至2820,达到空白对照的10.8倍。网筐内施菌处理的结果表明,筐壁外侧的上层、中层和下层的土壤在各时间取样之间变化差异不显著,仅在第60d时绿僵菌CFU略有上升,每克土样CFU数值范围为110~450,但随后的各次取样分别小幅上升或下降,在第150d时,上层土样中绿僵菌CFU值最高,为750;筐壁内侧上、中、下层土壤的绿僵菌CFU总体为随时间波动下降,在第150d时,各层的CFU值趋于相同。因此,在设定的距离植株12cm左右的边界处,不论边界内侧或外侧施菌,绿僵菌都有由施菌区向另一侧未施菌区缓慢扩散性生长的趋向,但相对于根的正或负取向并不明显;在花生根际,随花生生长和根系延展,绿僵菌表现出对根际的正趋向性和适应性。


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