大蒜秸稈還田對溫室番茄連作土壤微生物及根結(jié)線蟲病的影響.pdf

書書書徐金強，劉素慧，劉慶濤，等大蒜秸稈還田對溫室番茄連作土壤微生物及根結(jié)線蟲病的影響江蘇農(nóng)業(yè)科學，（）：，：大蒜秸稈還田對溫室番茄連作土壤微生物及根結(jié)線蟲病的影響徐金強，劉素慧，劉慶濤，尉 輝，田華英，崔 凱（山東農(nóng)業(yè)工程學院，山東濟南）摘要：以凱特二號番茄為試驗材料，研究大蒜秸稈不同施用量對溫室番茄連作土壤細菌、真菌、放線菌、氨化細菌、硝化細菌和好氣性纖維素分解菌數(shù)量及根結(jié)線蟲病的影響。結(jié)果表明，大蒜秸稈還田增加了土壤中細菌、放線菌和真菌數(shù)量，土壤氨化細菌、硝化細菌和好氣性纖維素分解菌等生理類群數(shù)量也得到提高，溫室連作番茄根結(jié)線蟲病害發(fā)生情況得到緩解。在各定植時間上，各微生物數(shù)量基本與大蒜秸稈還田量呈正相關。綜合考慮，認為大蒜還田量以為宜。因此，大蒜秸稈還田可優(yōu)化溫室番茄連作土壤微生物環(huán)境，減輕根結(jié)線蟲的發(fā)生。關鍵詞：大蒜秸稈還田；番茄連作；土壤微生物；根結(jié)線蟲病中圖分類號：； 文獻標志碼： 文章編號：（）收稿日期：基金項目：山東省濟南市高校院所自主創(chuàng)新計劃（編號：）。作者簡介：徐金強（），男，山東高密人，副研究員，主要從事蔬菜栽培生理學研究。：。隨著日光溫室栽培年限逐漸增加，長時間季節(jié)性或常年覆蓋，打破了自然狀態(tài)下的動態(tài)平衡，土壤次生鹽漬化加劇，微生物群落單一，數(shù)量偏低，連作障礙日趨嚴重。日光溫室番茄生產(chǎn)中根結(jié)線蟲（）是植物的重要病害之一，是分布廣、危害重的植物寄生線蟲，此外，根結(jié)線蟲還能與其他病原菌形成復合侵染，從而造成更嚴重的損害，一般可造成減產(chǎn)，嚴重可達，甚至絕產(chǎn)，嚴重制約日光溫室番茄生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，大量研究表明秸稈還田可調(diào)節(jié)土壤微生物種群，土壤微生物與土傳病害的發(fā)生密切相關。等研究發(fā)現(xiàn)，土壤中有益微生物的群落分布和抑制病原菌能力呈正相關。曹志平等研究發(fā)現(xiàn)，土壤引入小麥秸稈后增加了土壤微生物（如細菌、真菌、放線菌）量，從而引起不同取食類型的土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的變化，改善整個土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，恢復土壤生態(tài)系統(tǒng)抑制病原生物的生態(tài)功能。溫丹等研究發(fā)現(xiàn)，松杉樹皮堆肥、玉米秸稈堆肥能較好地調(diào)整土壤微生物環(huán)境，特別對根結(jié)線蟲病有明顯的防效。因此，利用土壤微生物種群之間的生克關系抑制根結(jié)線蟲病已成為一種防治思路。本試驗以日光溫室連作番茄為試驗材料，研究大蒜秸稈還田對土壤微生物和根結(jié)線蟲病的影響，以期為解決日光溫室番茄連作障礙探討一條切實可行的道路。 材料與方法 試驗材料試驗在山東農(nóng)業(yè)工程學院教學基地進行，試驗所用秸稈為金鄉(xiāng)大蒜秸稈；供試土壤為連作年的番茄土壤，類型為潮土；凱特二號為供試番茄品種。 試驗方法試驗于年月至年月進行，共設、個秸稈還田量處理，依次為、，對照（）不施加大蒜秸稈。定植前施腐熟農(nóng)家肥、磷肥、鉀肥作基肥；定植采用寬窄行小高壟，寬行，窄行，壟高；起壟后，將粉碎成大蒜秸稈按其質(zhì)量的拌灑尿素后，均勻鋪平，充分翻拌，均勻分布在深土層內(nèi)，蓋地膜。年月日按株距定植，管理均按常規(guī)方法進行。 項目測定分別于定植后、采集番茄根際土壤。每個處理隨機選取株植株，取出土層中的根系，輕輕抖動出根際土壤，混勻，用滅菌的塑料袋包扎密封，保存，用于微生物數(shù)量的測定；拉秧時每個處理隨機選出株番茄，將根拔出，沖洗干凈后，記錄每株根結(jié)數(shù)。土壤細菌、真菌和放線菌分析采用稀釋平板涂抹法，培養(yǎng)基分別為牛肉蛋白胨培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基（每培養(yǎng)基中加孟加拉紅水溶液、鏈霉素）、改良號培養(yǎng)基（每培養(yǎng)基加重鉻酸鉀溶液）；氨化細菌、硝化細菌和好氣性纖維素分解菌數(shù)量采用最大或然數(shù)（）稀釋法，培養(yǎng)基分別為蛋白胨培養(yǎng)基、改良斯蒂芬遜（）培養(yǎng)基、赫奇遜氏（）培養(yǎng)基，每個處理設個重復，接種后置于恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)。根結(jié)線蟲調(diào)查參照劉維志分級標準進行病情分級和防效計算：級為根系完整，無根結(jié)；級為有少量根結(jié)，根壞死率少于；級為根結(jié)數(shù)占根系的；級為根結(jié)數(shù)占根系的；級為根結(jié)特多且較大，占根系的。根結(jié)指數(shù)（發(fā)病級別×該級植株數(shù)）（調(diào)查總株數(shù)×）×；防治效果（對照根結(jié)指數(shù)處理根結(jié)指數(shù)）對照根結(jié)指數(shù)×。江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第卷第期網(wǎng)絡出版時間：2017-05-02 17:32:38網(wǎng)絡出版地址：http:/kns.cnki.net/kcms/detail/32.1214.S.20170502.1732.024.html 數(shù)據(jù)分析采用軟件進行數(shù)據(jù)分析，各組間的差異比較采用法。 結(jié)果與分析 大蒜秸稈還田對溫室番茄連作土壤微生物的影響 對土壤細菌數(shù)量的影響 由圖可知，定植后內(nèi)，隨時間延續(xù)，日光溫室番茄連作土壤中細菌數(shù)量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，定植達到最大值，之后急劇下降；同一定植時間內(nèi)，土壤細菌數(shù)量隨大蒜秸稈還田量的增加而升高；施入大蒜秸稈后，個處理、和在定植時土壤細菌數(shù)量比未施加大蒜秸稈的對照分別提高了、，處理和間差異不顯著，但各處理與對照差異均達極顯著水平（）；定植、時個大蒜秸稈處理的溫室番茄連作土壤的細菌數(shù)量變化趨勢與定植的一致，均為處理和間差異不顯著，但各處理與對照差異均達極顯著水平（），而定植時個處理和對照間的差異均達極顯著水平（）?？梢?，施加大蒜秸稈可有效提高溫室番茄連作土壤細菌數(shù)量，各處理增加幅度大小依次為。 對土壤真菌數(shù)量的影響 圖表明，隨時間延續(xù)，在一定范圍內(nèi)日光溫室番茄連作土壤中真菌數(shù)量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢；同一定植時間內(nèi)，土壤真菌數(shù)量的變化趨勢同細菌數(shù)量的變化，即隨大蒜秸稈還田量增加呈逐漸升高的趨勢；定植處理真菌數(shù)量最多，處理、土壤真菌數(shù)量分別比未施加大蒜秸稈的對照提高了、，處理和差異不明顯，但各處理與對照差異均達極顯著水平（）；定植，個處理的增幅均最大，分別為、，除處理和差異顯著（）外，其他處理與對照差異均達極顯著水平（）。說明施加大蒜秸稈可有效提高溫室番茄連作土壤真菌數(shù)量，處理增幅最大，其次是處理，處理增幅最小。 對土壤放線菌數(shù)量的影響 從圖可以看出，大蒜秸稈還田對日光溫室番茄連作土壤放線菌的影響趨勢與對細菌的影響基本一致，放線菌數(shù)量也呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，定植時最多，之后急劇下降；同一定植時間內(nèi)，土壤放線菌數(shù)量與大蒜秸稈還田量呈正相關；處理、和在定植時土壤放線菌數(shù)量比對照分別提高了、，各處理與對照差異均達極顯著水平（）；定植、時個處理土壤放線菌數(shù)量變化趨勢與定植的基本一致，除處理和間無顯著差異外，各處理與對照差異均達極顯著水平（）；定植時，放線菌數(shù)量雖最少，但個處理分別比對照增加、，除處理和差異不顯著外，各處理與對照差異均達極顯著水平（）。因此，大蒜秸稈還田可提高日光溫室番茄連作土壤放線菌數(shù)量，且數(shù)量隨大蒜秸稈還田量的增加而增加，但處理較處理增幅明顯降低。 對土壤氨化細菌數(shù)量的影響 圖表明，番茄生長發(fā)育期內(nèi)土壤氨化細菌數(shù)量呈現(xiàn)先上升趨勢，定植達最大值，之后逐漸降低，定植時土壤氨化細菌數(shù)量雖最低，但處理、和土壤細菌數(shù)量相對于對照增幅均最高，分別為、；除定植、的處理和間均無顯著差異外，各定植時間內(nèi)各處理與對照差異均達極顯著水平（）。表明施加大蒜秸稈可提高土壤氨化細菌數(shù)量，尤其是氨化細菌數(shù)量整體下降過程中相對增幅更明顯。 對土壤硝化細菌數(shù)量的影響 由圖可知，隨番茄定植時間的延長，土壤硝化細菌數(shù)量呈現(xiàn)升高趨勢，定植時達最大值，時急劇下降；同一定植時期內(nèi)，處理、和與對照間差異均達極顯著水平（），但處理江蘇農(nóng)業(yè)科學 年第卷第期與之間差異除定植達極顯著水平外，其他定植時間差異均未達極顯著水平；在個定植時間內(nèi)，處理、和的硝化細菌數(shù)量均高于對照，其中處理、增幅最大出現(xiàn)在定植時，增幅分別為、，處理、最大增幅則在定植時，分別為、，其次出現(xiàn)在定植時，增幅分別為、。由此可知，大蒜秸稈還田可顯著提高土壤硝化細菌數(shù)量，綜合考慮可知溫室番茄生長后期增幅最明顯。 對土壤好氣性纖維素分解菌數(shù)量的影響 圖表明，溫室番茄連作土壤好氣纖維素分解菌數(shù)量變化趨勢同硝化細菌，也是先升高后降低，定植時達最大值，時下降；同一定植時期內(nèi)，個處理與對照間差異均達極顯著水平（），但處理與之間在定植、時均差異不顯著；個處理相對對照增加幅度最大值均出現(xiàn)在定植時，增幅分別為、，增加幅度最小值均出現(xiàn)在定植時，增幅分別為、。 大蒜秸稈還田對溫室連作番茄根結(jié)線蟲病的影響由表可知，在番茄拉秧期，未施加大蒜秸稈的對照土壤根結(jié)線蟲發(fā)病率高達，根結(jié)指數(shù)為，大蒜秸稈還田后根結(jié)線蟲發(fā)病率和根結(jié)指數(shù)均低于對照，且與大蒜秸稈還田量呈負相關，即處理處理處理處理，各處理的根結(jié)指數(shù)與對照間差異均達極顯著水平（），處理和間差異未達顯著水平。由相對防治效果可以看出，個處理均抑制了番茄根結(jié)線蟲病的發(fā)生，防治效果依次為處理處理處理處理。 討論秸稈還田有利于土壤微生物的繁殖，可調(diào)整土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤微生物多樣性，達到防治土傳病害的表 不同處理對番茄根結(jié)線蟲的防治效果處理發(fā)病率（）根結(jié)指數(shù)（）防治效果（）注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母、大寫字母分別表示差異顯著（）、極顯著（）。目的。等研究發(fā)現(xiàn)，有機堆肥主要是通過調(diào)節(jié)土壤微生物區(qū)系對根結(jié)線蟲的直接或間接的抑殺作用來防治根結(jié)線蟲病的。溫丹等研究結(jié)果表明，松杉樹皮堆肥、玉米秸稈堆肥能較好地調(diào)整土壤微生物環(huán)境，特別對根結(jié)線蟲病有明顯的防效。本試驗也表明，大蒜秸稈還田明顯增加了土壤中細菌、放線菌和真菌數(shù)量，土壤氨化細菌、硝化細菌和好氣性纖維素分解菌等生理類群數(shù)量也得到提高，優(yōu)化了土壤微生物環(huán)境，減輕了溫室連作番茄根結(jié)線蟲病害發(fā)生。秸稈還田量并非越多越好，本試驗表明，隨著還田量增大，防治效果呈遞增的趨勢，但施加的效果略高于或等同于施加的效果，這可能與大蒜秸稈自身含有大量的化感物質(zhì)有關。因此，在改善土壤微生物環(huán)境和抑制番茄根結(jié)線蟲的前提下，應從就地取材與防治效果兩方面綜合考慮，推薦大蒜秸稈施加量為。施用秸稈還田不僅可解決秸稈堆積、焚燒等帶來的一系列問題，還可增加土壤有機質(zhì)含量，改善土壤結(jié)構(gòu)和微生物環(huán)境，解決了長期過量使用化肥、農(nóng)藥所引起的日益嚴重的農(nóng)產(chǎn)品污染問題，同時可改善土壤理化性質(zhì)，進而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，因此，很適合設施農(nóng)業(yè)的大規(guī)模推廣。本試驗僅對大蒜秸稈不同使用量對日光溫室番茄土壤微生物和根結(jié)線蟲病進行了防治效果研究，在今后的研究中，可以集成生物防治和秸稈還田技術(shù)在設施內(nèi)的應用進行試驗，篩選出最有利于改善設施土壤微環(huán)境和控制根結(jié)線蟲病進而提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)的最經(jīng)濟的施用方案，并進行設施植物生產(chǎn)推廣。參考文獻：，（）：，：，：，（）：，（）：秦公偉，李文麗，王 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