微生物菌剂对烟草连作土壤理化性质及土壤胞外酶酶活性的影响

  目的  为研究微生物菌剂对不同连作年限植烟土壤的影响。  方法  以不同连作年限植烟土壤为研究对象,研究微生物菌剂对植烟土壤理化性质、胞外酶活性以及烟草农艺性状的影响,旨在为缓解烟草连作障碍提供参考。  结果  （1）未添加微生物菌剂的土壤随连作年限增加,土壤养分含量有机碳（SOC）、全氮（TN）、有效磷（AVP）、铵态氮（NH₄+-N）和硝态氮(NO₃--N）呈降低趋势,土壤pH值呈下降趋势,介于5.0~6.4;土壤胞外酶过氧化物酶（PER）、酸性磷酸酶（ACP）、纤维二糖水解酶（CBH）活性不同程度下降;同时烟草长势变弱,株高、根、茎、叶鲜重和相同叶位叶片干重、鲜重、叶长和叶宽均呈降低,且均在连作8年达最低。（2）添加微生物菌剂后,土壤有机碳、全氮、有效磷、硝态氮和铵态氮含量呈上升趋势,土壤pH值呈上升趋势,介于6.0~7.1;土壤胞外酶活性得到不同程度改善。  结论  3种外源微生物均能改善土壤胞外酶活性,提高碳循环和氮循环能力,增加土壤养分,促进烤烟生长,缓解连作障碍。      

不同连作葡萄园土壤微生物动态变化研究

以不同连作年限葡萄园土壤为对象,研究其微生物数量及动态变化情况.结果表明,随着连作年限的增加,在葡萄整个生长季内,根际土壤的真菌数量明显增加,细菌和放线菌数量明显减少;连作30年及连作3年的葡萄园根际土壤细菌及放线菌数量均在6H份最高,真菌数量随着时间的推移总体呈下降趋势,11月份最少.     

不同连作葡萄园土壤微生物动态变化研究

以不同连作年限葡萄园土壤为对象,研究其微生物数量及动态变化情况。结果表明,随着连作年限的增加,在葡萄整个生长季内,根际土壤的真菌数量明显增加,细菌和放线菌数量明显减少;连作30年及连作3年的葡萄园根际土壤细菌及放线茵数量均在6月份最高,真菌数量随着时间的推移总体呈下降趋势,11月份最少。     

不同养地方式对连作烤烟根际土壤微生物功能多样性的影响

以烤烟-水稻复种连作8年的土壤为研究对象, 通过田间定位试验, 研究冬闲、稻草回田、冬种紫云英回田等三种养地方式对烤烟根际微生态的影响。结果表明, (1) 土壤化感自毒潜力以冬闲养地方式烤烟根际土壤自毒作用最强, 其次是冬种紫云英, 稻草回田自毒作用最小。(2) 基于 BIOLOG平板法的微生物功能多样性研究表明, 冬闲利于以糖类、酚酸类物质为碳源的微生物生长; 稻草回田利于以胺类为碳源的微生物生长; 冬种紫云英回田利于以羧酸类、脂肪酸、氨基酸类为碳源的微生物生长。(3) 土壤微生物利用碳源的多样性指数: SIMPSON(J) 指数、SHANNON(H) 指数、SHANNON(HE) 均匀度指数、BRILLOUIN指数、McIntosh(Dmc) 指数, 均稻草回田处理高于冬闲和冬种紫云英, 说明稻草回田最有利于改善烤烟根际土壤微生物多样性。可见, 对改善土壤微生物群落多样性, 减少连作土壤的自毒作用, 稻草回田最好, 其次是紫云英回田, 冬闲最差。      

不同土壤处理对烤烟根际土壤生物学特性的影响

为研究土壤特性对烤烟生长及其根际土壤生物学特征的影响,在大田条件下,通过壤土掺沙和壤土掺泥处理,分析烤烟根际微生物群落和土壤酶活性的变化。根际土壤微生物PLFAs多样性指数分析表明,不同土壤处理中壤土各多样性指数都相对较高。微生物生长分析表明,壤土有利于以糖类、脂肪酸类、氨基酸及酚酸类为碳源的微生物生长,掺沙后土壤则有利于以羧酸类、胺类为碳源的微生物生长,掺泥后土壤的微生物功能多样性则表现最差。土壤酶活性分析表明,蔗糖酶活性以壤土最高;过氧化氢酶活性为壤土掺沙﹥对照﹥壤土掺泥;脲酶活性为壤土掺泥﹥对照﹥壤土掺沙。综合认为,壤土特性条件下土壤通透性能好,烤烟根际微生物结构与功能多样性丰富,且有利以酚酸为碳源微生物类群的繁殖,加之相应的土壤酶活性协调,因而最有利烟草生长。生产上可以通过适当客沙或客泥来改良土壤,以改善土壤生物学特性,促进烤烟生长。     

连作烟草对土壤微生物区系影响的T-RFLP分析

应用T-RFLP技术研究连作烟草根际土壤微生物的区系变化.结果表明:与对照相比,烟草连作导致38种微生物数量显著下降,其中与碳素循环相关的12种,与氮素循环相关的9种,与改善土壤质地相关的4种,益生菌5种,病原菌8种;而烟草连作造成35种微生物数量显著上升,其中病原菌23种,占总体的65.71％.可见烟草连作导致土壤营养元素循环相关微生物数量显著下降,而病原菌数量显著上升,并最终导致烟草连作障碍的形成.     

轮作与连作对烤烟不同生育期根际土壤细菌群落结构的影响

为明晰烤烟连作是否对根际细菌群落结构产生影响,采集不同生育时期的轮作和连作烤烟根际土壤,运用 454焦磷酸测序技术,对根际土壤细菌 16S rDNA V1-V3片段序列结构组成进行分析。结果表明,与轮作处理相比,连作处理烤烟根际酸杆菌门丰度在生育前期低而在后期高,但 α-变形菌门和放线菌门表现出相反的变化趋势;烤烟连作降低了表征菌群丰度的 Chao指数和物种丰富度的 Shannon指数,表明烤烟连作降低了根际土壤细菌多样性。主成分分析和 NMDS(non-metric multidimensionalscaling)的聚类分析结果显示不同处理烤烟根际细菌群落结构随生育期而迁移,轮作与连作烤烟根际土壤细菌群落结构差异在生育前期体现明显,生育后期不明显,表明生育期是影响烤烟根际细菌群落结构变化的主要因素,而连作与轮作是次要因素。      

有机肥配施减量化肥对烤烟青枯病及其根际微生物的影响

为改善烟株根际土壤微生物群落结构,减轻由土壤病原菌引起的青枯病危害,通过田间试验,研究了有机肥配施减量化肥(ORF)和常规化肥(CKF)两种施肥处理对烤烟根际土壤微生物、青枯病发病率及烟叶产量和品质的影响。结果表明:与常规化肥(CKF)相比,有机肥配施减量化肥处理提高了烤烟根际细菌、放线菌和微生物总量,降低了真菌、青枯菌以及青枯菌占根际微生物总量的百分比,移栽后55 d和75 d时差异达到显著水平;此外,也显著提高了微生物对碳源总量和不同类型碳源的利用能力,尤其以移栽后75 d的差异最显著。同时,整个烟草生育期ORF处理均降低了烤烟青枯病发病率和病情指数,以移栽后75 d差异最显著,分别降低69.66%和57.08%。两种处理在烤烟产量和品质上虽无显著差异,但ORF处理明显改善了烤烟根际土壤环境。因此,有机肥配施减量化肥能调控土壤微生物群落结构,增强土壤微生物生态系统的稳定性和抑病性,从而改善土壤品质,减轻由土壤微生物引发的烤烟青枯病病害,提高烟叶品质。     

不同有机肥对烟田土壤微生物以及烟叶品质和产量的影响

通过大田对比试验,分析了不同类型有机肥对烟田烟株根际与非根际微生物以及烟叶产质量的影响.结果表明:施用有机肥可以明显增加烟田土壤根际细菌和放线菌的数量,其中施用饼肥+腐殖酸的烟田,根际与非根际土壤中细菌数量较多.烟株生长中、后期的根际放线菌数量较高;施用氨基酸肥的烟田,烟株生长前期根际放线菌数量较高;施用有机肥没有增加土壤中真菌的数量.不同有机肥均可显著提高烟叶产量、产值和上中等烟比例,每公顷增加产量87.45～299.95 kg,增加产值912.13～2717.88元,上中等烟比例提高1.0～3.9个百分点,其中又以饼肥+腐殖酸和氨基酸处理最优.有机肥明显改善了中部初烤烟叶的化学成分.总糖含量增加1.91～3.83个百分点、还原糖含量增加2.43～4.79个百分点、钾含量增加0.17～0.41个百分点,降低上部初烤烟叶的烟碱含量0.12～0.34个百分点、氯含量0.1～0.37个百分点,协调了糖碱比、氮碱比,提高了钾氯比值.     

不同有机肥对烟田土壤微生物和烟叶品质和产量的影响

摘 要:通过大田对比试验,分析了不同类型的有机肥对烟田烟株根际与非根际微生物以及烟叶产质量的影响。结果表明,施用有机肥可以明显增加烟田土壤根际细菌和放线菌的数量,其中施用饼肥+腐殖酸的烟田,根际与非根际土壤中细菌数量较多,烟株生长中、后期的根际放线菌数量较高;施用氨基酸肥的烟田,烟株生长前期根际放线菌数量较高;施用有机肥没有增加土壤中真菌的数量。不同有机肥可以显著提高烟叶产量、产值和上中等烟比例,每公顷增产87.45-299.95 kg,增产值912.13 -2717.88 元,上中等烟比例提高1.35-5.26%,以饼肥+腐殖酸和氨基酸处理最优。有机肥明显改善了中部初烤烟叶的化学成分,总糖含量增加1.91-3.83%、还原糖含量增加2.43-4.79%、钾含量增加0.17-0.41%,降低上部初烤烟叶的烟碱含量0.12-0.34%、氯含量0.1-0.37%,协调了糖碱比、氮碱比,提高了钾氯比值。      

连作烟草根际土壤化感潜力评价及化感物质鉴定

以不同植烟年限的烟草根际土壤为材料,设置6个不同浓度的土壤水浸提液处理,分别对莴苣和烟草进行生物测试,同时用2g· mL-1的正已烷、乙酸乙酯、氯仿、丙酮和甲醇5种不同极性有机溶剂根际土壤浸提液进行化感潜力评价;采用气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)鉴定烟草根际土壤甲醇浸提液所含的有机化合物.结果表明:(1)烟草根际土壤水浸提液对莴苣和烟草胚根生长的影响表现为低促高抑的双重浓度效应,并且随着种植年限的增加抑制作用增强.(2)浓度为2g·mL-1的烟草根际土壤甲醇浸提液对莴苣和烟草胚根的生长抑制作用最强,正已烷、氯仿、乙酸乙酯土壤浸提液基本上无抑制现象.(3)鉴定了不同种植年限烟草根际土壤甲醇浸提液中所含的有机化合物,其中种植1年、种植3年的烟草根际土壤甲醇浸提液中存在烷烃、醇、酮、酸、酯、酚、萜烯类以及多环芳烃等有机化合物.     

微生物菌剂对植烟连作土壤酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了微生物复合肥、摩西球囊霉、幼套球囊霉、根内球囊霉对烤烟连作土壤酶活性的影响.结果表明:1)微生物复合肥、摩西球囊霉和根内球囊霉处理的脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,幼套球囊霉处理的脲酶和磷酸酶活性,CK的脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均在烤烟整个生育期中呈"升-降-升-降"的双峰变化趋势,且它们均在移栽后65 d和98 d时出现活性高峰.2)与CK相比,微生物复合肥、摩西球囊霉、幼套球囊霉均能不同程度地提高连作土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,而根内球囊霉只对连作土壤中蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性有明显的提高作用.综合评价不同微生物菌剂处理对烤烟连作土壤中4种酶活性的影响,认为微生物复合肥、摩西球囊霉改善烤烟连作土壤酶活性的效果较好,其次为幼套球囊霉和根内球囊霉.3)4种酶的相关分析显示,蔗糖酶与磷酸酶和过氧化氢酶与脲酶呈极显著正相关,脲酶与磷酸酶、蔗糖酶呈显著正相关,表明4种酶之间在酶促反应时存在着相互促进的作用.     

烤烟根腐病对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

为从微生物生态学角度探求烤烟根腐病的发生原因并为其防控提供理论依据,利用Illumina MiSeq高通量测序分析了烟草根腐病发病和健康植株根际土壤真菌群落结构的差异,结果表明,烤烟根腐病发生对烤烟根际土壤真菌的丰富度有显著影响,其中健康和患病烟株根际土壤样品中真菌OTU数分别为904个和647个,健康烟株真菌OTU总数为患病烟株的1.40倍,特有OTUs数是患病烟株的2.59倍;患病烟株根际土壤真菌群落多样性水平显著低于健康烟株土壤,患病烟株根际土壤的Shannon、ACE和Chao1指数分别较健康植株降低了29.81%、40.12%和40.61%;同时,患病烟株与健康烟株根际土壤真菌群落的优势物种显著不同,患病烟株根际土壤中烤烟根腐病病原菌茄镰刀菌（F.solani）相对丰度较健康烟株根际土壤增加了303.45%,为健康烟株的4.03倍,且棘孢木霉（Trichoderma asperellum）和青霉菌（Penicillium raperi）的相对丰度亦较健康烟株分别增加了17.62%和50.46%。烟草植株根际土壤中真菌群落结构改变及物种多样性降低是烤烟根腐病发生的重要特征。研究可为该病害的早期预防或生态调控提供科学依据。     

烤烟根际土壤中钾素及微素行为的研究

本文采用根际袋法研究了不同烟草品种的部分矿质营养元素在高钾和低钾环境下的根际行为差异。结果表明,烟草根际微区土壤中的速效钾、速效磷和缓效钾呈亏缺状态,而有效Fe、有效Mn、有效Zn和有效Cu,在根际明显富集。根际微区养分的亏缺和富集因施K量、土壤类型、烟草品种的不同而有不同程度的差异。提高施K量可以显著提高根际和非根际土壤中有效钾含量和烟叶K的含量,提高施K量导致根际有效P的降低,由于红壤pH远低于潮土,因此,非根际土壤中有效Fe含量是红壤高于潮土,而根际土壤有效Fe含量则是潮土远远高于红壤。同NH_4-N相比,NO_3-N会使根际钾亏缺增大,根际pH上升。     

烤烟根际土壤中钾素及微素行为的研究

本文采用根际袋法研究了不同烟草品种的部分矿质营养元素在高钾和低钾环境下的根际行为差异。结果表明,烟草根际微区土壤中的速效钾、速效磷和缓效钾呈亏缺状态,而有效Fe、有效Mn、有效Zn和有效Cu,在根际明显富集。根际微区养分的亏缺和富集因施K量、土壤类型、烟草品种的不同而有不同程度的差异。提高施K量可以显著提高根际和非根际土壤中有效钾含量和烟叶K的含量,提高施K量导致根际有效P的降低,由于红壤pH远低于潮土,因此,非根际土壤中有效Fe含量是红壤高于潮土,而根际土壤有效Fe含量则是潮土远远高于红壤。同NH₄-N相比,NO₃-N会使根际钾亏缺增大,根际pH上升。      

前作的根际物质及根际微生物对烤烟生长的影响研究

研究了小麦和油菜的根际物质和根际微生物对烤烟生长的影响。结果表明 ,小麦和油菜根系浸提液对烟株生长有促进作用 ,油菜根际土壤中的细菌和真菌对烟株生长的促进作用优于小麦根际土壤中的细菌和真菌 ,其中以真菌效果最好     

万寿菊秸秆熏蒸对烟株根际土壤原核微生物群落的影响

为缓解烟草连作障碍,通过大田试验分析了万寿菊秸秆熏蒸对烟株根际土壤原核微生物群落的影响。结果表明,万寿菊秸秆(750～3 000 kg/hm~2)熏蒸可提高烟株根际土壤细菌和放线菌数量,1 500kg/hm~2用量时的效果最明显。1 500 kg/hm~2万寿菊秸秆熏蒸可提高烟苗移栽后50 d时土壤原核微生物群落Shannon多样性指数和Sobs、Chao1丰富度指数,增幅分别为6.09%、11.81%和11.27%。同时,1 500 kg/hm~2万寿菊秸秆熏蒸可改善土壤原核微生物群落结构,提高根际土壤中拮抗菌[鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、未确定属的芽单胞菌科(unidentified Gemmatimonadaceae)、溶杆菌属(Lysobacter)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)]、降解菌(Ramlibacter)、功能菌[Candidatus Solibacter、Bryobacter、根微菌属(Rhizomicrobium)]和根际促生菌[黄色土源菌属(Flavisolibacter)]的相对丰度。因此,万寿菊秸秆熏蒸在缓解烟草连作障碍方面具有潜在作用。     

淡紫拟青霉在烤烟根际定殖能力分析

通过盆栽试验,确定了烟草根结线虫生防菌淡紫拟青霉IPC菌株在烤烟K326和云85根际的生长和定殖情况及其对根际微生物的影响.结果表明,施入菌剂2周和4周时淡紫拟青霉IPC菌株能在烤烟K326外根际、根表分离到,根内则不能分离到;而不同时期在烤烟云85的外根际、根表和内根际都能分离到.在6周时2种烤烟的外根际、根表和根内的分离数达到最大,8周时分离数减少.每个时期在2种烟草根际分离到IPC菌株的菌落繁殖单位(CFU)都是外根际最大,其次是根表,内根际最小.IPC菌剂处理后烤烟根际细菌、真菌和放线菌的数量在2周比对照减少,4周时比对照增多,6周和8周时与对照接近.表明生防菌淡紫拟青霉IPC菌株可以在烟草外根际、根表定殖和生长,而在根内则较困难,菌剂施用2周时对根际土壤微生物具有一定的抑制作用,4周后抑制作用减弱.     

牡蛎壳粉对烟草根际土壤微生物代谢多样性及青枯病发生的影响

为揭示牡蛎壳粉等土壤改良剂对烟草根际土壤微生物代谢多样性及烟草青枯病发生的影响,通过田间试验,设置牡蛎壳粉、生石灰、草木灰和对照4个处理,研究了不同土壤改良剂对发病地块土壤pH和微生物群落代谢多样性的影响,以及对烟草青枯病的防控效果。结果表明,牡蛎壳粉可以显著提高土壤pH,增强土壤微生物对碳源的利用程度(AWCD),增加微生物代谢多样性(Shannon指数),同时提高土壤微生物群落内物种的均匀度(McIntosh指数)。主成分分析表明,烟草根际土壤微生物群落利用的主要碳源为羧酸类、氨基酸类和碳水化合物类,但不同土壤改良剂处理土壤微生物碳源利用特征存在差异。牡蛎壳粉处理后的地块烟草青枯病发病率最低,较对照降低43.33%。Pearson相关分析表明,土壤pH与土壤微生物代谢多样性指数呈正相关,而与发病率呈负相关。因此,施用土壤改良剂牡蛎壳粉可提高土壤pH和增加土壤微生物代谢多样性,进而提高土壤微生态环境的稳定性,对烟草青枯病起到较好的防控效果。     

钙镁磷肥对青枯病发病烟株根际土壤微生物区系的影响

采用平板计数法分析了不同生育期及发病烤烟根际可培养微生物数量的变化,并通过宏基因组测序法比较了施用钙镁磷肥的健康与发病烟株根际土壤微生物群落的差异,旨在研究钙镁磷肥对烟株根际土壤微生物群落多样性的影响。结果表明:1)施用钙镁磷肥的烤烟根际细菌和真菌数量随生育进程呈抛物线形式变化,对照则呈"N"趋势,处理和对照的根际放线菌数量变化趋势相同,呈逐渐增加的趋势。2)在旺长期,施用钙镁磷肥的根际细菌数量显著高于对照;在成熟期,处理的根际真菌数量显著高于对照;而钙镁磷肥对根际放线菌数量没有显著影响。3)相对于健康烟株根际土壤,发病烟株根际土壤中放线菌数量显著减少,细菌数量显著增加;发病根际土壤中施用钙镁磷肥的细菌和放线菌数量均显著高于对照。4)宏基因组测序结果显示根际细菌种类总数远高于根际真菌,健康根际细菌和真菌香农指数、Chao1指数和ACE指数均高于发病根际土壤。综上所述,钙镁磷肥对根际土壤微生物数量和多样性有一定的促进作用。