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。     

烤烟根际和非根际土壤微生物典型相关分析

为揭示烟田土壤微生物相互关系,用典型相关分析(CCA)方法研究了烤烟全生育期根际和非根际土壤中微生物之间的相关关系。结果表明;1)在根际土壤中,细菌和氨化细菌数量呈正相关关系;在非根际土壤中,细菌数量同氨化细菌、亚硝化细菌和好气性纤维素分解菌呈正相关关系。2)根际土壤细菌、放线菌数量与非根际土壤细菌数量呈正相关,但是真菌数量在根际和非根际土壤之间相关性不强。3)根际土壤中好气性纤维素分解菌、氨化细菌数量与非根际土壤呈明显的正相关,而好气性固氮菌、亚硝化细菌、硝化细菌和钾细菌数量在根际与非根际土壤间的相关性不强。在植烟土壤3大菌和6类生理功能菌群之间、烟株根际和非根际土壤微生物之间均存在相关关系。     

延边地区植烟土壤微生物根际效应分析

在自然生长条件下,用平板-稀释分离培养法研究了延边地区烟叶质量差异较大的3种类型植烟土壤细菌、真菌、放线菌和6种生理类群微生物数量在烟草生育期内的变化动态。结果表明:延边地区植烟土壤微生物根际效应明显。微生物总量R/S值变化范围在1.19-3.07之间,细菌、真菌和放线菌R/S值变化范围分别是:1.21-3.12、1.37-4.36、0.73-4.71。在烟草生育期内,真菌和放线菌R/S值变幅较大,细菌R/S值变幅相对较小。微生物根际效应在3种类型土壤间存在显著差异,暗棕壤根际效应大于黑砂土和白浆土。氨化细菌、硝化、亚硝化细菌和好气性纤维素分解菌表现出明显的正向根际效应,而好气性固氮菌和钾细菌根际效应受土壤类型和烟株生育期影响呈现正、负两方面的根际效应。结论:在3种类型土壤中,暗棕壤烟株微生物根际效应最明显,根际土微生物多样性、均匀度增加,优势集中度下降,根系微生态环境稳定性增强,更有利于烟株生长发育,这可能是暗棕壤烟叶质量优于黑砂土和白浆土的原因之一。     

基于FUNGuild的镰刀菌根腐病发病烟株根际真菌群落研究

为了解镰刀菌根腐病发病烟株与未发病烟株在根际真菌群落结构与功能上的差异,联合应用高通量测序和FUNGuild技术研究了镰刀菌根腐病发病烟株与未发病烟株根际土壤中的真菌群落,结果表明:（1）镰刀菌根腐病发病烟株根际真菌群落的Shannon指数为4.14,而未发病烟株则高达4.71,未发病烟株根际真菌群落多样性显著高于发病烟株,镰刀菌根腐病发病烟株与未发病烟株根际土壤中的真菌群落在组成上有显著差异;（2）镰刀菌根腐病发病烟株根际真菌以病理营养型为主,占54.64%,而未发病烟株根际真菌则以腐生营养型为主,占46.10%;（3）镰刀菌根腐病发病烟株根际的病原菌相对丰度为30.73%,显著高于未发病烟株的1.12%,镰刀菌在病原菌群落中占绝对优势地位。高通量测序与FUNGuild联用可对土传病害感病烟株的根际优势病原真菌群落进行准确鉴定,可为烟草病害的防控提供科学参考。      

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。     

烟草青枯病发病烟株根际土壤细菌群落分析

  目的  研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响, 探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。  方法  采用宏基因组学高通量测序技术, 比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。  结果  (1) 健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数和Shannon指数有高于发病烟株的趋势, 而Simpson指数有低于发病烟株的趋势; (2)发病烟株根际土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)等益生菌减少, 而劳尔氏菌属(Ralstonia)和Rudaea等病原菌增加; (3)土壤pH、有效磷(AP)、交换性钙(Ca)和有效铜(Cu)含量在发病烟株根际土壤中显著减少, 而速效钾(AK)含量显著增加。  结论  与健康烟株根际土壤相比, 发病烟株根际土壤细菌多样性、有益菌丰度、土壤pH和养分含量都较低; pH、P、K、Ca、Cu是对根际土壤细菌群落影响较大的土壤环境因子。      

间作对连作葡萄生长及根际环境的影响

为了探究间作对连作葡萄根际环境的影响以及葡萄长势与根际环境的关系,在前期试验基础上,调查了不同间作作物对连作葡萄长势、根际土壤理化性质及微生物群落的影响。结果发现：间作大葱、花生对连作葡萄长势有促进作用,间作苦荬对连作葡萄有抑制作用;间作大葱、花生提高了根际土壤细菌与真菌结构多样性比值,间作苦荬该比值降低;葡萄根际土壤细菌、真菌结构多样性分别与根际土壤中pH、碱解N存在显著相关性,而土壤中细菌与真菌结构多样性比值与连作葡萄植株长势具有极显著相关性。因此认为,可通过间作大葱、花生提高根际土壤细菌与真菌结构多样性比值,来改善葡萄的连作障碍。     

解淀粉芽孢杆菌施用方式对烟株根际土壤真菌群落的影响

通过大田试验和ITS扩增子测序技术,研究了解淀粉芽孢杆菌不同施用方式[兑水灌根（DS）、拌土围根（BT）、米糠+拌土围根（MK+BT）]对烟株根际土壤真菌群落的影响,旨在为解淀粉芽孢杆菌的科学施用提供理论基础。结果表明,BT和MK+BT均可显著提高烟株根际土壤真菌群落OTU数量及Sobs、Shannon、Chao1指数,对烟株根际土壤真菌群落结构具有显著影响,提高了土壤中子囊菌门和担子菌门的相对丰度,促使土壤中毛壳属（Chaetomium）、木霉属（Trichoderma）和赤霉菌属（Gibberella）等一些有益微生物比例上升。综合来看,在改善根际土壤真菌群落的作用中,MK+BT > BT > DS。     

云南大理烤烟土壤微生物动态变化研究

为了明确大理烤烟土壤微生物在整个烟草生育期内的变化趋势,利用选择性培养法,对云南大理不同地区植烟土壤根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌进行了测定,并结合土壤养分进行了分析。结果表明:烟株的根际与非根际土壤中,细菌和真菌在团棵期的数量较少,成熟期或采烤后期,细菌数量达到最大值,而真菌则在旺长期或成熟期达到最大值,团棵期至旺长期根际与非根际土壤中真菌数量基本上保持上升趋势;放线菌数量在团棵期较多,且根际土壤略大于非根际土壤;根际和非根际土壤中放线菌数量与土壤中的有机质、速效氮存在显著相关性,尤其是根际土壤中的有机质与放线菌的相关性达极显著水平;根际土壤细菌与速效氮、速效磷、速效钾存在显著的负相关关系,所以土壤中适当的营养对烟株防治细菌性病害有一定益处。      

不同肥力条件下烟草根际微生物的初步研究

对不同肥力条件下烟草根际细菌、真菌、放线菌进行分离,研究了其数量变化,对根际土壤中7类细菌生理群进行了数量和多样性分析.结果表明,根际细菌和放线菌数量以高肥土壤中最多,中肥土壤次之,低肥土壤最少;根际真菌数量以低肥土壤中数量最多,高肥土壤次之,中肥土壤最少;好气性固氮菌、氨化细菌、纤维素分解菌、硝化细菌和硫化细菌的数量以高肥土壤最大,中肥土壤次之,低肥土壤最少;反硝化细菌和反硫化细菌数量呈现低肥大于中肥大于高肥的变化趋势.不同肥力条件下,烟草根际细菌、真菌、放线菌及8类细菌生理群的Shannon-Wiener指数和均匀度均以低肥土壤的最大.     

根系分泌物与根际微生物关系的研究进展

依据近20年来国内外在根际微生态领域的研究成果,着眼于“根际”这一特殊生态环境,重点综述根系分泌物对根际微生物种类、数量、分布、代谢及生长发育等方面的影响,并按根际微生物影响根系分泌作用的4条途径阐述根际微生物对根系分泌物数量和组成等方面的影响。     

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.     

烤烟烘烤过程中微生物的动态变化

为研究烤烟在烘烤过程中微生物数量及优势群体的变化,对下、中、上三部位烤烟在烘烤过程中真菌、细菌进行了连续分离计数。结果表明,烘烤过程中不同部位烟叶含微生物量的变化趋势基本一致。真菌含量呈先下降后上升的变化趋势,42℃烟叶全黄时达到最高。细菌量从烘烤阶段开始逐渐增多,38℃烟叶八成黄时达到最高。不同部位烟叶烘烤过程中优势微生物的种类不完全相同,鉴定出优势真菌属5种,其中青霉属(Penicillium)、曲霉属(Aspergillus)出现频率最高;优势细菌属11种,其中棒杆菌属(Corynebacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)、芽孢杆菌属(Arthrobacter)、泛菌属(Pantoea)出现频率最高。     

非病原细菌对烟草赤星病菌的生物抑制作用研究

从烟草根际土壤和烟草、黄瓜、番茄、桑树的茎、叶部位分离了５０株非病原芽孢杆菌和假单孢杆菌,在培养条件下对烟草赤星病菌进行了生物拮抗性测定。结果表明,非病原细菌对烟草赤星病菌有效强的拮抗作用。在不同来源的非病原细菌中,以来自烟草根际的非病原细菌对烟草赤星病菌的拮抗作用最强。在拮抗菌对目标菌烟草赤星病菌生长发育影响中发展,受拮抗菌作用,目标菌菌丝形态产生变异,生长发育受到影响。选取拮抗性较强的拮抗菌,在温室条件下处理（喷洒）烟苗,结果对烟草赤星病具有明显的抑制作用。     

免耕对湘西烟田土壤微生物和酶活性及烟叶经济性状的影响

为明确免耕栽培对植烟旱地土壤微生物和酶活性的变化特征及对烟叶产量的影响,设置了免耕栽培、翻耕不中耕栽培、常规翻耕栽培田间试验。结果表明：（1）植烟土壤中细菌数量占大部分,其次是放线菌,真菌最少,细菌数量和微生物总活性在烤烟成熟期达到最大值,免耕对微生物数量的影响主要集中在0～5 cm表层土壤,随着土层加深,影响减小;（2）蔗糖酶活性在烤烟生长中后期最高,脲酶、磷酸酶活性在伸根期达到最高,免耕对土壤酶活性的影响集中在0～5 cm表层土壤,随土层加深,影响减小;（3）免耕栽培对烟叶产量、产值、均价及中上等烟叶比例等影响不显著。综合考虑土壤生态、经济效益,免耕栽培值得在湘西旱地植烟区推广。     

烟田施用有机肥对土壤理化性状和烟叶香气成分含量的影响

本试验研究了烟田施用不同数量草炭对土壤的有机质含量、理化性状、土壤微生物数量及烟叶中香气成分含量的影响。结果表明,烟田施用有机肥草炭8250~16500 kg/hm2,随着施肥量的增加,土壤有机质、腐殖质含量,土壤真菌、细菌和放线菌数量均增加;烟叶香气成分中总醇量增加,总醛量减少,总酮量稍有增加。      

施加腐熟小麦秸秆对土壤容重及烤烟根系生长的影响

以豫中烟区主栽品种中烟100为材料,采用大田试验研究了腐熟小麦秸秆用量对烟田土壤（0-20cm）容重及烤烟根系生长分布的影响。结果表明:（1）通过添加腐熟的小麦秸秆可以有效降低土壤容重,增加土壤持水能力,且随着秸秆用量的增加土壤容重呈降低趋势。（2）烟草根系在水平方向上主要集中在距离茎基部0-20cm的土壤中,垂直方向上主要集中在距离茎基部0-30cm的土壤中。根长和根体积在生长过程中持续增加,在移栽后40-60d和70-90d增加速度最快;打顶可以有效促进垂直方向上10-30cm处根系生长;通过添加秸秆不能改变烟草根系的总体分布,但可以有效调节各土层根系的发育状况。（3）在移栽后60d以前,随着秸秆用量的增加,根冠比也随之增加;60d以后处理T2、T3根冠比的变化无明显规律。      

减施肥料对不同前茬烤烟生长和产质量的影响

为提高养分资源利用效率、保护生态环境和增加经济效益,通过田间试验研究了油菜、冬闲、绿肥、大麦、小麦5种前茬烤烟在当地常规施肥基础上分别减施氮肥(对绿肥茬、冬闲茬和油菜茬烤烟)和钾肥(对小麦茬和大麦茬烤烟)对烟株生长、烟叶产量和质量的影响。结果表明,油菜茬、绿肥茬、大麦茬和小麦茬烤烟减施肥料处理不仅不影响烤烟正常生长发育和落黄成熟,而且移栽后不同生育期生物量均有所增加,烤后烟叶产质量、烟叶化学成分协调性也皆以减施肥料处理较好。而冬闲茬烤烟减施肥料处理烟株前期营养生长较弱,后期营养生长较强,烤后烟叶产质量降低,烟叶化学成分协调性和烟叶品质也较差。综合而言,在当地常规施肥的基础上,绿肥茬和油菜茬烤烟可以分别减施氮肥25%和9%,大麦茬和小麦茬烤烟均可以减施钾肥10%,但冬闲茬烤烟不宜减施17%的氮肥用量,适宜施肥量有待于进一步研究。     

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.     

不同植烟土壤微生物数量调查研究

试验研究了皖南烟区4种不同植烟土壤类型(河滩地砂壤土、冲积砂壤土、水稻黏性土壤、冲积粉砂土)在烟叶生长期内的微生物种类、数量变化情况。结果表明,在根际及非根际土壤中,4种类型土壤中所含微生物种类都是以细菌、放线菌、真菌为主,占微生物总量的95%以上。在烟叶整个生育期,根际土壤中微生物总量大于非根际土壤。不同生态环境下,根际及非根际土壤中各类微生物数量及多样性指数各不相同,多种微生物数量与土壤养分含量呈正相关关系。