李辉信[1]1997年在《土壤线虫对养分循环和作物生长的影响及机理》文中研究指明本文应用悉生培养法研究接种土壤线虫后,线虫与细菌的相互作用及其对土壤N、P转化和小麦生长的影响;利用盆栽试验,研究杀灭线虫对土壤N、P转化和小麦生长的影响,以及运用~(15)N同位素示踪技术研究了线虫对~(15)N吸收和损失的影响。结果表明,小麦根际土的细菌数和线虫数明显高于非根际土;食细菌线虫的引入显著增加了细菌的数量,在不种植作物条件下,增幅达103.9%至185.1%;线虫和细菌的相互作用显著增加了土壤中矿质N的含量,线虫加细菌处理培养40天时,与只有细菌处理相比其增幅达35.1%;接种线虫对土壤有效P的提高不明显,而对土壤生物量P有显著的增加。同时,土壤线虫和细菌的相互作用促进了小麦的生长和对N的吸收,40天时,线虫加细菌处理小麦生物量比只有细菌处理提高了6.5%,吸N量提高了5.8%,而吸P量则减少9.1%。但接种线虫对小麦生物量和吸N量的影响主要是促进其地上部的吸N量和生物量的积累,对根系的影响不大。 在没有小麦致病线虫的情况下,施杀线剂和干热处理杀灭土壤线虫减少了小麦对土壤N、P的吸收,其降幅分别达15.2%—16.4%和8.3%—14.4%;同时抑制了小麦的生长,其生物量减少3.4%—9.2%。杀灭土壤线虫还不利于土壤N素和P素的矿化,但对P素矿化的影响小于对土壤N素矿化的影响。 ~(15)N同位素示踪技术研究结果表明:接种线虫促进了小麦对肥料N的吸收,增加幅度达10.3%,并有利于养分向穗部转移,同时减少了肥料N的损失,降低幅度达18.2%。
刘星[2]2015年在《甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍机理及防控技术初探》文中指出甘肃中部沿黄灌区是全国重要的加工型马铃薯生产基地和种薯繁殖基地,然而,因集约化生产和订单农业种植模式带来的连作障碍问题已严重影响到马铃薯产业的可持续发展。因此,阐明马铃薯连作障碍机理,进而寻求有效的连作障碍防控措施迫在眉睫。本文通过连续多年的田间试验,从马铃薯植株对连作的生理生态响应和连作土壤障碍因子角度进行系统研究,并就“土壤熏蒸-生物有机肥联用”技术防控马铃薯连作障碍的效果进行田间评估,主要研究结果如下:1、连作对马铃薯干物质积累和分配的影响与非连作相比,短期连作(1~2年)条件下马铃薯并未表现出明显的连作障碍现象,植株生长发育和块茎产量均不受影响,但自连作3年开始,块茎产量出现显著下降,降幅约21.7%~75.7%。单薯重量变化是产量下降的直接原因。马铃薯整株和块茎干物质在整个生育期内均表现出明显的“S”型积累特征。Logistic模型拟合表明,连作缩短植株干物质快速增长期的持续时间,并降低快速增长期内干物质平均积累速率。连作影响马铃薯植株干物质在不同器官间的分配,特别是明显增加根系干物质的分配比例,根冠比增加。马铃薯植株花后干物质分配同样受连作影响显著,在非连作和短期连作(1~2年)条件下,块茎产量形成完全依赖于花后同化产物的直接输入,然而长期连作(3~5年)导致花后同化产物向块茎的输入量大幅降低,营养器官花前贮藏干物质在花后向块茎的转运比例显著增加。2、连作马铃薯植株库源关系评价及其与块茎产量的关系与非连作相比,短期连作(1~2年)条件下马铃薯植株库容量并未表现出明显差异,长期连作(3~5年)则显著下降约38.4%~53.0%,其直接原因是生育前期植株不能形成足够的单株结薯数量,生育中后期单薯干物质积累量不足。不同连作年限下马铃薯植株库活性无显著差异。长期连作(3~5年)抑制马铃薯植株源活性,植株生长发育(冠层结构、叶绿素含量、叶片干重、根系形态参数)和生理功能(根系活力、Ru BP羧化酶活性、SPS活性)均显著下降,这降低了源端对花后同化产物生产能力,导致库(块茎)无法获得足够的同化物输入。长期连作推迟了马铃薯植株库源关系的建立,生育中后期库源关系失衡,这是产量下降的原因。源的限制可能是阻碍长期连作条件下马铃薯块茎产量形成的主导因素。3、连作马铃薯对土壤理化和生化性质的影响连作导致土壤有机碳总量降低,而速效氮和速效钾含量以及电导率则显著上升。连作还导致土壤脲酶、蔗糖酶和脱氢酶活性下降,土壤平均酶活性也表现出随着连作年限延长而逐渐降低的趋势。连作也显著降低了土壤微生物活性,较非连作相比,长期连作(3~5年)条件下微生物生物量碳含量、基础呼吸量和荧光素二乙酸酯水解活性分别显著下降约22.1%~28.6%、14.6%~43.1%、30.7%~40.7%。Biolog Eco测定表明,长期马铃薯连作显著抑制土壤总生物活性和微生物功能多样性,且微生物群落结构较非连作和短期连作(1~2年)相比发生明显改变。连作土壤微生物性质与植株生产力之间均有着显著或极显著的线性相关关系,表明土壤微生态环境变化与马铃薯连作障碍产生有密切关系。4、连作马铃薯对土壤真菌群落结构的影响PCR-DGGE结果表明,轮作(未连作)和连作条件下马铃薯根际土壤真菌群落结构差异明显。连作较轮作相比增加了土壤中Fusarium sp.和Fusarium solani以及Verticillium dahliae等土传病害致病菌的数量,而这些微生物是当地连作马铃薯土传病害的主要致病菌。土壤中Fusarium sp.丰度与植株发病率和块茎产量有着极为一致的变化规律。根际土壤真菌群落结构的改变特别是与土传病害有关的致病菌滋生是导致甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍产生的重要原因之一。5、“土壤熏蒸-生物有机肥联用”技术防控马铃薯连作障碍的田间效果评估在连作障碍重度地块(5~6年)的研究表明,土壤氨水熏蒸和生物有机肥联用处理较对照块茎产量和商品薯率分别显著增加约71.1%~152.1%和39.2%~53.3%。联用处理叶绿素含量和根系活力较对照显著增加,叶片和根系的丙二醛含量显著下降。通过PCR-DGGE分析发现,联用处理显著影响连作土壤真菌群落结构,表现为真菌群落的多样性指数较对照显著下降。联用处理还能够有效抑制土传病害,植株发病率和收获后薯块的病薯率较对照分别显著下降约67.2%~82.2%和69.1%~70.5%。Real-time PCR结果显示,联用处理下连作土壤中立枯丝核菌、茄病镰刀菌和接骨木镰刀菌的数量在生育期内较对照均有不同程度的显著降低。在连作障碍轻度地块(3年)的研究表明,土壤熏蒸和生物有机肥联用处理较对照相比块茎产量显著增加约10.4%~21.2%,且石灰+碳铵作为熏蒸剂的效果优于氨水。联用处理的植株发病率和病薯率较对照分别显著下降约54.9%~72.8%和66.2%~64.8%。联用处理还提高了叶绿素含量,促进根系形态发育。较对照相比,联用处理显著影响了连作土壤中可培养微生物数量,表现为增加马铃薯生育后期土壤细菌和放线菌数量,降低真菌数量,并在土壤中维持一个更高的细菌/真菌。与对照和单独的土壤熏蒸处理相比,联用处理大幅度降低了连作土壤中镰刀菌数量。总体来看,“土壤熏蒸-生物有机肥联用”技术在防控甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍上具有较大的应用潜力。
孔令雅[3]2012年在《复合接种土壤生物对红壤性状及花生生长的影响》文中指出蚯蚓是最为典型的大型土壤(无脊椎)动物,而食细菌线虫是土壤中数量最多的后生动物类群。大量的研究表明它们能够通过自身的生命活动以及与其他土壤生物的相互作用影响土壤的理化和生物学性质的变化,在土壤生态过程中起着极其重要的作用。溶磷微生物是指一类能将土壤中有效性差、难以被植物吸收利用的磷解吸出来的功能微生物的总称,在土壤生态系统中具有重要地位。本研究针对我国南方红壤旱地的土壤肥力和生态功能退化严重的现状,基于温室花生盆栽和田间小区试验两个空间尺度,探索利用土壤生物资源发挥土壤生态系统生物自身调节能力的潜力,促进土壤肥力及提高作物产量。借助典型土壤生物的接种技术,研究了蚯蚓、食细菌线虫和溶磷细菌及其相互作用对红壤质量和作物生长及产量的影响,旨在阐明蚯蚓、食细菌线虫和溶磷细菌在红壤生态恢复中的功能,为旱地红壤的生物培肥技术提供一定的科学依据。其中,盆栽试验中设置8个处理,分别为：不做任何接种处理的对照(CK)；仅接种蚯蚓(E)；仅接种食细菌线虫(N)；仅接种溶磷细菌(P)；复合接种蚯蚓和食细菌线虫(EN)；复合接种蚯蚓和溶磷细菌(EP)；复合接种食细菌线虫和溶磷细菌(NP)；复合接种蚯蚓、食细菌线虫和溶磷细菌(ENP)；田间试验中设置10个处理,分别是：常规氮磷钾化肥施用的对照(CK),水稻秸秆覆盖(R),水稻秸秆覆盖条件下分别仅接种蚯蚓(RE)、线虫(RN)、溶磷菌(RP),复合接种蚯蚓、线虫和溶磷菌(RENP);在花生秸秆覆盖(H)及施用生物有机肥(B)的基础上,分别复合接种蚯蚓、线虫和溶磷菌(HENP和BENP)。研究结果表明：1.盆栽试验中,花生所有生长季,不管是单独接种还是复合接种蚯蚓、食细菌线虫和溶磷细菌均能改善红壤微生物学性质、提高土壤速效养分含量,并最终增加了花生的产量。重复测量方差分析显示,蚯蚓、食细菌线虫和溶磷细菌均显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)影响了红壤微生物生物量碳和氮(MBC、MBN)、基础呼吸(BR)、脲酶活性(URE)和酸性磷酸酶活性(APE)。蚯蚓、食细菌线虫和溶磷细菌三者对MBN、URE和APE有显著的交互作用,对其他的指标无显著的交互作用。总的来说,复合接种土壤生物的处理对土壤微生物学性质的改善作用强于单一接种的处理,其中,复合接种蚯蚓、食细菌线虫和溶磷细菌的ENP处理对微生物量碳氮和酶活性的影响均最大。四个花生生长时期,ENP处理对MBC的影响分别比CK增加了24.00、89.67、42.27和42.20mg·kg-1,增加幅度分别为25.4、52.0、24.3和27.2%。而对MBN的影响均比CK有明显的优势,幅度均接近或大于100%。此外,土壤生物的接入还能提高红壤碱解氮和速效磷含量,接种处理的平均速效磷含量比CK增加了3.20mg·kg-1,平均增加幅度为31.21%,其中P处理的提高幅度高达59.50%；EP处理显著地增加了土壤碱解氮含量(P<0.05),它和ENP两个处理分别比CK高出7.17和6.32mg·kg-1,提高了16.14%和14.23%。土壤生物对土壤性状的改善也最终表现出对花生的增产效果,各接种处理平均增产2.27g-plant-1,平均增产幅度达27.0%。2.田间试验中,覆盖秸秆、施用有机肥、接种土壤生物等不同生物措施均增加了土壤中线虫和溶磷细菌数量,其中BENP、B和RN三个处理显著增加了线虫数量(P<0.05),分别比CK增加了554、357和317条/100克干土,增加的幅度分别达到183%、121%和107%。这些生物措施还提高土壤速效磷、速效钾的含量,复合接种土壤有益生物的处理(RENP、HENP、BENP)和单独接种线虫(RN)的处理均显著高于CK的速效磷含量(P<0.05),分别增加了17.3%、24.5%、17.7%和22.0%；不管接种土壤生物与否,覆盖水稻和花生秸秆的处理均相对CK显著的增加了土壤速效钾的含量(P<0.05),而生物有机肥处理的速效钾含量没有增加。田间接种的生物措施还能改善红壤生物学性质,复合接种的处理均显著(P<0.05)提高了土壤基础呼吸和脲酶活性。不管是单独接种还是复合接种土壤生物,花生的根长、根面积、根体积、根分枝数和根尖数均优于CK,花生的根瘤数也有所增加,RN和RENP处理增加幅度最大,增加幅度分别为68%和50%。相对于CK和单独秸秆覆盖处理(R和H),水稻秸秆、花生秸秆覆盖及生物有机肥配施条件下接种土壤生物的处理均不同程度的增加了花生荚果产量。与盆栽试验相似,复合接种土壤生物的处理比单一接种处理对土壤性状改善和对花生生长及产量提高的效果好。
刘婷[4]2016年在《施肥对稻麦轮作体系中土壤线虫群落结构的影响及调控机制》文中进行了进一步梳理线虫作为物种和数量最丰富的微型后生动物,对土壤生态系统中物质转化和环境指示具有重要的作用,其数量和群落结构会受到施肥和环境条件的强烈影响,然而,目前关于线虫对施肥和土壤环境条件响应的研究还十分薄弱。本研究在我国华东地区稻麦轮作体系中进行了连续5年(2011-2015)的田间施肥试验,设置了不施肥(CK)、100%化肥(CF)、猪粪+50%化肥(MCF)、秸秆+100%化肥(SCF)、猪粪+秸秆+50%化肥(MSCF)和猪粪商品有机无机复合肥(CMCF) 6个施肥处理,探讨施肥对稻麦季土壤线虫群落结构的影响及相关过程和机理。研究内容包括整合分析(meta-analysis)和田间施肥试验。整合分析通过搜集已发表的研究数据,分析氮肥、有机肥的施用量和不同有机类肥料对土壤线虫群落结构的影响。田间施肥试验的研究包括:1)调查施肥对水稻和小麦土壤线虫群落结构影响的年季动态变化(5年);2)比较水稻和小麦的根际和非根际土壤群落结构对施肥的响应特征;3)探究施肥对线虫体积的影响及线虫体积的生态指示作用;4)揭示土壤线虫营养类群对施肥引起的食物资源(土壤微生物和植物根系)和土壤环境(水分和pH)变化的响应机制。主要结果如下:1.整合分析结果发现,线虫物种丰富度、线虫结构指数SI和捕杂食线虫数量在有机肥处理中显著增加,在化肥处理中显著降低。较高的有机肥施用量会增加线虫物种丰富度和线虫总数;较高的施氮量会显著降低物种丰富度、捕杂食线虫数量和香农多样性指数H'。有机类肥料种类的差异也会对土壤线虫产生不同的影响,其中,含碳量高的秸秆、覆盖作物等有机肥有助于提高土壤自由生活线虫、香农多样性指数H'、结构指数SI和富集指数EI;含氮量高的动物有机肥对植食性线虫的抑制作用更好。研究结果表明,农田土壤中施用碳含量较高的秸秆、覆盖作物等有机类肥料有益于构建稳定的线虫群落结构和维持较高的生态恢复力。2. 土壤环境差异导致稻麦季的优势线虫属区别较大,水稻季为植食性线虫潜根属Hirschmanniella和食藻类线虫杆咽属Rhabdolaimus;小麦季为食真菌线虫丝尾垫刃属Filennchus和食细菌线虫头叶属Cephalobus、真头叶属Eucephalobus和拟丽突属Acrobeloides。施肥对稻麦季线虫总数的影响在两季趋势一致,而对优势属的影响两季存在差异。水稻季,CMCF处理显著增加潜根属Hirschmanniella数量1.3-6.2倍,降低杆咽属Rhabdolaimus数量1.2-7.8倍;小麦季,SCF和MSCF增加近60%的丝尾垫刃属Filenchus数量,降低近90%的拟丽突属Acrobeloides数量。研究结果表明,稻麦轮作体系中土壤水分条件是线虫群落结构的主导因素,而施肥是决定线虫总数和线虫种群大小的主要因素。3.植物根系对土壤线虫的影响在小麦季更大,小麦根际的线虫总数、富集指数EI显著高于非根际而多样性指数H'、结构指数SI显著低于非根际;水稻根际和非根际的线虫总数、多样性指数和生态指数没有显著区别。施肥对稻麦季土壤线虫的影响均显著。根系与施肥的交互作用对稻麦季土壤线虫的影响均不显著,说明施肥通过促进植物根系作用来影响土壤线虫群落结构的可能性较小。4.稻麦季施肥均会增加大部分线虫的体积,且小个体线虫(例如,食细菌线虫和食真菌线虫)的体积增幅较小,大个体线虫(例如,杂食性线虫)的体积增幅较大。施肥处理均显著增加稻麦季的群落水平加权平均(community-weighted mean, CWM)体积大小。判别分析及多元回归分析表明,CWM体积与稻麦季的土壤有机碳、全氮、有效磷和有效钾含量呈显著正相关,其相关程度高于其他常规线虫指数,如Margalef丰富度指数、香农多样性指数H'、总成熟指数ΣMI和富集指数EI与土壤肥力的相关性,说明CWM在表征土壤肥力和土壤环境变化方面具有明显的优势。5.结构方程模型表明(structutal equation modeling, SEM)施肥介导的食物资源(土壤微生物、植物根系)和土壤环境(水分、pH)对线虫营养类群的影响在稻麦季存在差异。整体而言,施肥对小麦季线虫群落的影响强于水稻季。植物根系显著影响小麦季的食真菌线虫、植食性线虫和杂食性线虫的数量,而对水稻季则没有影响。土壤环境与小麦季食细菌和食真菌线虫数量相关性很高,与水稻季各营养类群的相关性较低。施肥介导的优势食细菌线虫与优势细菌类群之间的捕食关系两季存在异同,真头叶属Eucephalobus与两季的变形菌门Proteobacteria(β、δ和γ)和酸杆菌门Acidobacteria (3、4、6和7)都有相关性,而其他优势线虫如盆咽属Panagrolaimus和结咽属Tylopharynx与细菌类群的相关性在小麦季和水稻季不一致。研究结果表明,稻麦季的土壤环境差异导致由施肥介导的食物资源和土壤环境对线虫营养类群以及细菌群落与食细菌线虫群落之间的捕食关系在两季区别较大。
马媛媛[5]2017年在《抗线虫放线菌筛选及其对番茄生长与根际微生态系统的影响》文中研究说明由连作引起的番茄根结线虫病现象普遍,造成土壤质量下降,土壤微生物种群结构失衡,番茄产量和品质下降,严重制约了设施番茄生产。微生物防治是植物根结线虫病防治研究的热点之一,筛选抗根结线虫微生物,探索其对根结线虫病的防效及其微生态机制,是利用微生物防控根结线虫病的基础。本文以可以人工培养的秀丽隐杆线虫为模式生物,从实验室已有80株拮抗菌中筛选抗秀丽隐杆线虫菌种,通过盆栽试验探究入选抗线虫拮抗放线菌剂对番茄生物及生理生化特性、根区土线虫与根域微生物区系的影响,以及对根结线虫病的防效,并探索了连作番茄根区病土对番茄根结线虫病的诱导效果及连作障碍发生的微生态机制。主要结果如下:1.以秀丽隐杆线虫为靶标从80余株拮抗性多功能放线菌及真菌与细菌中筛选出3株抗线虫放线菌、2株真菌和1株细菌。经16S rDNA序列测定,其中对秀丽隐杆线虫有较强致死率的放线菌T4为微白黄链霉菌,对秀丽隐杆线虫24h致死率达到95.4%。该菌具有产吲哚乙酸和铁载体能力,吲哚乙酸产量为20.26±0.4mg·L-1。筛选出1株杀虫细菌,该菌为台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanesis),该菌合成的具有杀线活性的化合物为D-Pro-L-Phe和4-methyl-phenol。2.抗线虫的娄彻氏链霉菌D74对染病番茄表现出较强的抗病促生作用。?D74处理后染病番茄成活率为92%,较CK提高23%,株高较对照增加15%(P<0.05),茎粗较CK显著增加10%(P<0.05)。?D74处理后染病番茄根系腐烂率较CK降低14%,发病率较CK降低61%,具有吸收功能的须根鲜质量较CK显著增加102%(P<0.05)。?D74处理后染病番茄根区土壤中细菌总量较CK增加5%。其中,对番茄具有抗病促生作用的优势细菌解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)较CK增加53%,植物根瘤菌台湾贪铜菌(Cupriavidus taiwanensis)较对照减少67%,短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)较CK增加50%。真菌总量较对照显著降低5%(P<0.05)。其中植物病原真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)较CK显著降低131%(P<0.05),极细枝孢霉(Cladosporium tenuissimu)较对照显著增加120%(P<0.05),黑曲霉(Aspergillus niger)较对照增加58%。放线菌总量较CK降低44%,B/F较CK增加11%,A/F较CK降低58%。3.抗线虫的微白黄链霉菌T4具有抗病促生功能。?T4处理染病番茄死亡率为0,较CK降低100%,病株株高较对照增加9.6%(P<0.05)。茎粗较CK增加20%(P<0.05)。?T4处理后染病番茄根系腐烂率较CK降低41%;发病率较CK降低45%;具有吸收功能的须根鲜质量较CK增加76%(P<0.05)。?T4处理后番茄种子活力较对照增加113%,玉米种子活力较对照增加14%,差异均显著(P<0.05)(4)T4处理后番茄根区土壤中细菌总量较CK增加14%。其中,对番茄具有抗病促生作用的优势细菌解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)较CK增加35%;植物根瘤菌台湾贪铜菌(Cupriavidus taiwanensis)较对照增加17%;短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)较CK增加100%。真菌总量较对照降低16%,差异均显著(P<0.05)。其中植物病原真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)较CK显著降低38%(P<0.05)。放线菌总量无显著差异,但优势放线菌灰色链霉菌(Streptomyces griseus)仅在T4处理的根区土壤中检出。4.对线虫有较强抗性的密旋链霉菌(Streptomyces pactum)和娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochei)混合制剂对连作番茄根结病防治及番茄根区土、根系及根结内微生物与根区土壤线虫有显著影响:(1)链霉菌混合菌剂拌土可使苗期番茄的根结数及根结密度较病土分别降低66.7%及72.2%,土壤线虫数量较病土减少46.3%;使收获期番茄根结线虫侵染率较病土降低32.9%,病情指数降低37.5%,差异均显著(P<0.05)。(2)能促进番茄生长,提高番茄防御酶活性,使收获期茎叶及根系鲜重较病土分别增加14.2%及35.2%,使苗期番茄叶片PPO活性较病土增加32.6%,差异均显著(P<0.05)。(3)能使根结内细菌总数量较病土降低40.1%,根系内细菌总数较病土增加6.6%,根区土壤细菌及放线菌总数分别减少14.7%及9.9%,真菌总数增加19.9%;可改变根结、根系内及根区土壤中的优势细菌种类,增加有益菌、减少有害菌数量。(4)能显著降低苗期番茄根区土壤中线虫总数,但对收获期番茄根区土中线虫种类和数量无显著影响。(5)对番茄根区土壤中线虫组成比例有影响,使食细菌线虫较病土N减少14.5%,食真菌及植物寄生性线虫数量分别增加10.1%及137.2%。此外还发现,番茄根区土壤中细菌、真菌总数及根系生物量影响根区土壤中食细菌、食真菌及植物寄生线虫在线虫总数中所占比例,细菌、真菌总数及根系生物量变化与对应食性线虫所占比例变化趋势一致。5.接种连作番茄根结线虫重病株根区病土对番茄生长及根区土壤微生物和线虫群落结构有显著影响:(1)苗期番茄根系出现根结,土壤线虫数量较健康土壤增加390.4%;收获期番茄根结线虫侵染率达62.7%,病情指数为80.0%。(2)番茄生长受到显著抑制,防御酶活性降低,收获期茎叶及根系鲜质量较健康土壤分别减少50.2%及33.1%,苗期番茄叶片PPO活性较健康土壤降低15.8%,POD活性较健康土壤增加24.0%,差异均显著(P<0.05)。(3)番茄根系更易感染有害菌,根系内病原菌甘蓝假单胞菌(Pseudomonas brassicacearum)数量较健康土壤增加463倍,根区土壤细菌、真菌及放线菌总数分别增加46.3%、94.5%及134.0%。(4)食细菌线虫、食真菌线虫及植物寄生性线虫数量分别增加至健康根区土壤的3.3、1.6及7.3倍,其中的植物寄生线虫95.6%为根结线虫。
毛小芳[6]2006年在《食细菌线虫与细菌的相互作用及其对土壤氮素矿化和植物根系生长的影响》文中提出食细菌线虫是土壤中重要的食细菌微型动物，由于其在土壤中数量多，代谢活性高，与微生物关系密切，关于食细菌线虫与微生物的相互作用及其生态效应的研究引起了生态学家普遍的关注。尽管研究结果不尽相同，但总体趋势都揭示食细菌线虫对细菌的取食所产生的直接或间接作用促进了土壤氮素矿化及氮素养分供应，促进了多数植物的生长和氮素营养状况改善。但是食细菌线虫与细菌之间的相互作用必然也会受到线虫种类、密度，细菌种类及环境因素等的影响。并且基于原生动物对植物生长促进作用的激素效应的研究，由于食细菌线虫在生理及生态上与原生动物极相似，并且在土壤中其数量和原生动物相当甚至超过原生动物，因此有理由认为食细菌线虫对植物生长的促进作用机理也可能存在线虫作用下的激素效应。本文在实验室已有工作基础上，首先采用悉生培养系统，并在设置了不同线虫牧食强度和不同湿度条件下，研究模式食细菌线虫(C.elegans)与细菌(B.subtilis)的相互作用及其对土壤氮素矿化的影响；其次，在自然土培条件下，研究供试土壤土著食细菌线虫及模式线虫(C.elegans)对番茄(Lycopersicon esculentum Mill)和小麦(宁麦9号)根系生长的影响，并初步探讨其中的激素作用及同时对土壤微生物群落结构的影响。旨在进一步阐明土壤食细菌线虫与细菌的相互作用及其对植物生长的促进作用机理。研究结果表明：1．土壤食细菌线虫与细菌的相互作用对细菌数量的影响有别于一般的牧食关系，食细菌线虫的取食促进了细菌的繁殖，并且能够促进细菌的活性。土壤食细菌线虫与细菌的相互作用进一步促进了土壤氮素的矿化，尤其是铵态氮和矿质氮含量的提高，但是，在悉生培养条件下，土壤硝态氮表现出强烈的降低趋势。2．食细菌线虫对细菌的促进作用存在“适度牧食”密度，即过度牧食的情况下，线虫对细菌的促进作用下降，同时线虫的增长幅度也下降。在试验设置的三个线虫取食密度下，线虫对细菌的促进作用表现为接种20条线虫·g~(-1)土处理＞10条线虫·g~(-1)土＞40条线虫·g~(-1)土。并且，线虫对细菌过度牧食在相对降低细菌数量的同时，对土壤氮素的矿化作用也相应下降。不同取食密度处理间，线虫对土壤氮素矿化的促进作用程度与对细菌的增殖促进作用程度趋势一致。3．食细菌线虫与细菌之间的相互作用受土壤水分含量的影响，在试验设置的含水量条件下，线虫对细菌的增殖促进作用总体表现为23％含水量处理＞17％含水量处理＞28％含水量处理，并且对土壤氮素矿化的促进作用也表现为23％含水量处理高于17％和28％两个含水量处理，而后两个含水量处理之间没有明显差异。因为线虫是水生动物，在土壤中需要水膜来生存和运动。但是，线虫在薄的水膜中的迁移活动比在自由水中要快，而线虫在不同含水量条件下迁移、分布和活动的改变也就影响了对细菌生物量周转以及土壤养分的作用。4．通过添加基质(猪粪和稻草)培养获得食细菌线虫的大量繁殖，并根据线虫虫体大小的特点采用两种孔径的网袋将内层添加基质土壤和外层未加基质土壤区分，从而内层大量繁殖的线虫通过1mm网袋迁移至外层未加基质的土壤，而采用5μm网袋则限制了线虫向外层土壤的迁移，从而获得土著食细菌线虫大量富集的外层土壤及对照土壤。并且1mm网袋外层主要是Protorhabditis.sp线虫的增加。添加两种基质的5μm网袋处理，外层土壤线虫数和空白处理差异不大。添加猪粪处理对食细菌线虫的繁殖作用优于添加稻草处理，这主要可能是由于猪粪的C：N比比较小，分解较快，线虫的繁殖，尤其是食细菌线虫的繁殖，和有机物料的分解速度直接相关。5．无论是直接原位富化获得土著食细菌线虫的大量繁殖，还是接种外源食细菌线虫，都促进了植物(番茄和小麦)的根系生长，主要是促进了根系形态的改变，即根系发育成了更长、更细、有更多分支的根系系统。6．食细菌线虫富集处理与对照处理相比，在种植番茄和小麦的土壤中IAA和GA_3的含量都显著提高。将食细菌线虫各处理作总平均值的分析表明，在种植番茄的土壤中，食细菌线虫使IAA和GA_3含量分别提高了72.7％和71.4％；种植小麦的土壤中，食细菌线虫分别使IAA和GA_3含量提高了90.7％和41％。通过Biolog的测定考察食细菌线虫对种植植物土壤微生物(细菌)群落的影响表明食细菌线虫的存在促进了土壤微生物群落的总体活性(AWCD值表示)，并显著地改变了土壤微生物群落结构：接种食细菌线虫处理，土壤微生物对碳源类群的利用发生了显著的改变。而土壤中激素含量的提高主要应该是由于线虫的选择性取食对土壤微生物群落结构的改变。将这些结果与食细菌线虫对植物根系生长的促进作用相结合，在一定程度上说明了食细菌线虫同原生动物一样，存在对植物根系生长促进作用的激素效应。7．食细菌线虫对微生物群落结构的影响以及对植物根系的促进作用大小受线虫种类的影响，试验土壤富化的土著食细菌线虫对植物根系生长的促进作用优于实验室培养基上培养获得的外源食细菌线虫C.elegans，对土壤微生物群落的总体活性(AWCD值表示)的促进作用也表现为前者大于后者，并且两个处理微生物群落对碳源类群的利用也不同。而食细菌线虫与微生物和根系之间的相互作用同样受植物种类的影响，因为不同植物其根系分泌物不同，对微生物也会产生不同的影响。反映了植物根际土壤动物-微生物-根系之间复杂的相互作用。本研究进一步明确了土壤食细菌线虫与细菌之间相互作用及其对土壤氮素矿化的影响因素，并初步探讨了食细菌线虫对植物根系生长的促进作用及其基于改变微生物群落结构促进有益微生物生长的激素机理。本研究可为今后有效开发利用土壤有益线虫资源改善土壤养分管理、提高作物生产提供理论依据和潜在的技术储备，有较重要的理论意义和一定的应用前景。
曾四满[7]2016年在《土壤线虫对潮土氮转化过程的影响》文中研究说明线虫在土壤氮矿化过程和硝化过程中发挥重要作用,通过提高无机氮的供应而促进植物生长。先前研究多通过测定一定时间内土壤无机氮的含量来推测线虫对氮转化过程的影响,至培养结束时,土壤无机氮含量一般保持相对稳定。实际上,在土壤无机氮净变化量较低的情况下,可能存在较大的初级转化速率。若仅以无机氮含量和净变化量来判别线虫在土壤氮循环中的作用,有失偏颇。本文主要利用15N同位素示踪技术和马尔科夫链蒙特卡洛氮素转化模型(MarkovChainMonteCarlo,MCMC),研究三种食细菌线虫(小杆属、原杆属和拟丽突属)对土壤氮转化过程的影响,并探讨三种施肥方式(不施肥CK、单施化肥NPK和有机肥化肥配施MNPK)下土壤线虫在氮转化过程的作用。主要研究结果如下:1、与不接种食细菌线虫相比,γ辐射灭菌杀线虫后接种微生物和不同食细菌线虫后土壤无机氮含量无显著差异,但其各个具体转化过程因食细菌线虫种类而有较大差别。小杆属线虫并未影响土壤氮的各个转化过程速率。原杆属线虫通过提高土壤矿化、自养硝化和异化氧化(DNRA)速率,加快NH4+或N03-的周转,而拟丽突属线虫提高了硝态氮的微生物同化、降低自养硝化和DNRA速率,从而使得这两种处理中土壤无机氮含量与不接种线虫处理无差异,但是氮转化过程有很大的差异。2、与不接种食细菌线虫相比,接种食细菌线虫显著降低土壤δ13C值,其中原杆属线虫最低。δ13C和δ15N与土壤矿化速率的线性关系表明土壤总矿化速率与δ13C和δ15N呈显著负相关(R2=0.97,P<0.01),表明食细菌线虫不仅参与到土壤有机物的矿化过程,而且可以改变对不同有机物组分的利用程度。3、与初始加入的食细菌线虫数量相比,γ辐射灭菌杀线虫后接种微生物和三种食细菌线虫后,在50天培养时间结束后,小杆属和拟丽突属线虫数量显著降低,而原杆属线虫数量显著提高。三种食细菌线虫土壤中细菌数量无显著差异,但是微生物功能群仅在原杆属线虫处理中发生变化,原杆属线虫处理中氨氧化菌(AOB)数量显著降低。4、在供试砂壤质潮土中,所有处理中铵态氮转化为硝态氮的自养硝化速率很高,而硝态氮的微生物同化速率很低,导致本研究的潮土中土壤无机氮含量以硝态氮含量为主。相对于不施肥处理,有机肥化肥配施提高了土壤自养硝化和矿化过程速率,硝态氮的微生物同化速率并未发生变化,导致土壤硝态氮含量最高而pH较低。5、与γ辐射灭菌杀线虫仅接种微生物相比,同时接种微生物和线虫提高了矿化、铵态氮的微生物同化和自养硝化速率,加快了土壤中无机氮的周转,其无机氮周转的提高程度因不同施肥方式而有较大差异。值得注意的是,Y辐射灭菌杀线虫同时接种微生物和线虫后土壤矿化、铵态氮的微生物同化和自养硝化速率均显著低于未处理的原状新鲜土。采用γ辐射方法可能低估了线虫在施肥土壤氮转化过程中的作用。土壤中添加食细菌线虫后氮的净转化速率未发生变化,但初级转化速率发生了改变,并且具体转化过程因食细菌线虫种类不同而有较大的差别。添加线虫加快了无机氮的周转,且不同施肥方式对无机氮的周转程度有较大差异。
李星月[8]2015年在《昆虫病原线虫新种Heterorhabditis beicherriana的分类鉴定及其生物防治的应用探讨与机理研究》文中指出由于昆虫病原线虫是一种专性寄生性天敌,针对不同的害虫使用不同的线虫种或品系进行防治,能够达到最佳的防治效果,所以正确鉴定昆虫病原线虫的种类就显得尤为重要。采用形态学鉴定和ITS区序列分析相结合的方法,通过对新分离的Cherry线虫形态结构、ITSrDNA和28S rDNA基因系统发育等指标分析,最终确定Cherry线虫为异小杆科异小杆属的一个新种,并取名为(Heterorhabditis beicherriana)。此线虫的种名字的拟定是根据拉丁名的法则,"beicherriana"的意义是北京地区“bei”,樱桃园‘'cherr",再加上后缀‘'iana"。本文对其生物学、生态学特性和侵染致死机理进行了研究,以期在田间应用时,让此线虫充分有效发挥生防作用。(1) Cherry线虫对昆虫寄主的侵染力较好,可以作为生防因子开发利用,且可以考虑将其作为相对高温干燥地区地下害虫的生防制剂推广应用。此外,Cherry线虫是可以经诱导休眠贮存的,但是为了保证侵染力,诱导休眠期仍然不宜太长,这可能跟长时间诱导休眠会导致线虫共生菌的失活有关。(2)四个Cherry线虫侵染处理的黄粉虫几乎在各时间点(0h外)体内可溶性蛋白质和糖含量低于对照处理,在低剂量时,具有一定的剂量效应,说明侵染寄主的线虫数量越多,消耗寄主体内的蛋白质和糖的量就越大。黄粉虫体内三大能源物质(蛋白质、糖类、脂肪)的异常变化,体内SOD、POD和CAT三种保护酶活力,以及TYR、AChE、CarE和GSTs四个解毒酶活力升高,可能是线虫及共生菌的活动、发育、繁殖,造成黄粉虫能源物质的大量消耗,导致昆虫各组织器官功能受损或生理代谢不正常,特别是使寄主体内蛋白质和糖的正常生理代谢受损造成,都是造成寄主昆虫死亡的原因。(3)土壤修复剂SA可以在根结线虫孵化的过程中抑制其孵化进程,还可以部分溶解根结线虫的卵；Cherry线虫也有一定的抑制根结线孵化的作用；二者在抑制根结线虫卵孵化的阶段有增益效果。(4)土壤修复剂SA不仅对昆虫病原线虫Cherry线虫无毒杀等不良影响,还对Cherry线虫及其共生菌有营养支持作用,使其比在清水对照中存活时间更长和存活数量更多；而由于根结线虫与Cherry线虫对溶液载体中氧气的竞争的结果,使其缺氧而死。(5)实验前期Cherry线虫对根结线虫侵入黄瓜幼苗根系有干扰作用,所以在二者的协同作用下,进入黄瓜根系的根结线虫相对较少,Cherry线虫起主要作用；实验后期,土壤修复剂SA对根系结构的巩固发挥作用,能适当阻碍部分根结线虫的更加深入,减缓或阻止根结线虫的发育。(6)仅施入根结线虫的M处理组,根结线虫等植物线虫数量的上升,而施入SA处理组的食细菌线虫的增多,线虫总丰度升高,土壤修复剂和昆虫病原线虫可以提高土壤线虫的多样性。SA和Cherry协同,能显著提高土壤食物网的基础成分,增强抵抗外界压力的能力。随时间变化,代谢途径从细菌代谢为主向真菌代谢变化,但SA和Cherry线虫的施用能有效缓解这种趋势。土壤线虫指示的土壤食物网的结构无显著差异,但随之被干扰程度加深。(7)施入土壤修复剂SA和Cherry线虫的处理组的黄瓜叶片面积显著增大,黄瓜幼苗鲜重增大,说明土壤修复剂有促进黄瓜地上部分生长的作用,明显好于清水和线虫对照,并且两者(土壤修复剂SA和Cherry)线虫复合施用后效果增益。
朱永恒, 李克中, 陆林[9]2012年在《根际土壤动物及其对植物生长的影响》文中认为土壤动物是根际土壤生物的重要组成部分,对于营养物质的转化、储存和释放,土壤微生物的调节及土壤理化性质的改变都发挥着积极作用,最终影响地上植物生长及其生产力。本文综述了土壤动物在根际土壤生态系统中的作用、根际土壤动物与土壤微生物之间的关系、根际土壤动物对植物生长的影响等。就目前根际土壤动物及其对植物生长的影响研究中亟待解决的一些问题进行了探讨,并提出今后应加强研究的方向。
李晶[10]2008年在《连作温室土壤线虫群落及土壤调控研究》文中研究表明中国蔬菜之乡—山东省寿光市,近年来日光温室蔬菜复种指数高,施肥量大,养分比例不协调,导致蔬菜产量下降,品质变劣,并引发土壤的酸化、盐化、地下水污染、蔬菜体内硝酸盐含量超标等一系列问题。线虫是土壤动物中十分重要的类群之一,在土壤食物链中占有多个营养级,与其它土壤生物形成复杂的食物网。它在物质循环、能量流动、维持生态系统的稳定等方面起着重要的作用。本文对山东省寿光市温室番茄土壤线虫群落进行了调查,了解不合理管理措施条件下土壤线虫的群落组成,空间分布以及季节动态变化规律,并研究了不同施肥方式对土壤线虫种群密度、群落结构、多样性,以及土壤微生物、酶活性的影响,以期衡量寿光地区保护地土壤生态系统的健康状况。同时,本文初步探索了脂肪酸类物质在连作土壤条件下培育壮苗的作用。以上研究将为合理控制根结线虫,改善土壤微生态系统,提高蔬菜产量和品质,科学利用土壤资源,促进土壤生态系统健康发展提供一定的科学依据。研究结果表明:1)温室连作番茄土壤线虫群落动态研究在连作6季(CT6)和连作10季(CT10)的温室番茄土壤中,共鉴定出12科24属线虫。CT6中头叶属(Cephalobus)、真滑刃属(Aphelenchus)、根结属(Meloidogyne)和垫刃属(Tylenchus)、螫属(Pungentus)为各营养类型的优势种群。CT10中真头叶属(Eucephalobus)、真滑刃属(Aphelenchus)、根结属(Meloidogyne)和短体属(Pratylenchus)、矛线属(Dorylaimus)为各营养类型的优势种群。植物寄生线虫在CT6和CT10中所占比例分别为67.6%和71.8%。不同种类线虫在土壤中的垂直分布趋势不同。自由生活线虫呈典型的表聚型分布,而植物寄生线虫CT6中主要分布在20-30cm土壤层,CT10中主要分布在10-20cm土壤层。时间动态监测结果表明,CT6中线虫密度最大值出现在收获末期,最小值出现在盛果期;而CT10线虫最大值出现在番茄苗期,最小值出现在收获后期。研究期间,线虫总体数量CT10高于CT6,而根结线虫在两温室中时间和空间分布趋势相似。植物寄生线虫、根结线虫与自由生活线虫呈显著负相关关系。PPI和PPI/MI指数对于不同温室对土壤生态环境的变化反映更为敏感。2)不同施肥处理对温室番茄土壤线虫、微生物及酶活性的影响试验包括对照(NN)、调控施肥(SN)、传统施肥(CN)三个处理。随着施肥用量的增加,土壤全氮、有机质含量逐渐升高,pH值逐渐降低;调控处理显著增加了土壤放线菌数量,使土壤B/F值有所上升,土壤脲酶与过氧化氢酶活性显著提高;传统处理土壤B/F值较对照下降,土壤过氧化氢酶活性显著降低。随着氮素用量增加,土壤线虫群落中植食性线虫和食细菌线虫数量逐渐增多,其中传统处理植食性线虫总量、垫刃属和螺旋属线虫数量与对照差异显著;处理间生态指数MI、∑MI和PPI/MI存在显著性差异;线虫总体数量、植食性线虫、食细菌线虫和优势属线虫(根结属、垫刃属和螺旋属)与土壤因子存在显著相关性,反映了施肥对于土壤环境的影响以及线虫群落对土壤理化性质变化的响应。综合评价表明,调控施肥处理在保证作物产量,维持土壤健康方面具有积极效应。3)天然脂肪酸类物质对植株幼苗生长的影响天然脂肪酸类物质油酸、棕榈酸可以促进植株的生长,有利于促进壮苗的形成。盆栽试验中,油酸和棕榈酸高量处理对幼苗的促进作用更为明显,植株茎粗、生物量、侧根数、壮苗指数、根系活力较对照存在显著或极显著差异。田间苗床试验进一步验证了脂肪酸类物质在促进幼苗生长方面发挥的积极作用。抑菌性测定结果表明,棕榈酸能够显著地抑制病原真菌菌丝的生长以及孢子的萌发。因此,结合其它措施,天然脂肪酸物质将在苗床育苗中具有较好的应用潜力。
参考文献：
[1]. 土壤线虫对养分循环和作物生长的影响及机理[D]. 李辉信. 南京农业大学. 1997
[2]. 甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍机理及防控技术初探[D]. 刘星. 甘肃农业大学. 2015
[3]. 复合接种土壤生物对红壤性状及花生生长的影响[D]. 孔令雅. 南京农业大学. 2012
[4]. 施肥对稻麦轮作体系中土壤线虫群落结构的影响及调控机制[D]. 刘婷. 南京农业大学. 2016
[5]. 抗线虫放线菌筛选及其对番茄生长与根际微生态系统的影响[D]. 马媛媛. 西北农林科技大学. 2017
[6]. 食细菌线虫与细菌的相互作用及其对土壤氮素矿化和植物根系生长的影响[D]. 毛小芳. 南京农业大学. 2006
[7]. 土壤线虫对潮土氮转化过程的影响[D]. 曾四满. 南京农业大学. 2016
[8]. 昆虫病原线虫新种Heterorhabditis beicherriana的分类鉴定及其生物防治的应用探讨与机理研究[D]. 李星月. 中国农业大学. 2015
[9]. 根际土壤动物及其对植物生长的影响[J]. 朱永恒, 李克中, 陆林. 生态学杂志. 2012
[10]. 连作温室土壤线虫群落及土壤调控研究[D]. 李晶. 天津师范大学. 2008
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