百香果土壤自毒作用、微生物多样性及其病原菌分离鉴定

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yzymd_223
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百香果(Passiflora edulis sims)是一种多年生藤本植物。但连植多年后产量下降,病害增加,每年需要重新种植新苗。为了探讨这一问题,本研究以连植1年、2年、3年的百香果根际土壤为研究材料,测定土壤自毒作用,分析根际土壤特性及微生物变化,分离鉴定潜在的有害真菌。并采用原位重植模式,研究不同连植年限百香果土壤对重植百香果苗生长的影响,主要结果如下:根际土壤化学性质测定结果表明,同一地块连续种植百香果后,土壤酸化趋势明显,但肥力水平并未下降。土壤三明治法实验结果表明,与对照土壤(0年)比较,连植1年、2年、3年的百香果根际土壤对莴苣根长的抑制率分别为39.84%、54.36%和61.83%,对紫色百香果根长的抑制率分别为33.17%、42.13%和48.35%,对黄色百香果根长的抑制率分别为32.65%、43.67%和51.32%。土壤种植年限与受体根长抑制率呈显著性正相关。原位重植实验结果表明,随着土壤连植年限的增加,重植百香果幼苗的茎周长、藤长、单株茎干重等生长指标呈现显著性(p<0.05)下降趋势。随着土壤连植年限的增加,叶片光合作用指标(净光合速率、气孔导度、细胞间CO2浓度、蒸腾速率和叶绿素含量)均显著性降低(在2年和3年之间没有显著性差异),叶片生理生化指标(SOD、POD、CAT活性,可溶性糖和可溶性蛋白质的含量)均显著性降低,而MDA含量则呈显著性上升(在2年和3年之间没有显著性差异)。叶片内源激素IAA和ZR随土壤年限的增加而显著性下降,ABA含量则显著性上升(在2年和3年之间没有显著性差异)。根际土壤微生物特性研究结果表明,土壤微生物碳量及呼吸强度随土壤连植年限增加呈显著性下降趋势。土壤蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶的活性随土壤连植年限增加均呈下降趋势,而多酚氧化酶则相反,呈上升趋势。BIOLOG生态板,结合主成分分析结果表明,不同连植年限土壤碳源的差异主要是氨基酸类、羧酸类、酚酸类和胺类碳源。根际土壤细菌、细菌/真菌比值、放线菌、原生动物及总体标记性PLFA总量随土壤连植年限增加呈显著性下降的趋势,而真菌的PLFA总量的变化趋势则相反。从种植3年的百香果根际土壤中成功分离到不同类型真菌9种,通过接种侵染实验,发现3号、7号、9号真菌明显抑制了百香果幼苗生长。采用分子生物学(18S rDNA)鉴定,NCBI数据库比对结果,3号真菌为层生镰刀菌(Fusarium proliferatum),7号真菌为腐质霉菌(Humicola),9号真菌为毛栓菌(Trametes)。综上所述,随着百香果连植年限的增加,根际土壤的酸化程度增加,土壤自毒潜力加剧。连植导致土壤酶活性下降,土壤微生物多样性水平下降,土壤微生物从细菌型向真菌型转化,且土壤病原菌增加。连植土壤显著性降低重植百香果幼苗叶片光合作用能力和生理生化指标,从而影响百香果的生长。筛选并鉴定的3株病原真菌,分别为致病性尖孢镰刀菌、棕黑腐质霉、粗毛栓菌,侵染后对百香果苗具有明显的影响。对于如何防治百香果长期种植导致的土壤酸化和土壤中导致根腐病等土壤病害需进一步研究。
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