木霉生物有机肥对白菜-甘蓝轮作体系作物产量及土壤微生物区系的影响

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a176305712
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
除导致土壤酸化板结外,长期过量施用化肥还会引起土壤中氮磷等养分随径流进入水体,从而引发水体富营养化等环境问题。生物有机肥以农业有机固体废弃物为主要原料并添加了具有特定功能的微生物,在资源化利用农业废弃物的同时,其田间施用后还具备改善农产品品质、改良土壤性状及提高作物产量的功能。贵州木霉NJAU 4742(以下简称木霉)为本实验室分离获得的具显著促生和防控土传病害功能的有益真菌,利用其研制的生物有机肥已经在不同作物上体现出了优异的增产效果,但木霉生物有机肥长期施用的田间效应仍需进一步研究。本实验室已经在南京市横溪镇建立了木霉生物有机肥促生效应评估长期田间定位试验点,先前的研究表明连续4季施用木霉生物有机肥显著提高了白菜-甘蓝轮作体系的产量,且相比有机肥,施用生物有机肥显著改变了土壤微生物区系。本研究进一步探究了连续施用木霉生物有机肥对白菜-甘蓝轮作体系产量及土壤微生物区系的影响,全文共分为三个部分:(1)探究连续施用生物有机肥对白菜/甘蓝产量和品质的影响;(2)探究了生物有机肥中功能微生物木霉的连续施用对土壤微生物区系的影响;(3)进一步研究了木霉生物有机肥连续施用7季后对土壤微生物区系的影响。主要研究结果如下:1.长期连续施用木霉生物有机肥有效提高了白菜-甘蓝轮作体系的田间产量,改善了蔬菜品质。第5-8季的大田试验结果表明,相比于化肥处理(CF)、普通有机肥处理(OF)、灭菌有机肥处理(SOF)、灭菌生物有机肥处理(SBIO)和空白对照处理(CK),生物有机肥处理(BIO)的产量均有提升,相比以上各个处理,其产量分别增加 2.31%-22.99%、7.54%-21.39%、4.87%-23.96%、8.62%-11.74%和23.78%-65.19%。其中BIO处理的产量与第5季CK、CF和SBIO、第6季CK 和 OF、第 7 季 CK、CF 和 SOF 及第 8 季 CK、CF、OF、SOF 和 SBIO 均具有显著性差异;相比于SBIO处理,灭菌生物有机肥再接种木霉处理(SBIOT)的产量均有显著提升,其增幅分别达1.03%、8.38%、12.77%和6.48%;此外,施用生物有机肥除提高作物产量外,还改善了甘蓝维生素C、蛋白质、还原糖和硝酸盐等品质指标。2.通过比较白菜-甘蓝轮作大田前四季SBIOT和SBIO处理的土壤微生物区系,解析了施用木霉菌种促进白菜-甘蓝轮作大田产量的土壤微生物生态学机理。结果表明,随着施用季度(第1季、第2季、第3季和第4季)的延长,处理(SBIO和SBIOT)间土壤微生物区系差异逐渐加大。具体体现在:(1)相较施用灭菌基质,长期施用灭菌基质添加木霉菌种后制成的生物有机肥显著降低了土壤细菌丰富度和多样性,提高了真菌丰富度和多样性;(2)属分类水平上,在前4季土壤中,相较施用灭菌基质,施用木霉菌种显著增加了 土壤中木霉属(Trichoderma)微生物的相对丰度,同时土壤中芽单胞菌属(Gemmatimonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和青霉属(Penicillium)等潜在关键微生物相对丰度显著提升,且以上潜在关键微生物相对丰度的升高与产量增加呈显著正相关关系;(3)连续四季施用木霉固体菌种提高土壤pH和EC值并增加土壤养分含量,土壤理化性质和功能微生物(施肥方式)及其相互作用是改变土壤微生物区系的主要驱动因子。3.进一步比较了第7季CF、BIO、SBIO和SBIOT处理间大田土壤微生物区系的差异,结果表明不同肥料的长期施用对土壤微生物区系产生的较大的影响。具体体现在:(1)与施用木霉菌种趋势一致,相较施用化肥和灭菌基质,长期施用生物有机肥显著降低了土壤细菌丰富度和多样性,提高了真菌丰富度和多样性;(2)属分类水平上,在第7季土壤中,生物有机肥的施用显著增加了木霉属(Trichoderma)的相对丰度,并激发了小梨形菌属(Pirellulla)、Pir4lineage属、茅孢杆菌属(Bacillus)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、粪盘菌属(Ascobolus)、被孢霉属(Mortierella)和青霉属(Penicillium)等微生物的相对丰度,这些微生物相对丰度的升高与产量增加呈显著正相关关系;(3)在前4季和第7季土壤中,相较施用灭菌基质,施用灭菌基质添加木霉菌种后制成的生物有机肥均显著增加了木霉属(Trichoderma)的相对丰度,并激发了茅单胞菌属(Gemmatimonas)、茅孢杆菌属(Bacillus)和青霉属(Penicillium)的相对丰度;(4)在白菜-甘蓝轮作体系中,无论施用木霉生物有机肥,还是施用木霉固体菌种,均能提高土壤pH和EC值,增加土壤养分含量,除功能微生物和土壤理化性质外,木霉生物有机肥产品中的土著微生物同样与土壤微生物区系的改变有关。综上所述,长期施用木霉生物有机肥能够有效提高白菜-甘蓝轮作体系的田间产量,改善土壤理化性状和果实品质;无论是长期施用木霉菌种还是木霉生物有机肥,均能改变土壤微生物区系,提高土壤中木霉属微生物相对丰度,激发土著潜在关键微生物相对丰度,且这些属微生物相对丰度的增加与产量存在显著正相关;除土壤理化性质外,生物有机肥中的功能微生物和土著微生物均是促进土壤微生物区系发生变化的动力。
其他文献
小屯煤矿位于贵州省大方县县城南部,采掘工作面主要充水水源为顶板长兴灰岩水及采空区积水。由于矿井埋藏较浅且处山区,喀斯特地貌发育,矿井涌水量受大气降水影响较大。特别是自2014年以来,随着矿井采空区面积的增大,矿井接受顶板长兴灰岩水直接补给量增大,矿井涌水量增幅明显,岩溶水害防治压力陡增。本文以地下水系统理论为指导,从整体上对小屯煤矿一采区岩溶水系统进行分析。从勘察资料、采掘工程揭露资料、水位、水温
学位
学位
随着经济的不断发展,钢铁行业面临的竞争逐步加剧。企业如果想继续在这激烈的市场环境中发展与生存,就必须要对自身的质量和技术进行提升,而想要保证技术,人才和质量方面存在优势,做好成本管理显得尤为重要。成本管理是一项长期性、复杂性、系统性的工作,对我国钢铁企业如何抓好成本管理的分析研究,具有很强的参考意义和借鉴意义,第一,钢铁企业要想提升抵御市场风险的能力,在竞争激烈的市场中占据有利地位,就需要加强成本
学位
学位
近些年来,中国一直处于经济下行的压力中,且同时计划进行经济转型。从国内环境看,中国面临着较严峻的经济形势;从国际环境看,中美贸易摩擦频发等并不会使经济发展产生优势。另外,2020年初中国突发新冠疫情,这对全国的经济的发展又是一次巨大的冲击。在这样复杂的环境背景下,一家公司需要充分考虑多方面因素才能维持生产经营,为企业绩效带来正向效益。一家公司的资本是由各种价值共同组成的,每一种价值的比例都不相同,
疫霉菌属于茸鞭生物界卵菌门,是一种丝状真核生物,但在进化上与真菌相差很大。疫霉菌有上百种,大多为植物病原菌,生产上常年危害各种粮食作物、园艺作物和各类林木。其中具有代表性的病菌是致病疫霉,其侵染马铃薯引起的马铃薯晚疫病曾在1840年造成爱尔兰饥馑。马铃薯晚疫病在我国常年发病面积超过栽培面积的40%,是限制我国马铃薯产业发展的重要因素之一。目前生产上主要通过种植抗病品种和施用杀菌剂防治此类病害,但疫
日本乙型脑炎(Japanese encephalitis,JE)是一种发生在亚洲的蚊媒疾病,由日本脑炎病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)引起。JEV通过水禽、猪、库蚊之间的循环而维持在自然界中,也可以通过蚊子将病毒传染给人类。近年来,传统的单克隆抗体已经用于多种疫病的研究,除此之外,单链抗体也越来越多被用于实验室。单链抗体是一种基因工程抗体,通过基因工程获得的单
猪δ冠状病毒(Porcine delta coronavirus,PDCoV)是 2012 年新发现的一种冠状病毒,PDCoV是猪的肠道病原体,它可以感染任何年龄的猪,临床症状包括呕吐、水样腹泻、脱水乃至死亡,这种流行病给中国养猪业造成了巨大损失。由于PDCoV在临床当中经常存在交叉混合感染,因此需要建立一种快速有效的PDCoV诊断方法。本研究原核表达并提纯了可溶性pET-32a-N重组蛋白。成功