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大蒜秸秆对烟草根结线虫病及根际土壤理化性状的影响_赵娅红.pdf
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大蒜 秸秆 烟草 线虫病 土壤 理化 性状 影响 赵娅红
大蒜秸秆对烟草根结线虫病及根际土壤理化性状的影响赵娅红,吴治兴,王志江,黄飞燕,叶贤文,李红玉,陆 卫,黄 坤,余 磊,卢 超,薛至勤,林 江(昆明学院农学院 云南省都市特色农业工程技术研究中心,云南昆明;云南省烟草公司昆明市公司,云南昆明;云南省烟草公司红河州公司,云南红河)摘要 以烤烟红花大金元为材料,研究大蒜秸秆无菌化还田对烟草根结线虫病及根际土壤的影响。结果表明,(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田 ),根结线虫防治效果较好。各处理土壤养分含量均随生育期推进呈先增加后降低趋势。不同生育期,(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田 )过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性均显著高于其他处理。不同处理土壤酚酸物质含量随生育期推进逐步增加,表现出富集效应,对照处理最为显著。(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田 )能有效降低烤烟根际土壤中酚酸物质含量,减少土壤化感自毒作用。在各生育期,(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田 )根际土壤中真菌数量均较高,细菌数量较低,真菌 细菌较高,这说明烟株移栽前,一次性施入大蒜秸秆 能提高土壤中真菌数量,降低土壤中细菌数量,显著提高土壤肥力及土壤活性。综合考虑,大蒜秸秆对烟草根结线虫病的防治效果,以 处理(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田 )的大蒜秸秆添加量较为适宜;一次性施入大蒜秸秆 能提高土壤中真菌数量,降低土壤中细菌数量,显著提高土壤肥力及土壤活性。关键词 大蒜秸秆;烟草;根结线虫病;根际土壤中图分类号 文献标识码 文章编号():开放科学(资源服务)标识码():,(,;,)(),(,),(,),(,),(,);,;基金项目中国烟草总公司云南省公司科技计划项目(,);云南省教育厅科学研究基金项目();云南省教育厅科学研究基金项目();云南省教育厅科学研究基金项目()。作者简介 赵娅红(),女,云南昆明人,硕士研究生,研究方向:作物健康栽培。通信作者,农艺师,硕士,从事作物栽培研究。收稿日期 烟草根结线虫病是由根结线虫侵染所引起的土传病害,在全球范围内的农业领域广泛出现,造成的危害极其严重,在防治上很困难,其严重影响了烟叶质量,导致经济的巨大损失。昆明市处于云贵高原中部,属亚热带季风型气候,四季分明、冬温夏热、降水丰沛,是优质烟叶生产区之一,其烟草生产在云南省占有重要地位。近些年,因为大棚种植各种农作物技术的推广,土地的利用率大面积提高,根结线虫发病率也呈不断增加趋势,已经对昆明烟草的各个生长时期构成严重威胁。目前,烟草根结线虫病的防治仍以化学药剂为主,选取质量分数为 的阿维菌素、质量分数为 的噻 唑膦或质量分数为 的丁硫克百威等,在移栽期穴施或者生长期灌根施用。化学药剂在使用初期一般有较好的防治效果,但随着使用时间延长,防效呈明显降低趋势,化学药剂的成本相对也较高,在使用过程中,如果不注意施用的用量及用法,很容易对土壤微生态环境造成破坏,还会引起环境污染等问题。用植物残体和植物提取物溶液对病虫害进行防治,符合现代农业生产的病虫害防治理念。研究表明,印楝、万寿菊、薄荷、芥菜等植物的浸提液均具有良好的杀线虫效果。但这种类型的研究更多存在果蔬类作物,相关大蒜秸秆对烟草根结线虫病的研究相对较少。为此,笔者通过田间小区试验,综合比较 个大蒜秸秆量处理对烟草根结线虫病的控制 安徽农业科学,():效果及对烤烟生长发育、土壤养分、酶活、酚酸类物质、土壤微生物数量的影响,以期为昆明烟区烟草的安全生产提供理论依据与技术指导。材料与方法 试验材料 烤烟品种以烤烟红花大金元为材料,烟株生产管理按昆明市优质烤烟栽培生产技术规范进行。供试材料为大蒜秸秆,在烟株移栽前,将粉碎成 的大蒜秸秆一次性施入大田,翻耕耙匀。采用田间随机区组排列,每个处理重复 次。大蒜秸秆的氮、磷、钾含量分别是、和。试验设计 试验于 年 月在安宁市具有严重根结线虫病发病史植烟区开展。设置 个大蒜秸秆还田量处理,分 别 为 ()、()、()、(),对照 不施用大蒜秸秆。在烟株移栽前,将粉碎成 的大蒜秸秆一次性施入大田,翻耕耙匀。采用田间随机区组排列,每个处理重复 次。采用“”型 点取样法采集土壤样品,分别在移栽期、团棵期(移栽后 )、旺长期(移栽后 )和成熟期(移栽后)采集不同处理近烟株根部 处,直径 ,深度 的根际土壤样品约 ,个处理 个时期共计 个样品,重复 次。每份土壤样品充分混匀后分为 份,一份 装入无菌袋中迅速放入干冰盒中,带回实验室放 冰箱保存供下一步高通量测序用,另一份约 用于测定土壤养分、土壤酶活性和土壤酚酸类物质。测定项目与方法 个不同处理烟株根结线虫病病害情况调查。按照 的方法于烟叶采收末期调查不同处理烟株根结线虫病发病率。采取 点取样方法,每点不少于 株,计算发病率、病情指数和相对防治效果。不同处理土壤养分测定。参考鲍士旦土壤农化分析的方法测定土壤、有机质、碱解氮、速效钾和速效磷等土壤养分。土壤酶活性测定。参照关松荫的方法测定土壤蛋白酶、土壤蔗糖酶、淀粉酶、土壤磷酸酶、土壤脲酶、过氧化氢酶等活性。土壤酚酸物质测定。参照荣思川等的方法测定土壤中酚酸类物质含量,包括土壤肉桂酸、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、阿魏酸、香豆酸、阔马酸等酚酸类物质。土壤微生物数量。利用实时荧光定量技术()的方法检测土壤中真菌和细菌的数量。提取土壤样品宏基因组,采用真菌特异性引物(:,:)、细菌特异性引物(:,:)进行 扩增,根据标准曲线定量检测出样品中细菌和真菌的数量;定量 试剂:(),定量 仪:型荧光定量 仪。结果与分析 不同处理对烟株根结线虫病的防治效果 不同处理对烟株根结线虫病防治效果见表。由表 可知,各处理发病率表现为,病情指数表现为,防治效果表现为。总体来看,即大蒜秸秆还田量为 ,根结线虫防治效果最好。表 不同处理对烟株根结线虫病的防治效果 处理发病率病情指数防治效果防效排序 注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著()。:()不同处理对烤烟农艺性状的影响 不同处理烟株农艺性状见表。由表 可知,移栽后 ,、和 烟株株高和有效叶片数均显著高于,和 节距显著高于、和,和的茎围以及最大叶长均显著高于、和。移栽后 ,和 烟株株高、有效叶片数和茎围显著高于、和,烟株节距和最大叶长显著大于其他处理,烟株最大叶宽显著大于其他处理。移栽后 ,和 烟株株高、有效叶片数和最大叶宽均显著高于、和,、和 烟株节距、茎围和最大叶长均显著高于。总体来看,和 烟株在不同生育期农艺性状表现优于。不同处理对土壤养分的影响 不同处理的根际土壤养分特征见表。由表 可知,各处理根际土壤养分含量均随生育期推进呈先增加后降低的趋势。总氮含量随生育期推进均无显著变化。移栽后 ,、和 土壤偏酸性,和 呈微酸性。和 有机质含量较高,和 水解氮和速效钾含量显著高于、和,有效磷含量最高,且显著高于其他处理。移栽后 ,、和 土壤偏酸性,和 呈微酸性。和 有机质含量显著高于、和,和 水解氮和有效磷含量显著高于、和,速效钾含量最高,且显著高于其他处理。移栽后,、和 土壤偏酸性,和 呈微酸性。和 有机质含量显著高于、和,和 水解氮和有效磷含量显著高于、和。速效钾含量最高,且显著高于其他处理。总体来看,各处理根际土壤养分含量均随生育期推进呈先增加后降低趋势。总氮含量随生育期推进均无显著变化。、和 土壤偏酸性,和 呈微酸性。烤烟生长各时期,处理根际土壤养分含量较高。卷 期 赵娅红等 大蒜秸秆对烟草根结线虫病及根际土壤理化性状的影响表 不同处理烟株农艺性状比较 移栽后天数处理株高 有效叶片数 片节距茎围 最大叶长 最大叶宽 注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著()。:()表 不同处理根际土壤养分特征 移栽后天数处理有机质 总氮 水解氮 有效磷 速效钾 注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著()。:()不同处理对土壤酶活性的影响 不同处理酶活性见表。由表 可知,移栽后 ,根际土壤中过氧化氢酶活性和脲酶活性显著高于其他处理,分别较对照提高了 和。、和 之间磷酸酶活性无显著差异,但均显著高于对照。和 蛋白酶活性显著高于其他处理,分别较对照提高了 和。移栽后 ,根际土壤中过氧化氢酶活性显著高于其他处理,较 提高了,和 根际土壤中脲酶和磷酸酶活性均显著高于其他处理,脲酶活性分别较 提高了 和,磷酸酶活性分别较 提高了 和。和 蛋白酶活性显著高于其他处理,分别较 提高了 和。移栽后 ,根际土壤中过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性均大于等于其他处理,分别较 提高了、和。总体来看,不同生育期,过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性均较高。不同处理对土壤酚酸类物质的影响 不同处理根际土壤酚酸类物质见表。由表 可知,不同处理烟株根际土壤中共检测出 种酚酸类物质,分别为对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、香豆酸、阿魏酸和肉桂酸。移栽后 ,中对羟基苯甲酸、香草酸和丁香酸未检出,香豆酸、阿魏酸和肉桂酸含量明显低于其他处理,分别较 降低了、和。移栽后 ,中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、香豆酸、阿魏酸和肉桂 安徽农业科学 年表 不同处理根际土壤酶活性 移栽后天数处理过氧化氢酶 脲酶()磷酸酶 蛋白酶()注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著()。:()酸含量显著低于其他处理,分别较对照降低了、和。移栽后 ,中对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、香豆酸、阿魏酸和肉桂酸含量显著低于其他处理,分别较对照降低了、和。总体来看,所有处理根际土壤酚酸类物质含量随生育期推进逐步增加,表现出富集效应,处理最为显著。以上结果表明,不同处理根际土壤酚酸物质含量随生育期推进逐步增加,表现出富集效应,对照 最为显著。其中,即烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田 ,能有效降低烤烟根际土壤中酚酸物质含量,减少根际土壤化感自毒作用。不同处理对土壤微生物数量的影响 不同处理根际土壤微生物数量见表。由表 可知,移栽后,根际土壤真菌数量显著高于其他处理,细菌数量显著高于其他处理。移栽后 ,根际土壤真菌数量显著高于其他处理,细菌数量显著低于其他处理。移栽后 ,根际土壤真菌数量显著高于、和。和 根际土壤细菌数量明显低于其他处理。真菌 细菌是评价根际土壤肥力和健康程度的重要指标之一,根际土壤真菌 细菌越高代表根际土壤肥力越高,根际土壤生态系统稳定程度也越高。从表 可以看出,移栽后、和 ,根际土壤真菌 细菌均高于其他处理,分别为 、和 。表 不同处理根际土壤酚酸类物质 单位:移栽后天数处理对羟基苯甲酸香草酸 丁香酸 香豆酸 阿魏酸 肉桂酸 注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著()。:()总体来看,各处理根际土壤真菌数量随生育期推进呈先增高后降低趋势,、和 细菌数量随生育期推进呈先增高后降低趋势,根际土壤细菌含量随生育期推进逐步降低。其中,在各生育期根际土壤中真菌数量均较高,细菌数量较低,真菌 细菌较高,这说明烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田 能提高根际土壤中真菌数量,降低根际土壤中细菌数量,显著提高根际土壤肥力及根际土壤活性。结论与讨论烟草根结线虫发病土壤中根结线虫、烟株、土壤和根际微生物组成了一个小的生态系统,作为典型的土传病害,其发生流行与土壤微生态环境关系密切。长期采用传统化学农药防治根结线虫病易造成土壤板结、微生态结构单一,同时造成的农药污染和残留既危害生态环境,还影响烟草及其制品的安全性。随着环境保护意识的增强,人们对低毒、低残留、可降解的植物源根结线虫防治药剂越来越重视。曹志平等向土壤系统中引入小麦秸秆,增加了土壤碳源,促进了食细菌和食真菌线虫类的种类和数量,从而抑制了植食性线虫的繁殖。等向根结线虫病严重的土壤施入辣椒秸秆,提高了微生物的数量及多样 卷 期 赵娅红等 大蒜秸秆对烟草根结线虫病及根际土壤理化性状的影响性,从而控制了根结线虫的繁殖。研究表明,大蒜可以防治根结线虫病。表 不同处理根际土壤微生物数量 移栽后天数处理真菌拷贝数 细菌拷贝数 真菌 细菌 注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著()。:()植物生长的基础是土壤,而土壤酶主要来源于土壤动物、植物根系和微生物的细胞分泌物及其残体的分解物。土壤酶活性体现了土壤中各种生物化学过程的强度

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