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土壤厌氧灭菌不同添加物对日光温室土壤理化性质、微生物群落及作物生长的影响

2020-12-08阅读(440)

土壤厌氧灭菌不同添加物对日光温室土壤理化性质、微生物群落及作物生长的影响

论文摘要

日光温室集约化种植轮作时间有限,在单一或近缘作物连续种植下极易导致作物土传病害和根结线虫等连作障碍的发生,严重影响作物的产量和品质。化学土壤熏蒸剂进行土壤灭菌是最常用的控制土传病虫害的方法,但随着人们对化学土壤熏蒸剂带来的环境和健康问题的关注,寻求相对绿色环保的土壤灭菌方法成为研究者关注的热点问题。为此本文采用室内培养和田间试验相结合,研究不同添加物鸡粪、芥菜秸秆、小麦秸秆等物料厌氧灭菌对温室土壤性质及微生物群落的影响,以期明确不同添加物土壤厌氧灭菌的效应,为日光温室土壤灭菌提供科学依据。通过研究获得以下主要结果:1.土壤厌氧灭菌室内培养和田间试验表明,所有处理土壤氧化还原电位（Eh）比处理前均降低,其中添加鸡粪、芥菜秸秆处理Eh显著低于其他处理,仅灌水不加有机物料处理土壤Eh降低有限,说明仅灌水不添加有机物料未能形成充分厌氧环境。对土壤EC和pH的影响室内培养和田间试验有所差异,室内培养添加物料的处理土壤EC均显著降低,pH值均显著增加;田间试验添加鸡粪处理土壤EC显著升高,pH显著降低;与处理前土壤相比,培养试验和田间试验添加物料的土壤NH4+-N含量均显著增加,且除添加鸡粪+小麦秸秆处理外,其他处理NO3--N含量显著降低,说明厌氧灭菌对土壤NO-3-N具有去除作用。此外,田间试验显示,土壤厌氧灭菌期间不同添加物处理土壤温度变化在2945℃,其中添加鸡粪+小麦秸秆的处理土壤温度最高。2.土壤厌氧灭菌室内培养试验显示,与处理前土壤相比,添加鸡粪及鸡粪+芥菜秸秆处理的土壤细菌群落均匀度及丰富度均显著降低,鸡粪+小麦秸秆和鸡粪+芥菜秸秆处理的真菌群落的均匀度及丰富度均显著降低;此外,添加物料的各处理中Monographella、枝顶孢属（Acremonium）、镰刀菌属（Fusarium）等病原微生物的丰度均降低,其中各处理中Monographella相对丰度显著降低;添加鸡粪处理中有益菌-溶杆菌属、Bryobacter相对丰度显著增加,添加芥菜秸秆、鸡粪+小麦秸秆处理中有益菌-Podospora相对丰度显著增加。3.土壤厌氧灭菌田间试验表明,与处理前土壤相比,添加芥菜秸秆处理的土壤细菌群落丰富度显著降低,仅加水及添加芥菜秸秆的处理真菌群落丰富度显著降低,所有添加物料的处理真菌群落的均匀度均显著降低;此外,添加物料的处理中病原菌属-枝顶孢属（Acremonium）、镰刀菌属（Fusarium）丰度均显著降低。添加芥菜秸秆处理中有益菌-Bryobacter丰度较处理前显著增加。添加物料土壤厌氧灭菌处理番茄果实产量均显著高于仅灌水对照,其中添加芥菜秸秆的处理（BJS-f）番茄产量最高,且添加物料的处理番茄植株发病率较不加物料相比降低了1326%。相关分析发现番茄发病率与枝顶孢属（Acremonium）、Monographella原真菌属丰度呈显著正相关。4.综合土壤理化性质、细菌和真菌群落变化及番茄产量和发病率的变化,芸薹属-芥菜秸秆作为有机碳源添加厌氧灭菌效果较好,即可以厌氧灭菌,也具有降低盐分改善土壤性质效果。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 文献综述
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 设施土壤连作障碍原因分析
  •     1.2.1 土壤理化性质的改变
  •     1.2.2 土传病害的发生
  •   1.3 连作障碍的防控方法
  •     1.3.1 农业防控方法
  •     1.3.2 物理防控方法
  •     1.3.3 化学防控方法
  •     1.3.4 生物防控方法
  •   1.4 土壤厌氧灭菌
  •     1.4.1 土壤厌氧灭菌的机理
  •     1.4.2 土壤厌氧灭菌的效果
  •   1.5 小结
  • 第二章 研究内容与技术路线
  •   2.1 研究区概况
  •   2.2 研究目标与研究内容
  •     2.2.1 研究目标
  •     2.2.2 研究内容
  •   2.3 技术路线
  • 第三章 土壤厌氧灭菌过程土壤理化性质变化及其对微生物群落的影响
  •   3.1 引言
  •   3.2 材料与方法
  •     3.2.1 供试材料
  •     3.2.2 试验设计
  •     3.2.3 测定项目及方法
  •     3.2.4 数据处理方法
  •   3.3 结果与分析
  •     3.3.1 厌氧灭菌培养期间土壤理化性质的变化
  •     3.3.2 土壤厌氧灭菌不同添加物对土壤微生物群落的影响
  •     3.3.3 土壤微生物群落结构与土壤性质的相关性分析
  •   3.4 讨论与小结
  •     3.4.1 土壤厌氧灭菌对土壤理化性质的影响
  •     3.4.2 土壤厌氧灭菌对土壤微生物群落的影响
  • 第四章 土壤厌氧灭菌在日光温室的应用
  •   4.1 引言
  •   4.2 材料与方法
  •     4.2.1 供试材料
  •     4.2.2 试验设计
  •     4.2.3 测定项目及方法
  •     4.2.4 数据处理方法
  •   4.3 结果与分析
  •     4.3.1 土壤厌氧灭菌对土壤理化性质的影响
  •     4.3.2 土壤厌氧灭菌对土壤微生物群落的影响
  •     4.3.3 土壤微生物群落结构与土壤性质的相关分析
  •     4.3.4 土壤厌氧灭菌对番茄产量及发病率的影响
  •     4.3.5 番茄发病率与主要有益及病原菌属丰度的相关性分析
  •   4.4 讨论与小结
  •     4.4.1 土壤厌氧灭菌不同添加物对土壤理化性质的影响
  •     4.4.2 土壤厌氧灭菌不同添加物对土壤微生物群落的影响
  •     4.4.3 土壤厌氧灭菌不同添加物对番茄产量及发病率的影响
  • 第五章 主要结论、研究前景及展望
  •   5.1 主要结论
  •   5.2 研究前景及展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 个人简历

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 张宁

    导师: 陈竹君

    关键词: 日光温室,土壤厌氧灭菌,添加物,土壤性质,微生物群落

    来源: 西北农林科技大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,农业科技

    专业: 生物学,农业基础科学,农业基础科学,农艺学,农艺学,植物保护

    单位: 西北农林科技大学

    基金: 国家重点研发计划(编号:2018YFD0201300),杨凌示范区科技计划项目(编号:2016NY-08)

    分类号: S153;S154.3;S472

    总页数: 64

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