万寿菊当归多样性种植对土壤真菌多样性的影响
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关于土壤及植被中真菌多样性分析的意义及其方法作者:朱继承刘子超来源:《科学与财富》2019年第04期一、意义:1)真菌在自然界的作用:真菌的种类多,数量大,繁殖快,适应性强,分布广,与人类关系密切,是一类丰富的生物资源。
真菌具有高度分解和合成多种复杂有机物质的能力,特别对分解纤维素,半纤维素和木质素等更具特色。
因而在自然界,它们与细菌等共同协力,进行着缓慢而持续不断的转化作用,将动物、植物,特别是植物的残体分解为简单的物质,重新归还给大自然,成为绿色植物的养料,帮助植物界自我施肥,使绿色植物不断地茂盛生长,间接地为人类提供必需的生活资源。
同时,绿色植物光合作用所需要的二氧化碳,主要来自于有机物的分解,而植物光合作用所释放的氧,又是人和动物所必需的。
2)真菌对近代工业的作用:真菌除了应用于酿酒、制酱和其他发酵食品外,在近代工业、农业和医药业等方面作用也很可观。
由于真菌能产生多种酶,它在工业方面发挥非同小可的作用,涉及到国民经济的各个领域,从甘油发酵,有机酸和酶制剂生产,到纺织、造纸、制革和石油发酵等等,均有方方面面的用处。
例如,用其发酵作用,可以生产许多有机酸,其中最主要的有:柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸等。
这些有机酸在食品、化工、医药等方面都有很多用处。
现已发现400多种酶与真菌有关。
可是酶工业中,能真正利用真菌制成的酶制剂仅有十多种,这些制剂已广泛应用于食品、制药、纺织和制革等部门。
工业上采用重要的真菌酶类有淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、果胶酶、纤维素酶、脂肪酶和核糖核酸酶等。
3)真菌在农林业中的作用:真菌在农业和林业生产,同样发挥极大的作用,它除了供植物光合作用所需的二氧化碳外,有的真菌能与植物结成“菌根”,帮助植物吸收水分和养料;有的真菌则能消灭或抑制危害植物的其他生物,如昆虫、线虫和一些对植物有害的真菌等;有的能产生生长素和抗生素,以促进动物、植物的生长发育。
4)真菌在制药业中的作用:早在本世纪40年代,人们就已经认识真菌是药业的好原料和助手5)真菌引起的人类疾病:引起人类疾病的真菌只占真菌的一小部。
宽阔水自然保护区3种类型土壤的真菌多样性摘要:利用稀释平板法和基于ITS rDNA基因序列的分析方法对宽阔水自然保护区3种类型的土壤进行真菌的分离鉴定,共分离得到353株真菌,归为34个不同的属。
对土壤真菌多样性进行评估,结果表明:紫色土真菌优势属为酵母菌属(Saccharomyces),黄棕壤真菌优势属为酵母菌属(Saccharomyces)和被孢霉属(Mortierella),黄壤真菌优势属为青霉属(Penicillium)和木霉属(Trichoderma)。
土壤真菌Margalef丰富度指数(R)最高的是黄壤,最低的是黄棕壤;Shannon-Wiener多样性指数(H′)最高的是紫色土;Pielou均匀度指数(J)黄棕壤最高;Jaccard相似性指数(Cj)为0444 ~0.536,表明3种类型土壤的真菌多样性均具有一定差异。
关键词:宽阔水;土壤真菌;多样性中图分类号:S154.3文献标志码:A文章编号:1002-1302(2016)05-0458-03收稿日期:2015-11-22基金项目:国家科技基础性工作专项(编号:2014FY120100)。
作者简介:黄依蓝(1992―),女,硕士研究生,主要从事土壤真菌资源研究。
E-mail:ylhuang77@。
通信作者:周礼红,博士,副教授,主要从事微生物应用方向的研究。
E-mail:lhzhou33@。
宽阔水自然保护区位于贵州省遵义市绥阳县境内,总面积26 231 km2,海拔在650~1 762 m之间,地形切割强烈,除中南部以中低山谷地为主的侵蚀地貌外,保护区东、西部及北部多为典型的喀斯特地貌。
宽阔水保护区的森林植被主体为亮叶水青冈林与常绿阔叶树种构成落叶常绿阔叶混交林,林下土壤发育良好,具有较丰富的腐殖质积累[1]。
由于特殊的气候及地质土壤条件,宽阔水自然保护区为森林野生动植物及微生物的生长繁育提供了有利的栖息场所,形成了复杂多样的生境类型。
櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄[12]MenattiL,HeftH.Editorial:changingperspectivesonlandscapeperception:seekingcommongroundbetweenthepsychologicalsciencesandthehumanities[J].FrontiersinPsychology,2020,11:00159.[13]季春悦,黄 硕,成林莉,等.基于视觉感知的夏季城市公园植物景观情绪影响机制[J].中国城市林业,2022,20(2):1-13.[14]FanX,ZhouB,WangHX.Urbanlandscapeecologicaldesignandstereovisionbasedon3Dmeshsimplificationalgorithmandartificialintelligence[J].NeuralProcessingLetters,2021,53(4):2421-2437.[15]DanahyJW.Technologyfordynamicviewingandperipheralvisioninlandscapevisualization[J].LandscapeandUrbanPlanning,2001,54(1/2/3/4):125-137.[16]吴桂宁,张 琪.可园空间视觉特征的量化研究[J].古建园林技术,2015(3):23-27.[17]孟东生,刘 叶,徐 宁.浅析中国古典园林景观空间层次的营造手法[J].艺术与设计(理论),2018,2(10):60-62.[18]陈 宇,涂 钧.南京晚清宅第园林空间构形及量化研究———以甘熙故居为例[J].中国园林,2018,34(7):140-144.刘 皓,安晓芹,史宗源,等.不同改良措施对连作色素万寿菊生长发育及根际土壤环境的影响[J].江苏农业科学,2023,51(6):136-143.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.06.020不同改良措施对连作色素万寿菊生长发育及根际土壤环境的影响刘 皓1,安晓芹1,史宗源1,孙永民2,韩文杰3(1.新疆农业大学林学与风景园林学院,新疆乌鲁木齐830052;2.新疆维吾尔自治区花卉业管理中心,新疆乌鲁木齐830052;3.晨光生物科技集团莎车有限公司,新疆莎车844700) 摘要:为缓解色素万寿菊连作障碍,探究不同土壤改良措施对色素万寿菊生长发育及根际土壤环境的影响。
《施肥处理对草甸草原土壤真菌多样性的影响》篇一一、引言草甸草原是我国重要的生态系统之一,具有维持生态平衡和提供生物多样性等重要作用。
近年来,施肥作为一种有效的土壤管理手段,广泛应用于农业生产中。
然而,长期大量的施肥可能导致土壤环境的改变,从而影响土壤中微生物的生存和繁殖。
作为土壤微生物的重要组成部分,真菌在土壤中发挥着至关重要的作用。
因此,研究施肥处理对草甸草原土壤真菌多样性的影响,对于我们更好地理解土壤生态系统的功能及合理施肥具有重要意义。
二、研究方法本研究选取了某地区草甸草原为研究对象,通过设置不同的施肥处理组(包括无肥对照组、常规施肥组、过量施肥组),进行为期一年的施肥实验。
每个处理组都设立了相应的土壤样品采集点,并使用高通量测序技术对土壤真菌多样性进行分析。
三、结果与分析1. 施肥对土壤真菌群落结构的影响通过对各处理组土壤样品的测序结果分析,我们发现施肥处理显著影响了草甸草原土壤的真菌群落结构。
与无肥对照组相比,常规施肥组和过量施肥组的真菌群落结构发生了明显的变化,其中一些真菌种群的数量增加,而另一些则减少。
2. 施肥对土壤真菌多样性的影响我们的研究结果显示,适量施肥(常规施肥组)可以增加土壤的真菌多样性,而过量施肥则可能导致真菌多样性的降低。
这可能是由于过量施肥导致的土壤环境变化(如pH值改变、营养元素失衡等)对某些真菌种群产生了不利影响。
3. 不同类型真菌对施肥处理的响应在各种施肥处理下,不同类型的真菌对施肥处理的响应存在差异。
例如,一些耐肥性强的真菌种群在过量施肥条件下能够快速繁殖,而一些对环境变化敏感的真菌种群则可能因此减少或消失。
四、讨论本研究表明,施肥处理对草甸草原土壤真菌多样性具有显著影响。
适量施肥可以增加土壤的真菌多样性,而过量施肥则可能导致真菌多样性的降低。
这可能是由于过量施肥改变了土壤环境,从而影响了真菌的生存和繁殖。
因此,在农业生产中,我们需要合理控制施肥量,以维持土壤生态系统的平衡和健康。
黑龙江农业科学2024(3):110-115H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://h l j n y k x .h a a s e p.c n D O I :10.11942/j.i s s n 1002-2767.2024.03.0110王小国.根茎类药用植物连作障碍研究进展[J ].黑龙江农业科学,2024(3):110-115,128.根茎类药用植物连作障碍研究进展王小国1,2(1.三门峡职业技术学院食品园林学院,河南三门峡472000;2.河南科技大学应用工程学院,河南三门峡472000)摘要:在根茎类药用植物集约化种植中,长期连作引起的植株生长不良㊁产量下降和品质降低等连作障碍问题,已成为制约我国中药材产业发展的重要因素㊂为缓解根茎类药用植物的连作障碍,促进根茎类药用作物的产业发展,本文综述了根茎类药用植物连作障碍的成因,并概括总结了消除连作障碍的措施㊂根茎类药用植物连作障碍成因十分复杂,包括植物的化感作用㊁土壤理化性质恶化㊁土壤酶活性改变和土壤中致病菌增加等,这些因素单独作用或共同作用㊂目前常用的消减技术措施包括:筛选耐重茬抗病新品种㊁合理轮作间作㊁土壤强还原处理㊁土壤蒸汽消毒和施加生物炭等物理措施㊁使用氯化苦㊁威百亩㊁棉隆和噻唑膦等化学农药,以及利用微生物菌剂如芽孢杆菌㊁哈茨木霉和淡紫拟青霉等调节土壤微生物群落并抑制有害微生物等㊂其中,利用微生物菌剂消减连作障碍是近年来的研究热点之一,但由于连作障碍涉及根系㊁土壤和微生物等诸多因素,采取综合防控措施才能有效消减连作障碍㊂最后从选育抗病性强㊁耐连作的优质新品种㊁进一步探索适宜的轮作间作模式和提高病原菌拮抗微生物稳定性等方面,对我国根茎类药用植物连作障碍的研究方向进行了展望㊂关键词:药用植物;连作;重茬;消减措施收稿日期:2023-08-22基金项目:河南省重点研发与推广专项项目(232102110061);三门峡市软科学计划项目(2022003031)㊂作者简介:王小国(1977-),男,硕士,副教授,从事遗传育种及栽培技术研究㊂E -m a i l :w a n g x i a o g u o @s m x pt .e d u .c n ㊂ 随着中医药行业的发展,下游产业对中药材的需求量不断提升,中药材种植面积呈现持续增长㊂据统计,2020年我国中药材种植面积达555.964万h m2[1]㊂由于中药材生产周期较长且具有明显的地域性,在规模化和集约化种植过程中,道地产区的连作障碍问题也日益凸显㊂长期连作导致的植株长势弱㊁病害严重㊁产量下降和品质降低等问题制约了我国中药材产业的快速发展㊂根茎类药用植物指入药部分(根㊁块根㊁块茎和鳞茎等)生长于地下的植物㊂‘中国药典“(一部)记载的根茎类中药占其收载药材和饮片的27.44%,与其他药用植物相比较,连作障碍问题更为严重㊂早在明代卢之颐‘本草乘雅半偈“中就记载,地黄 种植甚易,入土即生㊂但种植之后,其土便苦,次年止可种牛膝㊂再二年,可种山药㊂足十年,土味转甜,始可复种地黄㊂否则味苦形瘦,不堪入药也㊂ [2]现代研究则表明,不仅地黄不能连作,丹参㊁太子参㊁西洋参㊁白术㊁三七㊁黄连㊁黄芪㊁黄芩㊁百合㊁贝母㊁山药㊁当归和半夏等根茎类药用植物也忌连作㊂丹参连作后,根系维管束腐烂,有时会形成结节状虫瘿,地上植株矮小,叶片发黄,严重者甚至死亡[3];西洋参连作后,易发生根腐病和锈腐病,根部出现腐烂,叶片褪绿,植株萎蔫死亡[4];半夏随着连作年限的增加,易发生土传病害,产量和品质均下降,必须间隔几年甚至十几年才可复种[5]㊂本文在分析根茎类药用植物连作障碍成因基础上,总结了近年来消减连作障碍的技术措施,以期为中药材种植者和相关研究人员提供参考㊂1 连作障碍发生原因1.1 化感作用研究表明,植物的根茎或残体通过挥发㊁淋溶㊁分泌和腐解作用向土壤释放的化感物质是引起连作障碍的重要因子[6]㊂药用植物的活性成分通常是植物的次生代谢产物,因此药用植物更易产生化感物质㊂这些物质不易分解,对下茬中药材产生毒害作用,从而抑制其发芽和生长发育㊂这些化感物质包括香草酸㊁香豆酸和阿魏酸等大分子物质(表1)㊂如何志贵[7]对连作3年半夏根际土壤和非连作土壤中的酚酸物质进行提取,通过L C -M S 鉴定出17种酚酸类物质,其中没食子酸㊁原儿茶酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香兰素㊁丁香醛㊁阿魏酸㊁绿原酸等8种物质可能对半夏生长发育产生较强的化感作用,除阿魏酸外,其他7种酚酸对半夏发芽率和萌发指数均有抑制作用㊂随着研究者不断深入地研究,还会有新的化感物质逐渐被发现㊂113期 王小国:根茎类药用植物连作障碍研究进展表1 根茎类药用植物根际化感物质药用植物根际土壤化感物质半夏没食子酸㊁原儿茶酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香兰素㊁丁香醛㊁阿魏酸㊁绿原酸[7]丹参包括2-乙基己醇㊁苯甲酸㊁油酸甲酯等24种物质[8]地黄香豆酸㊁对羟基苯甲酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁阿魏酸[9]人参水杨酸㊁没食子酸㊁苯甲酸㊁3-苯基丙酸和肉桂酸[10]黄连香草酸㊁阿魏酸与4-香豆酸[11]山药香草酸㊁对羟基苯甲酸及阿魏酸[12]西洋参总苷㊁生物碱㊁酮及黄酮㊁有机酸㊁萜㊁醇和香豆素等[13]黄芪4-羟基香豆素㊁对羟基苯甲酸㊁对甲氧基苯甲酸及肉桂酸[14]太子参9种酚酸(包括没食子酸㊁香豆酸㊁3,4-二羟基苯甲酸㊁对羟基苯甲酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香兰素㊁阿魏酸㊁苯甲酸)和8种有机酸类物质(草酸㊁甲酸㊁苹果酸㊁乳酸㊁乙酸㊁柠檬酸㊁酒石酸和琥珀酸)[15]玉竹对-羟基苯甲酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香豆酸㊁阿魏酸[16]1.2 土壤理化性质恶化诸多研究发现,长期连作后土壤理化性质恶化,表现为土壤板结,团粒结构破坏,孔隙度下降,通气透水性下降,如三七连作3年土壤和未种植三七土壤相比较,土壤出现板结[17]㊂同时,由于根茎类药用植物栽培年限较长,植物对养分的选择性吸收以及长期重施化肥而忽视有机肥,造成土壤中一些营养元素缺乏,而另一些营养元素富集,土壤养分失衡㊂如山药连作后,土壤中氮㊁锰和锌元素大幅降低[18];党参连作后,土壤中硝态氮㊁速效磷和速效钾含量较轮作均降低[19];浙贝母连作后,土壤中有效氮㊁有效磷㊁有效钾含量显著降低[20];半夏连作后,根际土壤中有机质㊁全氮和全磷含量降低,而速效钾含量升高[21];三七连作后,土壤有机质㊁氮和磷含量较对照显著下降,而土壤铁㊁硼和铝含量增加[17]㊂此外,长期连作还可以导致土壤酸化㊂研究表明:人参连作6年后,参地p H 由新林土的5.5~5.8降为5.1~5.3[22],白术㊁三七和党参根际土壤p H 也随种植年限的增加而降低㊂1.3 土壤中酶活性改变土壤中的生物化学过程需要酶的催化作用才能完成,土壤酶活性能够反映微生物数量和群落结构,同时也能反映土壤肥力㊂前人研究发现,根茎类药用植物连作后土壤中脲酶和蔗糖酶活性通常降低,表明连作后土壤对氮㊁碳等元素的利用率降低,而纤维素酶和多酚氧化酶活性通常增强(表2)㊂但研究者对不同药用植物土壤过氧化氢酶活性的研究结果却并不一致,例如半夏㊁牛膝㊁地黄㊁三七㊁栝楼和西洋参连作后,土壤过氧化氢酶活性降低,说明连作后中药材抗逆性减弱,可能会诱发病害的发生,而山药连作却提高了土壤过氧化氢酶的活性,这可能与药用植物种类不同有关,同时由于土壤环境的复杂性,酶活性会受到多种因素的影响㊂表2 根茎类药用植物连作土壤酶活性变化药用植物土壤酶活性变化半夏连作较轮作土壤的过氧化氢酶㊁脲酶㊁磷酸酶活性降低6.21%㊁18.80%和21.49%,多酚氧化酶活性升高62.96%[21,23]牛膝连作20年以上土壤中脲酶㊁蔗糖酶和过氧化氢酶活性降低,脲酶活性从1.57m g ㊃g -1降低至1.23m g ㊃g -1,多酚氧化酶活性增强[24]地黄连作土壤脲酶活性比正茬降低63.06%,过氧化氢酶活性降低51.92%[25]三七连作3年,土壤过氧化氢酶活性由2.23m g ㊃g -1降至1.02m g ㊃g -1,多酚氧化酶活性升高[17,26]栝楼连作2年土壤中蔗糖酶㊁脲酶㊁磷酸酶活性均降低,过氧化氢酶活性较对照下降26.97%[27]山药连作后土壤中脲酶㊁碱性磷酸酶㊁蔗糖酶活性降低,过氧化氢酶活性增强[28]黄连脲酶活性降低,正茬416.56μg ㊃d -1㊃g -1,连作3年148.47μg ㊃d -1㊃g -1,连作5年127.31μg ㊃d -1㊃g -1[29]黄芪连作6年后脲酶和蔗糖酶活性降低,纤维素酶活性0.281U ㊃g -1,比正茬提高59.4%[30]西洋参连作较对照土壤脲酶㊁磷酸酶㊁蔗糖酶和过氧化氢酶活性降低,正茬土壤脲酶活性25.89m g ㊃g -1,连作土壤脲酶活性20.69m g ㊃g-1[31]玉竹正茬脲酶活性392.069μg ㊃d -1㊃g -1,连作298.174μg ㊃d -1㊃g -1;正茬蔗糖酶活性34.800μg ㊃d -1㊃g-1,连作20.801μg ㊃d -1㊃g-1[16]1.4 土壤微生物失调,致病菌增加土壤微生物失调是连作障碍发生的主要原因㊂随着药用植物连作年限的增加,土壤中微生物群落结构和数量发生变化,细菌数量减少,病原111黑 龙 江 农 业 科 学3期真菌数量增加㊂研究表明,随着丹参连作年限增加,土壤中芽孢杆菌属(B a c i l l u s )等有益细菌逐渐减少,而真菌镰刀菌属(F u s a r i u m )㊁毛壳菌属(C h a e t o m i u m )和青霉菌属(P e n i c i l l i u m )等病原菌数量及相对丰度增加[32],镰刀菌属可引起丹参根腐病的发生㊂有学者对重茬地黄植株中分离的病原菌进行鉴定后,确定尖孢镰刀菌(F .o x y s po r u m )是地黄连作障碍主要病原菌[33];同时,尖孢镰刀菌㊁腐皮镰刀菌(F .s o l a n i )和轮枝镰刀菌(F .v e r t i c i l l i o i d e s)也是黄芪和人参[34]根腐病的致病菌,镰刀菌的厚垣孢子在土壤中存活很长时间后仍能表现出致病性㊂此外,根茎类药用植物连作后,易导致线虫病的发生,如山药短体线虫病和根腐线虫病[35]㊁丹参根结线虫病[36]和西洋参线虫病等,降低了根茎类中药材的商品价值㊂2 消减连作障碍的措施近年来,连作障碍在我国中药材各大产区均有发生,目前生产上常用的消减措施包括:农业措施㊁物理方法㊁化学方法和生物方法等㊂2.1 农业措施2.1.1 筛选抗病新品种和嫁接育苗 选育抗病新品种,是消减连作障碍的重要途径之一㊂目前我国根茎类药用植物选育出的耐重茬抗病新品种有:三七抗病新品种 苗乡抗七1号 [37]㊁高抗根腐病黄精新品种 皖黄精3号 [38]㊁半夏中抗腐烂病新品种 赫麻芋2号 [39]㊁丹参高抗根腐病新品种 丹杂2号 [40]㊁高抗根腐病黄芪新品种 9118 和新品系 94-02 [41-42]㊁抗重茬山药新品种 丰抗3219[43]㊁抗当归麻口病新品种 岷归4号 [44]㊁抗根腐病和根结线虫病柴胡新品种 济柴1号 [45]等㊂此外,嫁接育苗也是减轻连作障碍的有效措施,通过砧木嫁接换根,可以提高种苗抗性,目前已在西瓜㊁甜瓜和黄瓜等园艺作物中推广应用,而根茎类中药材多以地下根茎入药,难以通过嫁接方式消减连作障碍㊂2.1.2 合理轮作间作 轮作间作是实际生产中改善土壤理化性质㊁消减连作障碍经济有效的措施㊂ 种地不倒茬,十年九抓瞎 换茬不换土,一亩顶两亩 轮作倒茬不用问,强如年年铺底粪 等农业谚语表明,通过轮作间作可均衡利用土壤养分㊂已有根茎类药用植物轮作间作模式(表3)研究结果表明,亲缘关系较远物种的轮作间作可以提高土壤p H ,降低酚酸类物质含量,提高土壤酶活性,改良土壤微生物群落结构,减轻病虫害,提高中药材产量㊂对半夏与小麦轮作的研究表明,轮作后半夏根际土壤酚酸类物质含量降低,病原真菌被抑制而有益真菌丰度提高[7]㊂山药与小麦轮作较山药连作,可明显提高土壤脲酶㊁蔗糖酶和碱性磷酸酶活性[28]㊂黄芪与莜麦/燕麦轮作能够提高土壤中脲酶和酸性磷酸酶活性,根腐病重度发病率为24.90%,显著低于连作黄芪重度发病率[30,46]㊂黄芩与小麦轮作能有效提高土壤中蔗糖酶活性[47]㊂丹参与烤烟轮作较连作能显著提高土壤蔗糖酶活性,能明显增加土壤中细菌和放线菌数量,真菌数量减少[48]㊂浙贝母与水稻轮作,可有效控制灰霉病和菌核病的发病率[49]㊂党参与小麦/玉米轮作倒茬,党参根腐病发病率降低为12.40%和16.60%以下[50]㊂白术与玉米轮作后,白术鲜重较连作增加3.7倍,产量明显提高[51]㊂表根茎类药用植物轮作间作模式2.2 物理方法物理方法包括强还原土壤处理(R e d u c t i v e S o i lD i s i n f e s t a t i o n ,R S D )㊁蒸汽消毒和施加生物炭等㊂强还原土壤处理指在土壤中施用大量粉碎易分解的有机物料后㊁淹水覆膜强还原土壤,短期内杀灭土传病原菌的方法[60]㊂强还原土壤处理不仅可改善土壤理化性质,修复因酸化和次生盐渍化而退化的土壤,还可以重建微生物区系,消减因理化性质退化和土传病原菌导致的连作障碍㊂强还原土壤处理在地黄中的研究表明,土壤强还原处理能够显著提高重茬地黄的存活率和产量[33,61];三七连作土壤强还原处理后,能显著降2113期 王小国:根茎类药用植物连作障碍研究进展低尖孢镰刀菌在真菌中的比例,降低三七发病率[62];在黄芪连作土壤中添加秸秆和牛粪有机物料后,强还原处理效果较好,可杀灭土壤中病原真菌[63];此外,强还原处理还能有效杀灭土壤中的根结线虫,杀线率较高㊂土壤蒸汽消毒是利用70ħ蒸汽保持30m i n杀死土壤病原生物的方法㊂研究表明,土壤蒸汽消毒后,三七的出苗率㊁存苗率㊁根鲜质量和干质量均高于对照,根腐病的发病率降低[64]㊂土壤中施加生物炭对太子参[65]㊁三七[66]和兰州百合的连作障碍也有一定缓解作用,但存在成本高等问题,因此大面积推广应用受到限制㊂值得一提的是,有研究发现土壤中蚯蚓及蚯蚓粪也能够一定程度上缓解连作障碍[67-68]㊂2.3 化学方法消减连作障碍常用的化学农药包括氯化苦㊁威百亩㊁棉隆和噻唑膦等㊂氯化苦别名三氯硝基甲烷,是一种易挥发油状液体,可有效防治连作土传病害和根结线虫,目前在我国仅作土壤熏蒸,且必须在专业技术人员指导下使用㊂研究表明:连作地黄每667m 2地块用30k g 氯化苦熏蒸后,长势较好[69];药食两用生姜连作后根结线虫发病严重,氯化苦熏蒸后,腐生性线虫数量和寄生性线虫数量大幅度降低[70]㊂威百亩是一种液态土壤熏蒸剂,常用剂型为32.7%~42.0%水剂㊂根据报道,安平县白山药连作种植后,土传病害严重,威百亩防治镰刀菌引起的白山药褐腐病效果较好,但熏蒸时应注意地温和熏蒸时间,当地温高且熏蒸时间过长时,易产生药害[71]㊂98%棉隆微粒剂是固态熏蒸剂,研究表明,375k g㊃h m -2的施用量对当归麻口病防效达50.00%~69.30%,同时控制了地下害虫和田间杂草的发生[72];此外,棉隆对三七和山药的连作障碍也有较好消减作用,有效降低病害发生率㊂噻唑膦属于有机磷类杀线虫剂,一般选择10%噻唑膦颗粒剂进行土壤撒施,如防风连作后发生根腐病,可按30k g ㊃h m -2的用量施用噻唑膦,如果施用量大则易伤根,且会造成土壤和地下水环境污染㊂2.4 生物方法土壤微生物失衡是导致连作障碍发生的原因之一㊂利用微生物菌剂可调节土壤微生物群落并抑制有害微生物㊂目前已报道的病原菌拮抗微生物有芽孢杆菌㊁哈茨木霉(T r i c h o d e r m ah a r z i a n u m )㊁淡紫拟青霉(P a e c i l o m y c e s l i l a c i n u s )和厚孢轮枝菌(V e r t i c i l l i u mc h l a m y d o s p o r i u m )等㊂2.4.1 芽孢杆菌 芽孢杆菌作为镰刀菌的拮抗菌已被广泛应用㊂黄伟民[73]在野生地黄生防菌的筛选和验证试验中,筛选出有效拮抗菌蜡样芽孢杆菌(B .c e r e u s),平板对峙试验证实所筛选的菌株对地黄病原菌尖孢镰刀菌有明显的拮抗效应;杨瑾[74]通过研究发现,贝莱斯芽孢杆菌(B .v e l e z e n s i s)对丹参根腐病病原菌腐皮镰孢菌和尖孢镰孢菌有抑制作用;杜家方[33]在地黄连作障碍发生机制及消减措施研究中发现,特基拉芽孢杆菌(B .t e qu i l e n s i s )对尖孢镰刀菌生长具有拮抗作用;此外,研究还发现,枯草芽孢杆菌(B .s u b t i l i s)和贝莱斯芽孢杆菌对北苍术㊁桔梗和人参连作病原菌均有抑制作用㊂2.4.2 哈茨木霉 诸多研究表明,生防真菌哈茨木霉菌可缓解连作障碍[75],显著消减根际土壤中酚酸物质,对人参铁锈病的抑制率达79.53%,对地黄的病原菌也有抑制作用㊂平板对峙中对西洋参腐皮镰刀菌抑菌率高达100%[76],对从根腐病发病的白术中分离的尖孢镰刀菌抑菌率达50%以上[77],可降低白术发病率,促进白术生长,缓解连作障碍[78]㊂平贝母连作后菌核病发病严重,生物防治菌剂中的哈茨木霉菌对平贝母菌核病防效达79.27%[79],防治效果较好㊂此外,哈茨木霉菌可提高半夏连作土壤磷酸酶活性,降低连作时细菌性疫病的发病率,提高生物产量[5]㊂可见,哈茨木霉菌在防治中药材土传病害时,具有广谱的特点,可以抑制多种土传病原菌的生长㊂2.4.3 淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌 药用植物连作后,不仅镰刀菌数量增加,还会增加土壤中线虫数量,如山药㊁丹参和西洋参等[80]㊂淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌属寄生真菌,淡紫拟青霉适宜生长的温度为15~30ħ,菌丝生长适宜p H 6~9,黑暗中生长最佳,二者对根结线虫和孢囊线虫有较强寄生能力,可用于多种植物线虫病的防治㊂据报道,淡紫拟青霉颗粒剂41.25k g㊃h m -2的施用量,对导致当归麻口病发生的茎线虫的防效为63.43%,厚孢轮枝菌颗粒剂33.75k g㊃h m -2穴施,亦可有效防治当归麻口病[81]㊂除上述微生物菌剂之外,复合微生物肥料和生物有机肥在中药材无公害种植中也得到了较为广泛地应用,可改善连作土壤,提高中药材产量和品质㊂3 展望集约化种植方式不可避免地引起连作障碍问题㊂尽管国内外学者已对连作障碍原因及消减措施进行了大量研究,但大多研究都是从单一因素进行分析,存在一定局限性,且连作障碍发生原因311黑 龙 江 农 业 科 学3期较为复杂,涉及到根茎类药用植物的根系㊁土壤㊁微生物和环境等诸多因素,因此仍需进一步开展相关研究工作㊂(1)运用基因组学㊁转录组学㊁蛋白组学和代谢组学等分子生物学手段,从生态系统的角度深入解析连作障碍发生机制是未来的研究方向;(2)全面收集野生中药材种质资源,选育抗病性强㊁耐连作的优质新品种,是消减连作障碍的重要途径之一;(3)现有的芽孢杆菌㊁哈茨木霉㊁淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌菌剂㊁复合微生物肥料和生物有机肥虽已在实际生产中发挥较好作用,但是目前这些菌剂和肥料存在的田间应用稳定性及成本问题,仍然制约着菌剂和微生物肥料的发展和推广,还需进一步改良和研究,使其大田应用效果更稳定;(4)随着技术的进步,寻找新的病原菌拮抗微生物也将是今后研究的内容;(5)在发病严重的地块,单一的消减措施可能得不到理想的效果,需采取积极有效的综合防控措施,进一步筛选适宜的轮作间作植物种类,积极探索药粮种植模式㊁林药种植模式和药药种植模式,建立科学㊁合理的轮作制度,同时注重有机肥和微生物肥料的使用,将有效缓解连作障碍,实现经济效益和生态效益的最大化㊂参考文献:[1] 王慧,张小波,汪娟,等.2020年全国中药材种植面积统计分析[J ].中国食品药品监管,2022(1):4-9.[2] 卢之颐.本草乘雅半偈[M ].刘更生等校注.北京:中国中医药出版社,2016.[3] 车欣宇.丹参根际拮抗真菌R F 15的筛选鉴定及其促生效应研究[D ].泰安:山东农业大学,2022.[4] 赵方杰.陕西留坝西洋参连作障碍成因及消减措施初步研究[D ].杨凌:西北农林科技大学,2020.[5] 何贝贝.半夏连作效应缓解技术研究[D ].武汉:华中农业大学,2022.[6] 董晓民,高晓兰,刘伟,等.桃连作障碍中自毒作用的研究进展[J ].黑龙江农业科学,2021(2):123-127.[7] 何志贵.半夏连作障碍发生机制与轮作修复研究[D ].杨凌:西北农林科技大学,2019.[8] 王鹏飞.丹参自毒物质的鉴定及其在腐解液和根际土中的含量分析[D ].泰安:山东农业大学,2021.[9] 聂铭.不同连作年限地黄生长生理特性及其根区土壤化感物质研究[D ].郑州:河南农业大学,2017.[10] 李自博.人参根系自毒物质在连作障碍中的化感作用及其缓解途径研究[D ].沈阳:沈阳农业大学,2018.[11] 张丹.基于黄连化感物质与微生物群落结构变化的连作障碍机制研究[D ].成都:成都中医药大学,2015.[12] 刘永录,李自刚.复合微生物制剂对怀山药连作障碍的修复机制研究[J ].河南农业科学,2010,39(11):90-93.[13] 李丽,蒋景龙,董艳鑫,等.连作西洋参根际土壤化感物质筛选及化感效应分析[J ].西北农业学报,2022,31(8):1046-1057.[14] 杨焱.微生物肥料对黄芪连作障碍的缓解作用[D ].杨凌:西北农林科技大学,2022.[15] W U H M ,W ULK ,Z H U Q ,e t a l .T h e r o l e o f o r g a n i c a c i d s o n m i c r o b i a ld e t e r i o r a t i o ni nt h e R a d i x p s e u d o s t e l l a r i a er h i z o s p h e r eu n d e rc o n t i n u o u s m o n o c u l t u r er e gi m e s [J ].S c i e n t i f i cR e po r t s ,2017,7:3497.[16] N IXZ ,J I N C Z ,L I U A Y ,e ta l .P h y s i o l o gi c a la n d t r a n s c r i p t o m i c a n a l y s e s t or e v e a l u n d e r l y i n gp h e n o l i ca c i d a c t i o ni nc o n s e c u t i v e m o n o c u l t u r e p r o b l e m o f P o l y go n a t u m o d o r a t u m [J ].B M CP l a n tB i o l o g y ,2021,21(1):362.[17] 孙雪婷,龙光强,张广辉,等.基于三七连作障碍的土壤理化性状及酶活性研究[J ].生态环境学报,2015(3):409-417.[18] 王文庆.平遥长山药连作障碍机理研究及其防治对策[D ].太原:山西大学,2012.[19] 邱黛玉,杜毛笑,巫蓉,等.连作障碍对党参根际土壤微环境的影响[J ].中国野生植物资源,2022,41(5):12-17,22.[20] 廖海兵,李云霞,邵晶晶,等.连作对浙贝母生长及土壤性质的影响[J ].生态学杂志,2011,30(10):2203-2208.[21] 安艳.半夏连作障碍影响因子研究[D ].兰州:甘肃农业大学,2018.[22] 谢忠凯,徐厚来.长白山区人参地连作障碍的研究:人参地土壤酸化初报[J ].人参研究,1996,8(2):31-33.[23] Z H A OY ,Q I NX M ,T I A NXP ,e t a l .E f f e c t s o f c o n t i n u o u sc r o p p i n g o f P i n e l l i a t e r n a t a (T h u n b .)B r e i t .o n s o i l p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s ,e n z ym ea c t i v i t i e s ,m i c r o b i a l c o m m u n i t i e sa n d f u n c t i o n a l g e n e s [J ].C h e m i c a l a n dB i o l o g i c a l T e c h n o l o gi e s i nA gr i c u l t u r e ,2021,8(1):1-12.[24] 郝慧荣,李振方,熊君,等.连作怀牛膝根际土壤微生物区系及酶活性的变化研究[J ].中国生态农业学报,2008,16(2):307-311.[25] 李振方,杨燕秋,谢冬凤,等.连作条件下地黄药用品质及土壤微生态特性分析[J ].中国生态农业学报,2012,20(2):217-224.[26] 吴凤云.三七连作对土壤酶活及土壤化学性质的影响研究[D ].昆明:云南师范大学,2017.[27] 李婧.连作障碍对栝楼生理活性的影响及其根际土壤环境的动态探究[D ].金华:浙江师范大学,2018.[28] 孙凯宁,杨宁,王克安,等.山药连作对土壤微生物群落及土壤酶活性的影响[J ].水土保持研究,2015,22(6):95-98.[29] S O N GX H ,P A NY ,L I LY ,e t a l .C o m p o s i t i o n a n d d i v e r s i t y o f r h i z o s p h e r e f u n g a l c o m m u n i t y i n C o pt i s c h i n e n s i s F r a n c h .c o n t i n u o u s c r o p p i n gf i e l d s [J ].P L O SO n e ,2018,13(3):e 0193811.[30] 孙窗舒.连作对黄芪品质形成和根际土壤微生物的影响及黄芪轮作换茬方式的研究[D ].呼和浩特:内蒙古大学,2017.[31] L I C W ,C H E NGZ ,Z H A N GJL ,e t a l .T h e c o m p r e h e n s i v e c h a n g e s i ns o i l p r o p e r t i e sa r ec o n t i n u o u sc r o p p i n g o b s t a c l e s a s s o c i a t e dw i t hA m e r i c a n g i n s e n g (P a n a x q u i n q u e fo l i u s )c u l t i v a t i o n [J ].S c i e n t i f i cR e po r t s ,2021,11:5068.[32] 朱文娟.丹参连作障碍发生机制及防控技术[D ].北京:中国科学院大学,2019.[33] 杜家方.地黄连作障碍发生的生物机制及其消减措施研究[D ].武汉:华中农业大学,2020.4113期 王小国:根茎类药用植物连作障碍研究进展[34] 李翟.镰刀菌和木霉菌与人参的互作及对其生长发育的影响研究[D ].长春:长春中医药大学,2021.[35] 赵伟超,秦朝,张江利,等.河南省温县铁棍山药根腐线虫种类鉴定[J ].植物保护,2022,48(3):248-253.[36] 陈昆圆,文艺,许相奎,等.河南省丹参根结线虫病原种类鉴定[J ].河南农业大学学报,2022,56(6):998-1006.[37] 陈中坚,马小涵,董林林,等.药用植物D N A 标记辅助育种(三)三七新品种: 苗乡抗七1号 的抗病性评价[J ].中国中药杂志,2017,42(11):2046-2051.[38] 彭星星,李卫文,储转南,等.多花黄精新品种 皖黄精3号 [J ].园艺学报,2020,47(S 2):3144-3145.[39] 唐映军,潘正康,王海玲,等.半夏新品种赫麻芋2号的选育及其特征特性[J ].贵州农业科学,2022,50(12):1-5.[40] 温春秀,姜国志,谢晓亮,等.优质高产抗病丹参系列新品种选育及产业化应用[Z ].河北省农林科学院经济作物研究所,2018.[41] 陈永军,苟永平.高产优质黄芪新品种:9118[J ].农业科技通讯,2000(9):30.[42] 刘效瑞,荆彦民,尚虎山,等.甘肃黄芪新品系94-02选育及研究[Z ].定西市旱作农业科研推广中心,2008.[43] 孙敦恒,乔晓梅,史慧英,等.丰抗3219山药高产高效栽培技术[J ].农民科技培训,2011(3):32.[44] 李鹏程,刘效瑞.当归新品种岷归4号选育及优化种植技术研究[J ].中药材,2011,34(7):1017-1019.[45] 李玉春,赵霞,葛付存,等.柴胡新品种济柴1号的选育及无公害栽培技术[J ].农业科技通讯,2021(11):287-289.[46] 李冰圳.连作及轮作对蒙古黄芪根际微生物多样性及其品质的影响[D ].呼和浩特:内蒙古大学,2019.[47] 彭晓邦,秦绍龙.黄芩种植地土壤微生物数量特征及土壤酶活性研究[J ].陕西农业科学,2020,66(8):60-64.[48] 周广苗.烤烟和丹参轮间作对土壤生物学性状及烟叶品质的影响[D ].泰安:山东农业大学,2020.[49] 朱静坚.浙贝母种植模式调查与探讨[J ].浙江农业科学,2018,59(3):380-381,387.[50] 金宏荣,陈红,姚彦斌.连作和倒茬对党参根腐病的影响研究[J ].中兽医医药杂志,2022,41(3):40-42.[51] 徐建中,孙乙铭,王志安,等.白术-玉米轮作对白术植株生长及产量影响研究[J ].中国现代中药,2012,14(2):40-42.[52] 李林强,邱黛玉,贾雪.连作轮作模式下当归大蒜间作对当归质量的影响[J ].干旱地区农业研究,2017,35(3):53-58.[53] 魏环宇,管丽蓉,王扬,等.万寿菊当归多样性种植对土壤真菌多样性的影响[J ].植物保护,2015,41(5):69-74,93.[54] 魏丹.基于土壤理化性质及微生物群落结构探讨辣椒-太子参轮作可行性[D ].福州:福建中医药大学,2021.[55] 陈家泽.粮经复合模式 水稻+川芎 高效栽培技术探索[J ].农家科技,2015(4):48.[56] 钮颜宇,郭志祥,徐淑慧,等.地黄-大蒜轮作对大蒜生长及地黄化感自毒作用的影响[J ].江苏农业科学,2023,51(3):139-146.[57] 刘丽.生物菌肥和种植模式对北柴胡土壤微生态的影响[D ].济南:山东中医药大学,2022.[58] 赵磊,余弦,宋玉丹,等.川牛膝不同种植模式比较[J ].中国实验方剂学杂志,2015,21(8):86-88.[59] 刘海娇,苏应威,方岚,等.茴香轮作调控土壤细菌群落缓解三七连作障碍的效应及机制[J ].中国生物防治学报,2021,37(1):139-149.[60] Y A N G R Y ,W E I N E RJ ,S H IXJ ,e t a l .E f f e c t o f r e d u c -t i v e s o i l d i s i n f e s t a t i o n o n t h e c h e m i c a l a n dm i c r o b i a l c h a r a c t e r -i s t i c s o fr h i z o s ph e r es o i l sa s s o c i a t e d w i t h S a l v i am i l t i o r -r h i z a p r o d u c t i o ni nt h r e ec r o p p i n g s y s t e m s [J ].A p p l i e d S o i l E c o l o g y,2021,160:103865.[61] 张重义,李明杰,古力,等.地黄连作障碍的形成机制[M ].北京:科学出版社,2021.[62] 李云龙.三七化感作用及其微生物学消减机制[D ].南京:南京师范大学,2020.[63] 樊子婧.强还原土壤灭菌法改善黄芪连作土壤及对土壤微生物群落的影响[D ].兰州:西北师范大学,2022.[64] 徐玉龙,戴蕾,赵丹,等.几种土壤处理方法影响三七幼苗生长及根腐病发生的研究[J ].云南农业大学学报(自然科学),2016,31(6):1006-1011.[65] W UH M ,Q I NX J ,W UH M ,e t a l .B i o c h a rm e d i a t e sm i c r o b i a l c o m m u n i t i e s a n d t h e i rm e t a b o l i c c h a r a c t e r i s t i c s u n d e r c o n t i n u o u sm o n o c u l t u r e [J ].C h e m o s ph e r e ,2020,246:125835.[66] 王昆艳,官会林,赵林艳,等.稻壳炭对三七连作土壤理化性质和细菌群落结构的影响[J ].西南农业学报,2022,35(9):2107-2113.[67] 毕艳孟,孙振钧.蚯蚓调控土壤微生态缓解连作障碍的作用机制[J ].生物多样性,2018,26(10):1103-1115.[68] 孙喜军,吕爽,高莹,等.蚯蚓粪对作物连作障碍抑制作用研究进展[J ].土壤,2020,52(4):676-684.[69] 王素娟,董诚明,杨林林,等.土壤熏蒸对连作地黄生长㊁质量及土壤性质的影响[J ].时珍国医国药,2022,33(1):193-197.[70] 孙兆凯.不同土壤调控方法对生姜连作线虫群体数量的影响[D ].北京:中国农业科学院,2019.[71] 王菊.威百亩在白山药重茬地熏蒸处理时应注意的问题[J ].现代农村科技,2021(4):35-36.[72] 尚虎山,曹世勤,张明,等.98%棉隆颗粒剂在甘肃岷县当归育苗中的应用效果[J ].植物保护,2021,47(6):347-352.[73] 黄伟民.野生地黄连作下根际微生物区系变化及关键微生物筛选[D ].福州:福建农林大学,2014.[74] 杨瑾.河南省丹参根腐病病原菌的鉴定及防控药剂筛选[D ].郑州:河南中医药大学,2020.[75] 李正洲,丁绪,赖茅田,等.外施木霉对甜瓜土壤酶活性的影响[J ].黑龙江农业科学,2021(12):53-57.[76] 安淑辉.抑制西洋参土传病害木霉菌的筛选及其连作障碍因子消除机制的研究[D ].济南:齐鲁工业大学,2022.[77] 倪方方,徐红梅,宋腾蛟,等.生防菌对白术根腐病菌的拮抗作用及盆栽防治效果[J ].浙江中医药大学学报,2017,41(3):179-185,204.[78] 雷琳琳.三种生物菌肥配施对白术连作障碍的缓减效用研究[D ].贵阳:贵州大学,2022.[79] 孙海峰,沈莹,宁荣彬,等.防治平贝母菌核病的药剂筛选及田间应用[J ].农药,2019,58(2):141-144.[80] 谢辉.植物线虫分类学[M ].2版.北京:高等教育出版社,2005.[81] 惠娜娜,马永强,王立,等.淡紫拟青霉㊁厚垣轮枝菌生防菌剂对当归 麻口病 的防治效果[J ].植物保护,2015,41(4):199-202.(下转第128页)511。
浅谈万寿菊种植技术万寿菊,学名为康乃馨,是一种具有观赏价值的花卉作物,又名“康乃馨”“康乃馨”或“康乃馨”。
它是属于石竹科康乃馨属的一种多年生草本花卉,花色丰富多彩,花型绚丽多样,花朵不但娇艳欲滴,而且盛开绵延时间长,每朵花都具有独特的香气,因此备受人们的喜爱,是非常受欢迎的观赏花卉。
万寿菊在花坛、花园、路边、道路两旁均可栽植观赏,非常美丽。
种植万寿菊的技术要点:1、土壤选择:万寿菊对土壤适应性强,但较喜欢生长在肥沃疏松的砂质壤土里。
因此在种植万寿菊时,需要选择土质疏松、排水性好、肥力高的土壤,有利于万寿菊的生长发育。
2、光照需求:万寿菊对光照的要求不是很高,但是在生长期间要保证充足的日照。
在栽培时,应该选择生长在阳光充足、通风良好的环境中,有利于万寿菊的健康生长。
3、温度要求:万寿菊对温度的适应性强,能耐寒耐暑,但是较适宜生长在温暖凉爽的环境中。
过热或寒冷会影响其生长发育,因此在栽培时应该适度调控温度,以提供适宜的生长环境。
4、浇水与施肥:万寿菊对水分需求较大,在干旱的时候要注意适时浇水。
但是要避免积水,以免导致根系腐烂。
施肥方面,万寿菊在生长期需要适当的施肥。
在初春和花蕾即将开放时,可以适量施入腐熟有机肥料,有助于提高开花率和花朵品质。
5、修剪管理:万寿菊在生长期间要进行适当的修剪管理,保持植株整洁有序、长势旺盛。
要及时除去枯黄的叶子和枯萎的花朵,促进新梢的生长和分枝,增加植株的分支和花朵数量,提高花朵的观赏价值。
6、病虫害防治:万寿菊在生长期间容易受到一些病虫害的侵害,如蚜虫、蜗牛、螨虫等。
在栽培时要及时巡视,发现病虫害要及时采取防治措施,如喷洒药剂、人工摘取等,防止病虫害对万寿菊的破坏。
种植万寿菊技术要点包括土壤选择、光照需求、温度要求、浇水与施肥、修剪管理以及病虫害防治。
只有做到这些方面的工作,才能保证万寿菊的生长健康,并且取得良好的观赏效果。
种植万寿菊的步骤:1、选种:种植万寿菊要选购健壮、无病虫害感的苗木,避免引入病害,导致后期栽培困难。
《施肥处理对草甸草原土壤真菌多样性的影响》篇一一、引言草甸草原是我国重要的生态系统之一,对于维护生态平衡、保持生物多样性具有重要意义。
土壤真菌作为生态系统中的重要组成部分,其多样性对土壤质量、植被生长及生态系统功能发挥着至关重要的作用。
随着现代农业技术的发展,施肥作为提高农作物产量的重要手段,对土壤环境和生态系统的长期影响引起了广泛关注。
本文旨在探讨施肥处理对草甸草原土壤真菌多样性的影响,以期为合理施肥提供理论依据。
二、研究方法1. 研究区域与样地选择本研究选取了我国某典型草甸草原区域,设置了施肥与未施肥的样地,并对各样地进行土壤取样。
2. 土壤样品采集与处理在每个样地中,分别采集0-20cm的土壤样品,并对其进行分类处理。
将土壤样品进行干燥、研磨、过筛等处理,以备后续实验使用。
3. 真菌多样性分析采用PCR扩增和Illumina Miseq高通量测序技术对土壤样品中的真菌进行鉴定和分类,并分析其多样性。
三、结果与分析1. 施肥对草甸草原土壤真菌群落结构的影响通过对施肥与未施肥样地的土壤样品进行真菌多样性分析,发现施肥处理对草甸草原土壤真菌群落结构产生了显著影响。
在施肥样地中,某些真菌种类数量明显增加,而另一些种类则出现减少的趋势。
这表明施肥处理能够改变土壤中真菌的分布格局。
2. 施肥对草甸草原土壤真菌多样性的影响从测序结果来看,施肥处理后,草甸草原土壤中的真菌种类更加丰富,Shannon和Simpson指数等指标均有所提高,表明施肥增加了土壤真菌的多样性。
然而,过度的施肥可能会导致某些真菌种类过度繁殖,从而影响其他种类的生长和繁殖。
因此,合理控制施肥量对于维持草甸草原土壤真菌多样性具有重要意义。
3. 施肥对草甸草原植被生长的影响通过对施肥样地和未施肥样地的植被生长情况进行对比分析,发现合理施肥能够促进植被生长,提高植被覆盖度。
这有助于提高土壤质量,为土壤真菌提供更好的生存环境,从而进一步促进土壤真菌多样性的增加。
高效低毒:万寿菊病虫害防治新趋势在我国,万寿菊是一种非常重要的经济作物,被广泛用于提取天然色素和药材。
然而,由于万寿菊的病虫害问题一直比较严重,给万寿菊的生产和加工带来了很多困难。
传统的病虫害防治方法往往需要使用高毒农药,这不仅对环境造成了极大的污染,也对人体健康产生了潜在威胁。
因此,近年来,高效低毒的万寿菊病虫害防治新趋势逐渐成为了一种重要的研究方向。
一、万寿菊病虫害的类型及危害万寿菊病虫害主要包括病毒病、真菌病、细菌病和害虫等。
其中,病毒病和真菌病是最为常见的病害,细菌病和害虫则较为少见。
这些病虫害对万寿菊的危害主要表现为叶片黄化、变形、萎蔫、死亡等症状,严重影响万寿菊的产量和质量。
二、传统病虫害防治方法的不足传统的病虫害防治方法主要采用化学农药,这些农药虽然能够有效杀灭病虫害,但是同时也对环境造成了极大的污染,并且长期使用还会导致病虫害产生抗药性,从而降低了防治效果。
,化学农药残留也会对人体健康产生潜在威胁。
三、高效低毒的万寿菊病虫害防治新趋势针对传统病虫害防治方法的不足,近年来,高效低毒的万寿菊病虫害防治新趋势逐渐成为了一种重要的研究方向。
新方法主要包括生物防治、物理防治和生态防治等。
1.生物防治生物防治是利用生物来防治病虫害的一种方法。
它主要包括利用病原微生物、天敌昆虫、植物提取物等来抑制或杀灭病虫害。
与化学农药相比,生物防治具有不污染环境、不易产生抗药性等优点,因此被认为是一种非常有前景的防治方法。
2.物理防治物理防治是利用物理方法来防治病虫害的一种方法。
它主要包括利用温度、湿度、光照等环境因素来抑制或杀灭病虫害。
物理防治方法虽然效果较慢,但是不污染环境,同时也能够有效避免病虫害产生抗药性。
3.生态防治生态防治是利用生态学原理来防治病虫害的一种方法。
它主要包括调整作物种植模式、增加生物多样性、改善生态环境等。
生态防治方法不仅能够有效防治病虫害,还能够改善生态环境,提高作物产量和质量。
万寿菊当归多样性种植对土壤真菌多样性的影响作者:魏环宇等来源:《植物保护》2015年第05期摘要利用万寿菊与当归间作控制当归根结线虫病已经成为云南滇中地区防治当归根结线虫的重要途径之一,但其机理尚不清楚。
有理论认为万寿菊根系分泌物可影响土壤微生物群落的组成,进而产生控制寄生线虫的效果。
本试验以万寿菊和当归多样性种植为研究模式,采用PCRDGGE技术研究不同种植方式对土壤真菌多样性的影响及不同时期真菌群落多样性的变化规律,目的是为阐明万寿菊杀线机制提供理论支持。
试验结果表明,以当归单作为对照,当归/万寿菊轮作和当归/万寿菊间作的土壤真菌群落在整个生长季变化相对较小,DGGE的条带变化率分别为-39.13%、-30.77%,而万寿菊单作土壤真菌条带变化率为-69.23%;主成分分析表明不同种植模式与其土壤真菌群落的组成存在对应关系,当归单作的真菌种类组成与当归、万寿菊多样性种植模式中的真菌种类组成差异较大,且当归/万寿菊间作的中后期与前期差异最大;聚类分析表明,在同一时期内,当归单作与当归/万寿菊轮作、当归/万寿菊间作的土壤真菌种类组成均表现出明显的差异。
关键词万寿菊;当归;多样性种植;变性梯度凝胶电泳;根际真菌中图分类号:S 435.67文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.05291542.2015.05.011AbstractAlthough marigold diversified cropping with angelica has become one of the important alternative means for nematode depression across central Yunnan angelica production region, the mechanism is still unclear. One of the hypotheses speculates that marigold root exudates could affect rhizosphere microorganism community so as to achieve nematode depression. In the present study,by using PCRDGGE technology, we attempted to elucidate the effect of marigold diversified cropping on fungal diversity and fungal community changing patterns at individual field stages, andour goal is to shed light on marigold nematode depression mechanism. The results showed that, with angelica monoculture as the control, marigold interplanting and rotation with angelica could significantly affect rhizosphere fungal community, with a band change rate of -39.13% and -30.77%, respectively, and marigold monoculture gave the highest rate -69.23%. PCA results revealed that rhizosphere fungal community was congruent with planting patterns, and it also showed that angelica monoculture harbored a distinctive community. Furthermore, through cluster analysis, at individual growth stage, it showed a distinct difference in rhizosphere fungal community between angelica monoculture and its corresponding diversified cropping patterns.Key wordsmarigold;angelica;diversified cropping;DGGE;rhizosphere fungus当归(Angelica sinensis)属于伞形花科植物,是云南山区广为栽培的中草药之一,但防治当归根结线虫病和根腐病一直是困扰当归大田生产的重要难题[12]。
探索高效、简便、环境友好的防治方法成为农业科技工作者长期努力的目标。
合理的作物布局(allocation of crops)是农业生产取得较好经济效益、生态效益和社会效益的前提。
利用农业生物多样性的原理和技术,针对不同地区作物种类、光热条件进行农作物的合理间(套)作或轮作不仅可提高复种指数、增加产出,而且可有效控制农作物病虫害[34]。
万寿菊(Tagetes erecta)是认识最早的具有开发或应用价值的杀线植物之一,有关其杀线机制方面的研究仍在深入[57]。
利用万寿菊与其他作物轮作或间(套)作来控制多种线虫病的危害已经有了一些成功的尝试[8]。
在杀线机制研究方面也有报道,普遍认为是万寿菊的根系分泌物杀死线虫或创造了有利于拮抗微生物的土壤生态环境[910]。
然而,万寿菊与其他作物间套作来控制线虫病害的研究存在较多相互矛盾的结论[11]。
因此,加快万寿菊杀线机制研究有利于万寿菊杀线活性的有效利用。
作为一种商业化色素的新来源,万寿菊的种植面积在云南日益增长,传统的区域性作物布局逐渐被打破,同时万寿菊与当归这两种作物间具有很大的作物布局重叠区,在原有生产水平和生产模式的基础上,如何充分利用有限耕地,确保较高的复种指数并实现农作物病虫害的持续控制,同时扶持万寿菊这一新兴产业的发展,成为农业科技工作者关注的科学问题。
本课题组在前期研究中进行了万寿菊与当归套作控制当归根结线虫病的初步探索,发现采用合理的多样性种植方式可有效控制当归根结线虫危害,并可提高土地利用率[12]。
但由于万寿菊根系分泌物具有广谱的生物活性,进行多样性种植后,不同种植方式对土壤微生物产生何种影响,其规律如何,以及多样性种植是否具有持续性等问题未见相关报道。
因此,本研究采用PCRDGGE技术方法,以直接从土壤中提取微生物总DNA的方式,研究万寿菊多样性种植对当归根际土壤真菌群落的影响,初步弄清万寿菊多样性种植模式中根际土壤真菌群落的变化,为利用万寿菊多样性种植持续控制作物病虫害提供理论支持。
1材料与方法1.1材料1.1.1田间试验设计与方法试验材料:当归(A.sinensis)和万寿菊(T.erecta)均为曲靖市沾益县推广品种,万寿菊种子由曲靖博浩生物科技股份有限公司提供,当归种子由沾益县农业局生物资源开发技术推广站提供。
万寿菊和当归育苗按常规方法进行,苗床期适时防治病虫害。
试验田位于云南省曲靖市沾益县菱角乡排坡村,海拔高度1 952 m,山地土壤类型为黄壤。
田间试验以当归单作为对照(A),共设置3个处理,分别为万寿菊单作(B)、万寿菊和当归轮作(C)、万寿菊和当归间作(D),除了对照当归单作的前茬作物为当归外,3个处理的前茬作物都为万寿菊。
每处理3次重复,共12个小区,每小区面积100 m2。
周围设置当归保护行。
单作模式移栽规格参照文献[13]和文献[14]的方法进行,间作模式为2行万寿菊中间间作4行当归,万寿菊与当归株距35 cm。
大田移栽于5月上旬进行,所有处理肥水管理完全一致,生长期间不施用任何药剂[12]。
1.1.2主要仪器设备高速冷冻离心机(德国Eppendorf公司),DGGE电泳仪(BIORAD),电泳仪(BIORAD),PCR仪(Biometra),恒温水浴(上海精宏实验设备公司),凝胶成像仪LG2020型(杭州朗基科学仪器有限公司),旋蒸浓缩仪(BIORAD),电子天平等。
1.2方法1.2.1土样采集方法对照(当归单作)和处理(万寿菊单作、当归/万寿菊轮作、当归/万寿菊间作)分别连作当归或万寿菊一年。
取样时间为前期(移栽当天)、中期(移栽后60 d)和后期(移栽后120 d),取样方法采用棋盘式五点取样。
根据处理不同,分别从当归或万寿菊根周围在距离地表20 cm处用自制土样采集器分别取根区土,将五点取的土样混匀后作为该处理的样品(约500 g)。
其中,间作(D)在每个取样点分别采集当归和万寿菊各10个土样经1∶1充分混匀后装袋。
采集到的土壤样品带回实验室,于-20 ℃冰箱保存,每个处理和对照根据取样时间进行编号,即前期、中期、后期(编号1、2、3)。
试验样品分别为当归单作(A1、A2、A3)、万寿菊单作(B1、B2、B3)、万寿菊/当归轮作(C1、C2、C3)、万寿菊/当归间作(D1、D2、D3);由于种植前期,即作物移栽当天,万寿菊单作与间作的前茬作物都为万寿菊,土样样品没有重复取样,因此共计采集11个样品。
1.2.4.1变性胶的制备使用DGGE梯度胶制备装置,制备变性剂浓度从30%到50%(其中变性剂为尿素和甲酰胺组成,100%的变性剂为含7 mol/L的尿素和40%的去离子甲酰胺的混合物)的8%的聚丙烯酰胺凝胶,其中变性剂的浓度从胶的上方向下方依次递增。
配制好的胶用0.45 μm的滤膜过滤,抽真空10 min,4 ℃保存。
100 μL PCR产物用BioRad旋转蒸发仪浓缩5~6倍,用于灌制30%~50%梯度胶。
具体过程为:各取15 mL 30%和50%的变性胶,加600 μL的染液到50%高浓度胶中,混匀。
然后,分别在30%和50%的变性胶中加入80 μL 10%过硫酸铵和50 μL TEMED,快速灌胶,聚合1~2 h。
将1×TAE在BioRad DCode mutant detect system电泳槽中预热到65 ℃[1617]。
1.2.4.2PCR样品的加样待胶完全凝固后,将胶板放入装有电泳缓冲液的装置中,浓缩样品与等体积的loading buffer混合后,取25 μL上样到8%聚丙烯酰胺30%~50%梯度变性凝胶孔中。
1.2.4.3电泳及染色在60 V的电压下,65 ℃电泳14 h。
电泳完毕后,将凝胶采用银染法染色。
具体步骤为:用固定液(10%的冰醋酸)固定凝胶20 min后,用去离子水清洗凝胶2次,每次2 min。