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烟草连作障碍与土壤理化性质及微生物多样性特征的关联

发布时间:2022-01-15 11:22
  【背景】烟草是我国最重要的经济作物之一,其忌连作的特点严重影响了我国烟草产业的发展。【目的】通过研究烟草连作障碍、土壤理化性质和微生物多样性特征的关系,为解决烟草连作障碍问题、制定有效的烟草生产技术提供理论基础。【方法】选择连作障碍严重烟田和克服连作障碍烟田作为研究对象,基于高通量测序技术,探究烟田连作障碍情况、烟田理化性质与土壤微生物多样性的联系。【结果】克服连作障碍的烟田土壤pH、总氮和有机质含量显著高于连作障碍严重的烟田土壤,克服连作障碍烟田和连作障碍严重烟田土壤微生物多样性之间不存在显著差异,但土壤微生物优势群落发生了显著改变,烟田土壤的pH、有机质、有效磷、总氮都与微生物群落显著相关。【结论】烟田克服连作障碍的差异,可能与烟田土壤的理化性质以及微生物组成的差异有关,此研究为解决湘西烟区连作障碍问题提供理论基础和技术支持。 

【文章来源】:微生物学通报. 2020,47(09)北大核心CSCD

【文章页数】:9 页

【部分图文】:

烟草连作障碍与土壤理化性质及微生物多样性特征的关联


HLTH和SV土壤微生物组成的NMDS分析

土壤图,微生物,类群,烟土


LEf Se解析取样点A、B中HLTH和SV土壤中关键微生物类群

土壤图,理化,微生物,土壤


作物根须分泌物-土壤-微生物在土壤微生态系统中相互作用,共同影响着作物的生长发育,协调好它们之间的关系是解决作物连作障碍的关键[23]。本研究基于高通量测序技术,以湖南省连作障碍克服情况不同的烟田为对照,研究烟草连作障碍与土壤理化性质和微生物多样性特征的关系,发现在相同的气候条件、农艺措施和耕作年限情况下,连作障碍差异明显的烟区,其土壤理化性质差异明显,主要体现在p H、总氮含量、硝氮含量、有机质含量和氨氮含量方面,有效磷含量变化不明显,因此可以推测土壤理化性质的差异是导致连作障碍不同的因素之一;对土壤中的微生物进行分析,发现连作障碍的差异并不会对微生物的多样性产生较大的影响,但是对其中核心微生物的影响较大,并且克服连作障碍的烟田中有益微生物占据比例较大,烟田不易受病虫害的影响,并且对烟叶的产量和质量无明显影响;为了探究微生物和土壤理化性质在作物-微生物-土壤系统中的联系,利用CCA分析验证了土壤理化性质与环境微生物有着较为明显的相关性,并且土壤的p H、有机质含量与微生物群落存在着紧密的正相关。以上研究证明了连作障碍的差异和微生物性状及土壤理化性质相互关联,由于土壤本身理化性质的差异,使有助于克服连作障碍的微生物聚集,微生物在整个微系统中对提升烟叶的质量、促进土壤中有益物质的释放发挥着重要的作用。同时,土壤理化性质及烟草根部释放的物质促进了微生物的聚集和生长,从而形成了相互联系的系统,有效提高了克服连作障碍的能力。本次试验初步探究了作物-微生物-土壤系统的相互联系,利用高通量测序技术明确了样品中微生物的种类及相对丰度,但是对于各类微生物在克服连作障碍中发挥的作用、如何调节土壤理化性质克服连作障碍以及研究有助于克服连作障碍的菌剂,还需要进一步的研究。另外,扩大研究范围对本次研究结论的广泛性也具有重要意义。

【参考文献】:
期刊论文
[1]连作与轮作下木薯产量及土壤微生物特征比较[J]. 刘珊廷,罗兴录,吴美艳,唐志平,王超超,张家陵.  热带作物学报. 2019(08)
[2]不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构差异[J]. 高林,王新伟,申国明,田峰,陈前锋,张明发,张成省.  中国农业科技导报. 2019(08)
[3]滴灌对苜蓿根际土壤细菌多样性和群落结构的影响[J]. 赵祥,刘红玲,杨盼,翟亚萍,王绍明,张霞.  微生物学通报. 2019(10)
[4]烤烟根系分泌物自毒效应研究[J]. 谭小兵,朱媛,杨焕文,王戈,白羽祥,吕世保,程亚东.  西南农业学报. 2018(07)
[5]除湿风干对土壤主要理化性质检测准确性的影响评价[J]. 万伟杰,袁丽娟,张标金,周瑶敏.  现代农业科技. 2018(14)
[6]烟草种植连作障碍产生的原因及防治对策[J]. 李世金,朱启法,裴洲洋,陈必华,庄舜尧.  现代农业科技. 2018(04)
[7]不同植烟模式对土壤有机质和细菌数量及酶活性的影响[J]. 许仪,千慧敏,琚联营,薛立新,刘欢欢,裴建锋,李铭,周扬,蒋士君.  现代农业科技. 2017(24)
[8]不同连作年限烟田土壤酶活性及养分含量变化[J]. 陈继峰,孙会,夏阳,蔡凯旋,刘洪源,赵松辉,李远远,郑亚楠,郭瑞亮.  河南农业科学. 2016(10)
[9]高通量测序技术下连作植烟土壤细菌群落与土壤环境因子的耦合分析[J]. 王佩雯,朱金峰,陈征,许自成,武劲草,常安然.  农业生物技术学报. 2016(11)
[10]不同连作年限对植烟土壤理化性状及微生物区系的影响[J]. 刘晔,姜瑛,王国文,张艺,杨永强,岳明灿,刘世亮,汪强.  中国农学通报. 2016(13)

博士论文
[1]湘西烟区气候与土壤环境特征及其对烟草品质的影响[D]. 刘逊.湖南农业大学 2014
[2]烟草镁吸收积累规律与调控研究[D]. 关广晟.湖南农业大学 2007

硕士论文
[1]连作烟田土壤微生物多样性及微生物制剂应用研究[D]. 李远远.郑州大学 2017



本文编号:3590529

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