本文關(guān)鍵詞：玉米秸稈還田對玉米大斑病發(fā)生及流行要素的影響

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【摘要】：玉米(Zea mays L.)是我國第一大糧食作物,每年秸稈產(chǎn)量約為3億噸。秸稈中富含纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì),是形成有機質(zhì)的重要來源。秸稈還入田地后可有效改良土壤的理化性質(zhì),提高土壤有機質(zhì)含量。同時秸稈中含有氮、磷、鉀等大量礦質(zhì)元素和鐵、銅、鋅、錳等微量元素,為作物生長提供了有利的環(huán)境,有效緩解了因土壤中氮磷鉀失衡引起的土壤板結(jié)問題,減少了焚燒秸稈對環(huán)境造成的污染。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,秸稈還田成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然趨勢。但在生產(chǎn)中,關(guān)于秸稈還田對病害的影響存在著爭議,部分學者認為秸稈還田后為病原菌的生長與繁殖提供了有利的環(huán)境,使病原菌初始菌源量增加,病害加重；但也有學者認為,秸稈還田會使土壤中的拮抗菌數(shù)量增多,腐解產(chǎn)生的物質(zhì)會增強植物的抗病性,從而使病害減輕。本文通過設(shè)置半量秸稈還田(3750kg/hm2)、全量秸稈還田(7500 kg/hm2)、倍量秸稈還田(15000 kg/hm2)和未秸稈還田(CK),從秸稈還田對玉米大斑病田間發(fā)生情況,秸稈腐解液對病原菌生長的影響,秸稈還田對土壤微生物、土壤酶、玉米生長和寄主防御酶活性的影響進行研究。結(jié)果如下：1.根據(jù)植物病害流行學原理,通過田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),玉米大斑病病情指數(shù)表現(xiàn)為秸稈還田重于未秸稈還田；不同秸稈還田量下,病情指數(shù)與秸稈還田量成正相關(guān),半量、全量、倍量秸稈還田的病情指數(shù)分別為15.7、27.5和43.5,均高于未秸稈還田病情指數(shù)。依據(jù)不同秸稈還田量下的玉米大斑病病情指數(shù)隨時間的變化,建立了病害時間流行動態(tài)模型,其中Logistic模型能較好擬合出病害田間時間流行動態(tài)。結(jié)合田間調(diào)查并通過Logistic模型推導(dǎo)得出,秸稈還田模式下的玉米大斑病病情指數(shù)增長期、衰退期早于未秸稈還田,病情指數(shù)增長期、衰退期隨秸稈還田量的增加而提前,半量、全量、倍量秸稈還田病情指數(shù)增長期比未秸稈還田分別提前5 d、6 d、7 d,病情衰退期比未秸稈還田分別提前2 d、3 d、5 d。2.通過提取不同時期玉米秸稈腐解液,研究其對玉米大斑病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響,發(fā)現(xiàn)秸稈腐解液對病原菌菌絲生長和孢子萌發(fā)有一定的抑制作用,0.125 g/mL的秸稈腐解液對病原菌菌絲生長抑制率在38.7%～58.8%之間,對孢子萌發(fā)抑制率在28.8%～91.9%之間。利用高效液相色譜檢測腐解60 d的腐解液,確定其含有對羥基苯甲酸、鄰苯二甲酸、香草酸、丁香酸和苯甲酸。通過外源添加法研究酚酸物質(zhì)對病原菌菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明5種酚酸物質(zhì)抑制病原菌菌絲生長,抑菌率在14.5%～100.0%之間,且隨濃度的增加抑制作用增強；苯甲酸和鄰苯二甲酸在0.125～1.000mg/mL濃度下抑制孢子萌發(fā)；對羥基苯甲酸在0.063～1.000 mg/mL濃度下促進孢子萌發(fā)。3.通過田間不同秸稈還田量試驗,研究了玉米生育期中土壤微生物與土壤酶活性的動態(tài)變化。結(jié)果表明,秸稈還田能夠促進土壤微生物中真菌、細菌和放線菌數(shù)量的增加,這三者的數(shù)量隨秸稈還田量的增加而增長。在玉米生育期中,真菌、細菌和放線菌的數(shù)量總體上呈現(xiàn)出先增長后下降的趨勢,在玉米抽雄期達到最大值,半量秸稈還田下真菌數(shù)量為9.7x103 cfu·g-1,細菌數(shù)量為9.7x105 cfu·g-1,放線菌數(shù)量6.9x104 cfu·g-1;全量秸稈還田下真菌數(shù)量為1.3x104 cfu·g-1,細菌數(shù)量為1.1x106 cfu·g-1,放線菌數(shù)量7.7×104Cfu·g-1;倍量秸稈還田下真菌數(shù)量為1.8x104 cfu·g-1,細菌數(shù)量為1.2x106 cfu·g-1,放線菌數(shù)量為8.5x104 cfu·g-1。從土壤微生物的組成比例來看,各秸稈還田量下真菌、細菌和放線菌的組成比例基本相同,其中細菌所占比例為92.2%,放線菌為6.7%,真菌為1.1%。在土壤酶活性的研究中發(fā)現(xiàn),不同秸稈還田量均對土壤脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶的活性表現(xiàn)出促進作用。脲酶在玉米抽雄期活性達到最大值,半量、全量、倍量秸稈還田與未秸稈還田相比酶活性分別增加了35.7%、63.4%和99.8%;在喇叭口期不同秸稈還田量處理與對照相比,蔗糖酶活性分別增加22.0%、33.0%和34.8%；過氧化氫酶活性在抽雄期達到最高值,不同秸稈還田處理酶活性為2.40 mL·h-1·g-1、2.44 mL·h-1·g-1、 2.51 mL·h-1·g-1,與未還田的相比酶活性分別提高4.9%、6.9%和9.7%；在成熟期,不同秸稈還田量處理與對照相比堿性磷酸酶活性分別增加13.4%、21.6%、27.1%。4.對田間不同秸稈還田量下玉米株高、莖粗、葉長和葉寬進行比較,發(fā)現(xiàn)株高、莖粗、葉長和葉寬的數(shù)值隨秸稈還田量的增加而增長,半量、全量、倍量秸稈還田與未秸稈還田相比株高分別增長0.5%、4.4%、5.4%,莖粗分別增長1.1%、13.6%、26.9%,葉長分別增長0.7%、3.0%、4.4%,葉寬分別增長0.9%、2.7%、5.4%。根系活力在玉米生長期中呈現(xiàn)出先增強后減弱的趨勢,根系活力最大值12.2 TTFμg·g-1·h-1。在寄主防御酶活性的研究中,發(fā)現(xiàn)苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶的活性在玉米生長期中均表現(xiàn)為先增強后減弱的趨勢,在喇叭口期防御酶活性相對較強,半量、全量、倍量秸稈還田量下,苯丙氨酸解氨酶活性分別為125.5 U·g-1·h-1、123.8 U·g-1·h-1和124.6 U·g-1·h-1；多酚氧化酶活性分別為3.4 U·g-1·min-1、3.5 U·g-1·min-1和3.7U·g-1·min-1;過氧化物酶活性分別為258.0 U·g-1·h-1,316.4 U·g-1·h-1和345.4 U·g-1.h-1；過氧化氫酶活性分別為37.5 U·g-1·min-1,36.5 U·g-1·min-1和38.2 U·g-1·min-1。
【關(guān)鍵詞】：秸稈還田 玉米大斑病 流行要素 防御酶 Exserohilum turcicum
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S435.131.4;S141.4
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-15
• 第一章 秸稈還田的研究進展15-25
• 1. 秸稈還田的方式15-16
• 2. 秸稈還田對土壤環(huán)境的影響16-19
• 2.1 秸稈還田對土壤結(jié)構(gòu)的影響16
• 2.2 秸稈還田對土壤含水量和溫度的影響16-17
• 2.3 秸稈還田對土壤有機質(zhì)含量的影響17
• 2.4 秸稈還田對土壤礦質(zhì)元素的影響17-18
• 2.5 秸稈還田對土壤pH的影響18
• 2.6 秸稈還田對土壤微生物的影響18-19
• 2.7 秸稈還田對土壤酶的影響19
• 3. 秸稈還田對農(nóng)作物生長和產(chǎn)量的影響19-20
• 4. 秸稈還田腐解及化感作用的研究20-23
• 4.1 秸稈還田腐解規(guī)律的研究20-21
• 4.1.1 秸稈腐解的影響因素20-21
• 4.1.2 秸稈腐解規(guī)律的研究21
• 4.1.3 秸稈腐解過程中物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)化21
• 4.2 秸稈還田化感作用的研究21-23
• 4.2.1 化感物質(zhì)對作物種子萌發(fā)的影響21-22
• 4.2.2 化感物質(zhì)對作物生長發(fā)育的影響22
• 4.2.3 化感物質(zhì)對作物某些酶活性的影響22-23
• 5. 秸稈還田對農(nóng)作物病蟲害的影響23-25
• 第二章 玉米秸稈還田對玉米大斑病發(fā)生流行的影響25-34
• 1. 材料與方法25-26
• 1.1 供試玉米品種25
• 1.2 病原菌的繁殖25
• 1.3 試驗小區(qū)設(shè)計25-26
• 1.4 病害調(diào)查及病害分級標準26
• 1.5 數(shù)據(jù)處理26
• 2. 結(jié)果與分析26-32
• 2.1 不同秸稈還田量下玉米大斑病的病情26-28
• 2.2 不同秸稈還田量下玉米大斑病時間流行動態(tài)模型的建立28-31
• 2.3 不同秸稈還田量下玉米大斑病流行時期的推導(dǎo)及比較31-32
• 3. 小結(jié)32-34
• 第三章 玉米秸稈腐解液酚酸物質(zhì)檢測及對玉米大斑病菌的影響34-43
• 1. 材料與方法34-36
• 1.1 玉米秸稈腐解液的制備34
• 1.2 供試菌株34
• 1.3 玉米秸稈腐解液對玉米大斑病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響34-35
• 1.4 玉米秸稈腐解液中酚酸物質(zhì)檢測35
• 1.5 酚酸物質(zhì)對玉米大斑病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響35-36
• 1.6 數(shù)據(jù)處理36
• 2. 結(jié)果與分析36-42
• 2.1 玉米秸稈腐解液對玉米大斑病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響36-39
• 2.2 秸稈腐解液中酚酸物質(zhì)的檢測39-40
• 2.3 酚酸物質(zhì)對玉米大斑病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)的影響40-42
• 3. 小結(jié)42-43
• 第四章 玉米秸稈還田對土壤微生物及土壤酶活性的影響43-53
• 1. 材料與方法43-47
• 1.1 試驗設(shè)計43
• 1.2 土樣采集43
• 1.3 供試培養(yǎng)基43-44
• 1.4 土壤微生物計數(shù)44
• 1.5 土壤酶活性的測定44-47
• 1.6 數(shù)據(jù)分析47
• 2. 結(jié)果與分析47-52
• 2.1 秸稈還田下土壤微生物數(shù)量動態(tài)變化47-49
• 2.2 不同秸稈還田量下土壤酶活性的動態(tài)變化49-52
• 3. 小結(jié)52-53
• 第五章 玉米秸稈還田對玉米生長及寄主防御酶系的影響53-63
• 1. 材料與方法53-56
• 1.1 材料53
• 1.2 試驗區(qū)設(shè)計53
• 1.3 玉米生長性狀的測定53
• 1.4 玉米根系活力的測定53-54
• 1.5 玉米防御酶的測定54-56
• 2. 結(jié)果與分析56-62
• 2.1 不同秸稈還田量下玉米生長性狀的變化56-58
• 2.2 不同秸稈還田量下玉米根系活力的變化58-59
• 2.3 不同秸稈還田量下玉米防御酶的變化59-62
• 3. 小結(jié)62-63
• 第六章 結(jié)論與討論63-67
• 6.1 玉米秸稈還田對玉米大斑病發(fā)生流行的影響63-64
• 6.2 玉米秸稈腐解液酚酸物質(zhì)檢測及對玉米大斑病菌的影響64-65
• 6.3 玉米秸稈還田對土壤微生物及土壤酶活性的影響65
• 6.4 玉米秸稈還田對玉米生長及防御酶系的影響65-67
• 參考文獻67-74
• 致謝74-75
• 攻讀學位論文期間發(fā)表文章75

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3 孫波;王曉s，

本文編號：1011405