【摘要】：煙草青枯病作為一種由青枯雷爾氏菌引起的細(xì)菌性病害在我國(guó)南方酸性土壤地區(qū)大面積發(fā)生,因其難防難治的特點(diǎn),對(duì)我國(guó)煙草生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的損失。土壤酸化是影響青枯病發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)境因子之一,而土壤微生物是影響青枯病發(fā)生的一個(gè)重要生態(tài)因素。當(dāng)土壤pH低于5.0時(shí),土壤鋁離子會(huì)從土壤中的礦物質(zhì)中溶解釋放出來(lái),抑制根部生長(zhǎng)及其功能,從而對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。到目前為止,關(guān)于鋁離子與植物互作的研究,多集中在鋁離子對(duì)植物的毒害以及植物對(duì)鋁離子的耐鋁和解鋁毒害機(jī)制研究,關(guān)于鋁離子與植物土傳病害的研究還少有報(bào)道。本文主要通過(guò)評(píng)價(jià)鋁離子對(duì)青枯雷爾氏菌生長(zhǎng)、煙草生長(zhǎng)和土壤微生物群落組成的影響,并結(jié)合田間調(diào)節(jié)鋁離子對(duì)煙草青枯病的控病效果研究,從而明確鋁離子影響煙草青枯病發(fā)生的機(jī)制,以期為調(diào)節(jié)土壤酸堿度平衡、微生態(tài)平衡來(lái)防控?zé)煵萸嗫莶〉陌l(fā)生提供理論支撐。1.明確了我國(guó)發(fā)病煙田土壤pH和交換性鋁離子的分布情況以及土壤pH與交換性鋁離子的關(guān)系采用電極法和氯化鉀浸提-鋁試劑比色法分別測(cè)定了全國(guó)煙草青枯病發(fā)病土壤的pH值和交換性鋁離子的含量,并通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)檢測(cè)了外源添加鋁離子對(duì)土壤pH的影響。結(jié)果表明,我國(guó)煙田青枯病發(fā)病土壤pH主要分布在4.5~5.5之間,交換性鋁離子含量主要在154.43mg/kg~273.28 mg/kg之間;土壤pH與交換性鋁離子呈線性負(fù)相關(guān),擬合方程為y=-0.1412x+0.9326,R~2=0.7229;隨著外源添加鋁離子濃度的增加,土壤pH顯著下降。說(shuō)明煙田土壤pH與交換性鋁離子存在相互影響的關(guān)系。2.測(cè)定了鋁離子對(duì)青枯雷爾氏菌和煙草生長(zhǎng)的影響分別在固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基里檢測(cè)鋁離子對(duì)青枯雷爾氏菌形態(tài)和生長(zhǎng)速率的影響。結(jié)果表明,低鋁離子濃度(小于400 mg/L)會(huì)顯著降低青枯菌的菌落大小,從而延遲青枯菌的生長(zhǎng);高鋁離子濃度(大于400 mg/L)會(huì)顯著抑制甚至完全抑制青枯菌的生長(zhǎng)。在水培條件下,300 mg/L鋁離子處理,可造成煙草根尖壞死,600 mg/L鋁離子處理可顯著抑制煙草的生長(zhǎng);在土壤環(huán)境中,交換性鋁離子濃度達(dá)到347.09 mg/kg可顯著抑制煙草的生長(zhǎng)。3.明確了鋁離子對(duì)煙草根際土壤微生物代謝活性的影響利用BIOLOG ECO微平板法檢測(cè)鋁離子對(duì)土壤微生物代謝活性的影響,結(jié)果表明,高濃度的鋁離子顯著降低了土壤微生物的整體代謝活性,并顯著降低了微生物對(duì)碳水化合物、羧酸類和聚合物類碳源的利用。4.分析了不同鋁離子濃度對(duì)土壤微生物群落組成的影響在分析了鋁離子對(duì)土壤微生物代謝活性的影響后,本試驗(yàn)利用16S rRNA和ITS高通量測(cè)序技術(shù),分別檢測(cè)了鋁離子對(duì)土壤細(xì)菌和真菌群落組成的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),土壤中交換性鋁離子濃度在142 mg/kg~269 mg/kg之間時(shí),交換性鋁離子與綠彎菌門(Chloroflexi)和Saccharibacteria顯著正相關(guān),與厚壁菌門(Firmicutes)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae)和綠菌門(Chlorobi)顯著負(fù)相關(guān),與真菌接合菌門(Zygomycota)呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。但交換性鋁離子與勞爾氏菌屬(Ralstonia)呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系;。5.明確了調(diào)節(jié)土壤鋁離子對(duì)煙草青枯病的田間防控效果在明確了鋁離子對(duì)青枯菌和煙草生長(zhǎng)的影響后,本試驗(yàn)利用生石灰和牡蠣殼粉調(diào)節(jié)土壤中鋁離子的含量,分析降低土壤鋁離子對(duì)煙草青枯病的防控效果。結(jié)果表明,生石灰和牡蠣殼粉處理均能顯著降低土壤中交換性鋁離子的含量,但生石灰的持效性不如牡蠣殼粉;牡蠣殼粉處理可顯著降低田間煙草青枯病的發(fā)病率,對(duì)煙草青枯病的最終防控效果達(dá)到了54.27%,顯著高于生石灰處理的23.01%。6.分析了調(diào)節(jié)土壤鋁離子對(duì)煙草根際土壤微生物群落組成的影響在明確了生石灰和牡蠣殼粉調(diào)節(jié)鋁離子對(duì)煙草青枯病的防控效果后,利用16S rRNA測(cè)序技術(shù)分析了生石灰、牡蠣殼粉和對(duì)照處理的根際土壤細(xì)菌群落組成,結(jié)果表明,牡蠣殼粉處理顯著提高了煙草根際土壤細(xì)菌的豐富度和多樣性,但對(duì)青枯雷爾氏菌的相對(duì)豐度沒(méi)有顯著影響;利用LEfSe分析,牡蠣殼粉處理后,擬桿菌門(Bacteroidetes)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)和Saccharibacteria成為優(yōu)勢(shì)類群,在屬水平上,促進(jìn)養(yǎng)分吸收的類群成為優(yōu)勢(shì)菌群。說(shuō)明牡蠣殼粉降低土壤交換性鋁離子可調(diào)節(jié)土壤健康狀況從而增強(qiáng)煙株健康而達(dá)到防控青枯病的效果。綜上所述,青枯雷爾氏菌對(duì)鋁離子的耐受能力要強(qiáng)于煙草,因此,當(dāng)土壤酸化造成交換性鋁離子釋放時(shí),第一,土壤中的交換性鋁離子對(duì)青枯雷爾氏菌的生長(zhǎng)沒(méi)有顯著的影響,但可對(duì)煙草根系造成毒害損傷,從而為青枯菌的侵染提供了有利的條件;第二,土壤中的交換性鋁離子可降低土壤微生物的代謝活性以及群落組成多樣性,降低有益于煙草養(yǎng)分吸收的細(xì)菌類群,影響煙株健康。綜合以上兩方面因素,土壤酸化條件下鋁離子的釋放加重了煙草青枯病的發(fā)生。
【圖文】：

圖 1.1 煙草青枯病、土壤微生物、土壤酸化與鋁離子的相互關(guān)系圖e relationship between tobacco bacterial wilt, soil microorganisms, soiland aluminum ions區(qū)主要分布在南部，大部分地區(qū)都是偏酸性的土壤，而且研究已經(jīng)生嚴(yán)重的區(qū)域土壤 pH 范圍為 4.5~5.5，說(shuō)明土壤酸化是導(dǎo)致煙草壤酸化對(duì)土壤微生物活性產(chǎn)生顯著的影響，但是作用機(jī)制并不明確響著煙草青枯病的發(fā)生，土壤微生物與煙草青枯病的發(fā)生存在著土壤的一個(gè)重要元素，與土壤 pH 相互作用，探究鋁離子與煙草青子是直接作用于煙草或青枯菌，還是鋁離子對(duì)微生物的群落組成產(chǎn)病，，從而從鋁元素的角度明確土壤酸化對(duì)煙草青枯病發(fā)生影響的離子對(duì)植物生長(zhǎng)影響的研究，國(guó)外從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始就非常漸出現(xiàn)關(guān)于鋁離子對(duì)植物生長(zhǎng)影響的報(bào)道。到目前為止，研究植生等農(nóng)作物以及森林上面，研究的內(nèi)容主要集中在鋁離子對(duì)植物生機(jī)制以及緩解植物鋁毒害的措施方面，而關(guān)于鋁離子與植物病害

圖 2-1 植煙土壤 pH 與交換性鋁離子的關(guān)系ationship between soil pH and exchangeable aluminu2 我國(guó)南方主要煙區(qū)土壤 pH 及交換性鋁離子分布f Soil pH and ExchangeableAluminum Ions in Mainin Southern China
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S435.72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2630277