發(fā)布時間：2020-08-21 18:25

【摘要】：枯萎病是番茄最常見、危害最大的病害之一,番茄種植的經濟效益好,導致許多地方番茄實行連作種植模式,進而土壤微生物種類和群落結構不平衡。而且農戶對番茄土傳枯萎病防控不力,使番茄枯萎病成為制約我國番茄產業(yè)發(fā)展的不利條件。保證農作物健康生長的主要決定因素之一是土壤健康,而微生物在保持土壤健康中起到了非常重要的作用,微生物的多樣性和群落結構是影響土傳病害防治的重要因素。本試驗以蚯蚓糞為研究對象,研究了蚯蚓糞對番茄植株抗氧化物活性、土壤中微生物數量和土壤理化性質的影響,并采用Illumina Miseq高通量測序技術進行微生物結構多樣性進行研究,闡明了土壤微生物群落變化對土傳病害的初步抑制機理。主要研究結果如下:(1)蚯蚓糞降低了番茄枯萎病的發(fā)病率,隨蚯蚓糞比例的上升而顯著降低,對照CK處理的發(fā)病率最高為70.5%,1:1P處理的發(fā)病率最低為17.4%,蚯蚓糞處理提高了土壤中細菌和放線菌數量,降低了土壤真菌和病原菌數量,番茄枯萎病發(fā)病率和土壤中病原菌數量呈顯著正相關。(2)在健康組中,蚯蚓糞處理提高了番茄植株超氧化物歧化酶(SOD)活性和過氧化氫酶(POD)的活性,病原組蚯蚓糞處理SOD活性和POD活性和對照相比差異不顯著,丙二醛(MDA)活性在番茄生育期逐漸增高,蚯蚓糞處理降低了 MDA含量。(3)從蚯蚓糞土壤中分離得到216株菌株,利用平板對峙法觀察29株分離細菌對真菌病原菌FOL1、FOL2、Rhi和Phy的拮抗作用。結果顯示,其中拮抗菌JG-3,JG-5,JG-13,JG-20,JG-23和GJ對四種真菌病原菌具有拮抗作用,且對番茄枯萎病病原菌FO1抑菌圈大于11 mm,選擇這幾株菌用于溫室病土防效試驗。拮抗菌GJ處理的番茄枯萎病病原菌數量為1.23×104個/克干,發(fā)病率最低為4.3%,極顯著的降低了番茄枯萎病的發(fā)病率。對拮抗菌GJ進行形態(tài)、生理生化及16S rRNA測序鑒定為枯草芽孢桿菌。(4)在病原組土壤細菌群落中,蚯蚓糞處理顯著的提高了土壤微生物香農-威納多樣性指數。Chao1指數在蚯蚓糞處理中均大于CK處理,但差異不顯著。ACE指數在蚯蚓糞處理1:0P、1:1P和1:3P與對照相比差異顯著。在病原組土壤真菌群落中,各蚯蚓糞處理的Chao1指數和ACE指數均大于CK對照處理。相關性檢驗結果表明,番茄枯萎病發(fā)病率與細菌及真菌香農-威納指數呈負相關,但未達到顯著性水平,發(fā)病率與細菌和真菌ACE,Chao1指數呈顯著負相關關系,發(fā)病率與細菌、真菌辛普森指數呈正相關,但未達到顯著水平。(5)在細菌門水平上,健康組中的優(yōu)勢細菌依次為變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、綠彎菌門(Chloroflexi)、放線菌門(Actinobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、厚壁菌門(Firmicutes)、浮霉菌門(Planctomycetes),而病原組中優(yōu)勢細菌依次為變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、放線菌門(Actinobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、Saccharibacteria、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、Parcubacteria 和厚壁菌門(Firmicutes)。與同比例蚯蚓糞的健康土壤相比,病原土壤中放線菌門(Actinobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、綠彎菌門(Chloroflexi)的相對豐度升高,變形菌門(Proteobacteria)相對豐度降低。在真菌門水平上,兩組中的共同的優(yōu)勢真菌為子囊菌門(Ascomycota)。病原組蚯蚓糞處理中,土壤真菌最優(yōu)勢群落為子囊菌門(Ascomycota),次優(yōu)勢菌群為擔子菌門(Basidiomycota)和接合菌門(Zygomycota),與同比例蚯蚯糞健康土壤相比,病原土壤中擔子菌門(Basidiomycota)、接合菌門(Zygomycota)、壺菌門(Chytridiomycota)的相對豐度均降低。此外,健康組中,與土壤處理CKO相比,蚯蚓糞處理均增加了子囊菌門(Ascomycota)的豐度,降低了擔子菌門(Basidiomycota)的豐度。(6)門水平微生物群落的Pearson相關性分析表明,變形菌門(Proteobacteria)和疣微菌門(Verrucomicrobia)的相對豐度與番茄枯萎病發(fā)病率之間呈顯著正相關關系,而異常球群-棲熱菌門(Deinococcus-Thermus)與番茄枯萎病發(fā)病率之間呈顯著負相關關系。在土壤微生物群落中,放線菌門(Actinobacteria)和綠彎菌門(Chloroflexi)的相對豐度均與速效磷和含水量顯著正相關,疣微菌門(Verrucomicrobia)的相對豐度與全氮,速磷,速鉀和含水量呈顯著負相關,而Parcubacteria與含水量呈顯著負相關。其他優(yōu)勢群落的相對豐度和土壤理化特性之間相關性并不顯著。
【學位授予單位】：東北農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S436.412.1
【圖文】：

３．１蚯蚓糞對番茄枯萎病生物效應研究逡逑３．１．１蚯蚓糞對番茄枯萎病發(fā)病率的影響逡逑如圖３－１所示在接種了番茄枯萎病病原菌的土中加入不同比例的蚯蚓糞后，枯萎病的發(fā)逡逑病情況，番茄植株的發(fā)病程度與蚯蚓糞的量有直接關系，隨著蚯蚓糞比例的的上升，枯萎病逡逑病害顯著降低，發(fā)病率由對照ＣＫ的７０．５％降到了邋１：１Ｐ處理的１７．４％，但當蚯蚓糞比例大于逡逑１：１時，枯萎病病害發(fā)病率有所上升，發(fā)病率變?yōu)椋玻保矗サ剑玻常?#176;／。，總體趨勢是高比例蚯蚓糞逡逑的發(fā)病率低于低比例蚯蚓糞處理。逡逑９０邋－＞逡逑８０邋－邋３逡逑９邋７０邋－逡逑二邐６０邐＿邐ｂ逡逑ｌｌ邐４０邐－邐ｒｈ邐：：逡逑＾邋．１邐３０邐－邐ｃ邐＾邐ｃ邐N逡逑．Ｉ邋－逡逑１：０Ｐ邐５：１Ｐ邐３：１邐Ｐ邐１：１邋Ｐ邋１：３邐Ｐ邐１：５Ｐ邐ＣＫ逡逑處理邋Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ逡逑圖３－１蚯蚓糞對番茄枯萎病發(fā)病率的影響逡逑Ｆｉｇ．３－１邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｖｅｒｍｉｃｏｍｐｏｓｔ邋ｏｎ邋ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ邋ｏｆ邋Ｔｏｍａｔｏ邋Ｆｕｓａｒｉｕｍ邋Ｗｉｌｔ逡逑３．１．２蚯蚓糞對攜帶病原菌土壤中的微生物數量影響逡逑３．１．２．１蚯蚓糞對土壤中可培養(yǎng)的微生物數量影響逡逑土壤中作為主要組成部分的細菌在各種有機質分解，在拮抗病原菌中起到重要的作用，逡逑如圖３－２所示，從取樣時間的四個時期看來，加入蚯蚓糞后的番茄枯萎病土中細菌微生物數逡逑量整體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，其中細菌數量在番茄盛果期最高，苗期和結果后期細菌數逡逑量較低。苗期，蚯蚓糞處理１：３Ｐ和處理１：５Ｐ細菌數量分別是對照處理ＣＫ的１．５２和１．６４倍，逡逑顯著高于對照處理

量的可利用的營養(yǎng)物質，促進了細菌數量的增長，純蚯蚓糞處理和高比例蚯蚓糞處理中細菌逡逑數量并未顯著性提高，與蚯蚓糞中碳氮比過大有關，不利于細菌數量的大量生長。逡逑如圖３－３顯示，真菌數量總體變化趨勢為逐漸升高后降低，和土壤細菌數量的變化趨勢逡逑相似，在盛果期真菌數量達到最高，其中對照ＣＫ處理的真菌數量最高，真菌數量在整個番逡逑茄生育期的總體變化趨勢為ＣＫ＞３：１Ｐ＞５：１Ｐ＞１：５Ｐ＞１：０Ｐ＞１：３Ｐ＞１：１Ｐ，蚯蚓糞處理的真菌數量較逡逑對照相比均呈現(xiàn)不同程度的下降。土壤處理中真菌數量較蚯蚓糞中顯著增多與土壤中加入大逡逑量病原菌有關，蚯蚓糞中含有拮抗菌抑制了病原菌的增長，所以真菌數量降低。逡逑一邋９邋１逡逑ｉｊ邋８邋？邐■邋１：０Ｐ邐＾５：ＩＰ邋＊、３：１Ｐ邐＝邋１：１邋Ｐ邋ｆ邋？？邋１：３邋Ｐ邋１：５Ｐ邋＊ＣＫ逡逑0邋７邋？邐早W ｂ逡逑Ｓ邋６邋－逡逑ｂｂ－邐ｉ．｜｜ｉ；邋ｊ逡逑ｄ煖夕：＿邐＿虐１＿逡逑Ｔ１邐Ｔ２邐Ｔ３邐Ｔ４逡逑生育期邋Ｇｒｏｗｔｈ邋ｐｅｒｉｏｄ逡逑圖３－２蚯蚓糞對土壤中細菌數量的測定逡逑Ｆｉｇ．３－２邋Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｎｕｍｂｅｒ邋ｏｆ邋ｂａｃｔｅｒｉａ邋ｉｎ邋ｓｏｉｌ邋ｂｙ邋ｖｅｒｍｉｃｏｍｐｏｓｔ逡逑１00邐

結果與分析逡逑如圖３－４所示，不同處理之間的放線菌在番茄整個生長時期達到峰值的時期不同，蚯蚓逡逑糞處理３：１邋Ｐ、１：１Ｐ和１：３Ｐ在開花結果期放線菌數量達到最高，分別是對照ＣＫ處理的４倍、逡逑５．１６倍和４．５８倍，蚯蚓糞處理１：０Ｐ和５：１Ｐ在番茄苗期放線菌數量最高，分別是對照ＣＫ處逡逑理的２．０７倍和２．５９倍，蚯蚓糞處理１：５Ｐ，在番茄盛果期放線菌數量達到最高，是對照ＣＫ逡逑處理的３．６１倍，其放線菌數量為Ｇ＾ｘｌＯ＾ＦＵｔ１，對照處理的放線菌在番茄生育期的變化趨逡逑勢是逐漸減少，苗期數量最高，結果期最低，在整個生育期方差分析顯示，放線菌數量顯著逡逑低于添加蚯蚓糞處理，原因在于蚯蚓糞中放線菌含有較多拮抗細菌，病原菌的加入刺激了拮逡逑抗菌的增殖。逡逑１：０Ｐ邐？５：１Ｐ邋Ｎ３：ｌ邋Ｐ邋＝１：１邋Ｐ邋＇邋１：３邋Ｐ邋１：５Ｐ邋＊ＣＫ逡逑１４邐ａ逡逑Ｓ邋＿邐ａ邐Ｔ邋ｂ逡逑Ｕ．邐ｔ邐ｃ＾Ｔ邐ａ逡逑毅邋Ｉ〕８－邐ｉ逡逑１邋：ｌＭｉ邐＿ｌｉ逡逑Ｔ１邐Ｔ２邐Ｔ３邐Ｔ４逡逑生育期邋Ｇｒｏｗｔｈ邋ｐｅｒｉｏｄ逡逑圖３－４蚯蚓糞對土壤中放線菌數量的測定逡逑Ｆｉｇ．３－４邋Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ邋ｉｎ邋ｓｏｉｌ邋ｂｙ邋ｖｅｒｍｉｃｏｍｐｏｓｔ逡逑３．１．２．２蛇蝴up對番前枯委病病原V韉撓跋戾義希ǎ保球痙嘍苑芽菸〔≡康撓跋戾義嫌賞跡常悼芍�，更t球痙啻碇脅≡亢投哉障啾認災檔停廄魘剖竊諶⊙卞義霞淠誄氏窒壬吆籩鴆澆檔偷那魘

本文編號：2799708