【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(jīng)濟效益好,導(dǎo)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(jié)構(gòu)不平衡。而且農(nóng)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(chǎn)業(yè)發(fā)展的不利條件。保證農(nóng)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(jié)構(gòu)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(shù)量和土壤理化性質(zhì)的影響,并采用Illumina Miseq高通量測序技術(shù)進行微生物結(jié)構(gòu)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(jié)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(shù)量,降低了土壤真菌和病原菌數(shù)量,番茄枯萎病發(fā)病率和土壤中病原菌數(shù)量呈顯著正相關(guān)。(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(jié)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(shù)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(nóng)-威納多樣性指數(shù)。Chao1指數(shù)在蚯蚓糞處理中均大于CK處理,但差異不顯著。ACE指數(shù)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(shù)和ACE指數(shù)均大于CK對照處理。相關(guān)性檢驗結(jié)果表明,番茄枯萎病發(fā)病率與細菌及真菌香農(nóng)-威納指數(shù)呈負相關(guān),但未達到顯著性水平,發(fā)病率與細菌和真菌ACE,Chao1指數(shù)呈顯著負相關(guān)關(guān)系,發(fā)病率與細菌、真菌辛普森指數(shù)呈正相關(guān),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(dān)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(dān)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(dān)子菌門(Basidiomycota)的豐度。(6)門水平微生物群落的Pearson相關(guān)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(guān)關(guān)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(guān)關(guān)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(guān),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(guān),而Parcubacteria與含水量呈顯著負相關(guān)。其他優(yōu)勢群落的相對豐度和土壤理化特性之間相關(guān)性并不顯著。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)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(yīng)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(guān)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(dāng)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(shù)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(shù)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(zhì)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(shù)逡逑量整體呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，其中細菌數(shù)量在番茄盛果期最高，苗期和結(jié)果后期細菌數(shù)逡逑量較低。苗期，蚯蚓糞處理１：３Ｐ和處理１：５Ｐ細菌數(shù)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(zhì)，促進了細菌數(shù)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(shù)量并未顯著性提高，與蚯蚓糞中碳氮比過大有關(guān)，不利于細菌數(shù)量的大量生長。逡逑如圖３－３顯示，真菌數(shù)量總體變化趨勢為逐漸升高后降低，和土壤細菌數(shù)量的變化趨勢逡逑相似，在盛果期真菌數(shù)量達到最高，其中對照ＣＫ處理的真菌數(shù)量最高，真菌數(shù)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(shù)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(shù)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(guān)，蚯蚓糞中含有拮抗菌抑制了病原菌的增長，所以真菌數(shù)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(shù)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(jié)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(jié)果期放線菌數(shù)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(shù)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(shù)量達到最高，是對照ＣＫ逡逑處理的３．６１倍，其放線菌數(shù)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(shù)量最高，結(jié)果期最低，在整個生育期方差分析顯示，放線菌數(shù)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(shù)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(zāi)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