【摘要】：半夏(Pinellia ternata)為天南星科植物,其干燥塊莖是我國(guó)傳統(tǒng)的中藥材之一。隨著中藥制藥現(xiàn)代化和高效化的發(fā)展,半夏野生資源日益枯竭,人工種植半夏已成為最重要的藥材來(lái)源,但人工種植一直被連作障礙和土傳病害問(wèn)題的困擾。有益微生物菌劑可調(diào)節(jié)植株代謝,增強(qiáng)根系活力和養(yǎng)分吸收,提高肥料利用率,還能分泌病原菌抑制物,抑制土壤病原菌的繁殖及其對(duì)作物的侵染,減少作物發(fā)病率。生物炭具有改善土壤營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)土壤微生物結(jié)構(gòu)的功能。但有關(guān)施用生物炭和微生物菌劑緩解半夏連作障礙的研究未見報(bào)道。本研究通過(guò)盆栽試驗(yàn)和大田示范試驗(yàn),研究施用不同劑量的三種微生物菌劑(膠質(zhì)芽孢桿菌F1、解淀粉芽孢桿菌PC06和涇陽(yáng)鏈霉菌5406)以及生物炭(600℃炭化的谷殼生物炭)對(duì)半夏生長(zhǎng)、發(fā)病率和產(chǎn)量及品質(zhì)的影響;通過(guò)高通量測(cè)序分析施用微生物菌劑及生物炭對(duì)盆栽半夏根際微生物群落的影響,為應(yīng)用微生物菌劑和生物炭減少人工種植半夏土傳病害的發(fā)生、緩解連作障礙提供試驗(yàn)依據(jù)。主要結(jié)果如下:1.盆栽試驗(yàn)顯示,施用微生物菌劑可顯著改善半夏的生長(zhǎng)發(fā)育,降低發(fā)病率,提高半夏的產(chǎn)量與品質(zhì),其中以施用膠質(zhì)芽孢桿菌的效果最佳。施用中、高劑量膠質(zhì)芽孢桿菌處理的半夏發(fā)病率最低,苗期發(fā)病率接近于0。施用高劑量膠質(zhì)芽孢桿菌的半夏塊莖鮮產(chǎn)量最高,比對(duì)照增加85.91%,干產(chǎn)量較對(duì)照增加68.34%;半夏塊莖總生物堿含量最高,達(dá)到0.288‰,顯著高于其他處理。2.施用微生物菌劑顯著影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu),降低土壤真菌群落多樣性及豐度,提高細(xì)菌群落多樣性及豐度,降低真菌/細(xì)菌比例,導(dǎo)致土壤向細(xì)菌型、休耕型土壤演變。膠質(zhì)芽孢桿菌菌劑顯著降低土壤中半夏致病真菌鐮刀菌屬、環(huán)帶頂孢屬菌的相對(duì)豐度,提高生防細(xì)菌溶桿菌屬、假節(jié)桿菌屬及具有解磷解鉀作用的芽孢桿菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度,提高土壤脲酶、堿性磷酸酶、過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶活性,增強(qiáng)了半夏的抗病能力,活化土壤中難溶性養(yǎng)分。3.施用生物炭顯著提高半夏的生長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量,其中以施用6%生物炭的高劑量處理效果最佳,在佛焰苞期株高、葉長(zhǎng)、葉寬、葉片SPAD值分別比對(duì)照增加86.32%、55.70%、106.85%、40.18%。低(2%)、中(4%)和高劑量(6%)處理的塊莖鮮產(chǎn)量分別比對(duì)照增產(chǎn)64.01%、92.53%、102.17%,干產(chǎn)量結(jié)果與此類似。施用生物炭降低佛焰苞期半夏發(fā)病率,其中中劑量處理的發(fā)病率最低,比對(duì)照降低53.21%。施用生物炭顯著提高半夏藥材水溶性浸出物、有機(jī)酸、總生物堿含量,其中中劑量處理水溶性浸出物較對(duì)照提高2.48%,有機(jī)酸含量較對(duì)照提高31.29%,差異均達(dá)顯著水平。4.與對(duì)照比較,施用生物炭顯著提高土壤有效養(yǎng)分含量,并隨生物炭施用濃度的增加土壤有效養(yǎng)分含量呈增加趨勢(shì)。施用生物炭增加土壤真菌群落中接合菌門(Zygomycota)的相對(duì)豐度,降低子囊菌門(Ascomycota)和環(huán)帶頂孢屬菌(Acremoniumzonatum)相對(duì)豐度;降低細(xì)菌群落酸桿菌門(Acidobacteria)和綠彎菌門(Chioroflexi)的相對(duì)豐度,增加變形菌門(Proteobacteria)和具有生防功能的假節(jié)桿菌屬(Pseudarthrobacter)、黃桿菌屬(Flavobacteria)以及具有解磷解鉀功能的芽孢桿菌屬(Bacillus)的相對(duì)豐度。5.大田示范試驗(yàn)結(jié)果表明,施用膠質(zhì)芽孢桿菌F1、涇陽(yáng)鏈霉菌5406、解淀粉芽孢桿菌PC06菌劑能顯著改善半夏的生長(zhǎng)勢(shì)、提高半夏的產(chǎn)量與品質(zhì)。在佛焰苞期調(diào)查顯示,施用膠質(zhì)芽孢桿菌F處理的半夏株高、小葉長(zhǎng)、小葉寬及葉片SPAD值分別比對(duì)照提高12.75%、12.52%、12.76%和17.03%。施用鏈霉菌5406和膠質(zhì)芽孢桿菌F1的塊莖鮮產(chǎn)量分別比對(duì)照提高60.10%和48.03%,塊莖藥材水溶性浸出物含量均較對(duì)照提高1.20%,有機(jī)酸含量均比對(duì)照提高9.83%,總生物堿含量分別比對(duì)照提高3.70%和3.29%,差異均達(dá)顯著水平。施用解淀粉芽孢桿菌的塊莖水溶性浸出物、有機(jī)酸和總生物堿含量略高于對(duì)照,但與對(duì)照無(wú)顯著差異。以上試驗(yàn)結(jié)果為生物菌劑和生物炭半夏種植業(yè)中推廣利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S567.239
【圖文】：

圖 1.1 半夏(天南星科植物圖鑒)Fig.1.1 Pinellia ternata物，可通過(guò)種子、珠芽、塊莖等多種流域一次種植可收獲多年(每半年收病蟲害(根腐病、縮葉病、紅天蛾、經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，常常在田間大留、病原菌和害蟲抗藥性增強(qiáng)。在的種植，以緩解連作障礙。礙的原因差異很大，但主要原因還是

29圖 2.6 微生物菌劑對(duì)土壤不同酶活性的影響Fig. 2.6 Effect of different bacterial fertilizer treatments on the activity of soil enzymesA-脲酶活性;B-磷酸酶活性;B-過(guò)氧化氫酶活性;C-過(guò)氧化物酶活性,下同。3.4.3 不同微生物菌劑處理對(duì)土壤真菌多樣性的影響利用 Miseq 高通量測(cè)序平臺(tái)優(yōu)化后得到 1442589 條序列，總堿基數(shù)2132196bp，平均長(zhǎng)度為 257.27bp。其中不種植對(duì)照(CK0)、種植對(duì)照(CK)、涇霉菌處理組(L)、膠質(zhì)芽孢桿菌處理組(F)平均分別讀取了 70903.5、72118.75766.75、73751 條序列，基本信息如下表。

圖 2.7 不同菌劑處理土壤真菌 Coverage 指數(shù)Fig. 2.7 Soil fungal community Coverage index in the different bacterial fertilizer treatmen

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本文編號(hào)：2787740