【摘要】：作物連作是常用的生產(chǎn)方式,尤其設(shè)施作物連作更為普遍。連作導(dǎo)致作物生育障礙是眾所周知的農(nóng)業(yè)中需要解決的重大問題,但不同作物連作后產(chǎn)生障礙的差異性,以及其他環(huán)境和土壤耕作等對連作導(dǎo)致作物生育障礙影響的復(fù)雜性,增加了作物連作障礙研究的難度。因此,研究特定環(huán)境及耕作和特定作物連作下土壤生態(tài)劣變規(guī)律,對于解決特定作物連作障礙具有重要意義。本研究以設(shè)施內(nèi)番茄連作1-13茬土壤為試材,在分析了設(shè)施內(nèi)不同連作茬次番茄生長發(fā)育變化的基礎(chǔ)上,解析了設(shè)施番茄連作土壤生態(tài)劣變的成因,目的為調(diào)控設(shè)施番茄連作障礙提供理論依據(jù)。主要研究成果如下:1.明確了設(shè)施內(nèi)1-3茬連作番茄的株高、莖粗、鮮干重、根系活力、產(chǎn)量和品質(zhì)逐茬提高,第3-9茬無顯著差異,第11茬和第13茬顯著降低;與第3-9茬相比,連作11茬和13茬丙二醛含量顯著升高,小區(qū)產(chǎn)量也分別平均下降了 19.09%和20.58%,可見,連作11茬和13茬番茄植株表現(xiàn)出顯著的連作生育障礙現(xiàn)象。2.明確了設(shè)施內(nèi)1-3茬連作土壤EC值、土壤營養(yǎng)元素含量和土壤有機(jī)質(zhì)含量逐茬升高,第3-9茬大體無顯著差異,第11茬和第13茬土壤全磷含量顯著升高,土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有效鐵、有效錳、有效銅和有機(jī)質(zhì)含量顯著降低;第11茬和第13茬土壤EC值比第3-7茬分別平均升高了 43.92%和39.10%;第13茬土壤pH比第3-9茬平均下降了 0.25個單位。相關(guān)分析表明土壤速效鉀、有效鐵、有效錳和有效銅含量和番茄產(chǎn)量呈顯著或極顯著正相關(guān)。說明連作第11茬和第13茬時表現(xiàn)出土壤理化性質(zhì)的劣變和養(yǎng)分含量的失衡。3.明確了設(shè)施內(nèi)1-3茬連作土壤酶活、土壤微生物數(shù)量和土壤微生物功能多樣性逐茬提高,第3-11茬無顯著差異,第13茬土壤微生物總量、細(xì)菌數(shù)量、細(xì)菌真菌比、土壤微生物、六大類碳源利用AWCD值、微生物功能多樣性指數(shù)、脲酶、轉(zhuǎn)化酶、中性磷酸活性顯著降低,真菌數(shù)量顯著升高。相關(guān)分析表明土壤微生物AWCD、土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶活性和番茄產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)。可見,連作13茬土壤微生物數(shù)量、土壤微生物功能多樣性和土壤酶活性發(fā)生顯著劣變,連作障礙顯現(xiàn)。4.明確了連作第13茬時土壤細(xì)菌群落遺傳多樣性發(fā)生顯著改變。和第1茬相比,本試驗(yàn)中連作中期(第3-11茬)土壤細(xì)菌酸桿菌門Gp2和Gp5屬顯著降低,第3-11茬屬水平無顯著差異物種。第13茬土壤細(xì)菌差異OTU數(shù)量明顯升高;PCA分析、PCoA分析和Beta多樣性熱圖分析表明,第13茬與其他茬次發(fā)生顯著分離;LEfSe分析表明,第 13 茬酸桿菌門Gp4、Gp、Gp7、Gp10、Gp17、Gp18、Gp19 以及Latescibacteria_genera_incertae_sedis和WPS_2_genera_incertae_sedis有顯著的增加。5.明確連作第11茬和第13茬土壤真菌菌群遺傳多樣性發(fā)生顯著改變,第13茬土壤致病菌Alternaria豐度顯著升高。不同連作茬次土壤真菌屬水平OTU聚類表明,第11茬和第13茬聚為一組,但與其他茬次分離。LEfSe分析表明,與第1-9茬相比,第11茬和第13茬土壤真菌出現(xiàn)大量豐度顯著增加的物種。其中,第11茬座囊菌綱(c_Dothideomycetes),格孢腔目(o_Pleosporales),小囊菌目(o_Microascales),小囊菌科(f_Microascaceae)和3種子囊菌門下分類地位尚不明確或尚未鑒定的真菌群落豐度顯著升高;第13茬在銀耳綱(c_Tremellomycetes),銀耳菌綱下Cystofilobasidiales呂(o_Cystofilobasidiales),銀耳菌綱下Cystofilobasidiales 科(f_Cystofilobasidiaceae),被孢霉目(o_Mortierellales),被孢霉科(f_Morierellaceae),孢菌科(f_Pleosporaceae),毛球殼科(f_Lasiosphaeriaceae)和5種分類地位尚不明確或尚未鑒定的真菌群落豐度顯著升高。綜上所述,設(shè)施番茄在連作11茬和13茬時表現(xiàn)出明顯的連作生育障礙,番茄產(chǎn)量顯著降低。分析連作障礙的產(chǎn)生主要由土壤生態(tài)環(huán)境因素劣變引起,本試驗(yàn)中連作障礙的產(chǎn)生和土壤pH、EC值、有效態(tài)養(yǎng)分含量、有機(jī)質(zhì)含量、脲酶活性、轉(zhuǎn)化酶活性、中性磷酸酶活性、細(xì)菌數(shù)量、真菌數(shù)量、微生物多樣性有密切的關(guān)系。
[Abstract]:The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : 1 . The results are as follows : Soil microbial diversity index , urease , convertase and neutral phosphoric acid activity were significantly decreased , and the number of fungi increased significantly . The results showed that there were significant changes in soil microbial biomass , soil urease , enzyme activity and tomato yield . The content of available nutrient , the content of organic matter , the activity of urease , the activity of converting enzyme , the activity of neutral phosphatase , the number of bacteria , the number of fungi and the diversity of microorganism have close relation .
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S626;S641.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2123954