轮作方式对黄瓜根际细菌多样性及产量的影响

论文摘要

作物间的间、混、轮、套栽培方式是我国传统农业的精华,连作有害,轮作有利早已被人们所认识,但其机理尚不十分清楚。土壤微生物的群落结构组成及其变化在一定程度上反映了土壤的生态环境及土壤质量,本试验以设施内连作问题突出的黄瓜为研究对象,利用PCR-DGGE技术研究4种不同蔬菜的7种轮作方式对黄瓜根际土壤细菌群落结构多样性的影响,并通过黄瓜病害及产量的调查结果对不同蔬菜轮作的效果进行验证,目的在于弄清轮作控制病害提高产量的土壤微生物学机理,为改善黄瓜根际土壤微生态环境,建立较好的黄瓜轮作方式提供理论依据。本试验得出以下结论:1.设施轮作对土壤细菌群落结构有一定影响。轮作能够提高土壤微生物多样性,本试验所研究轮作方式中,菜豆-芹菜-黄瓜轮作,番茄-芹菜-黄瓜轮作和番茄-菜豆-黄瓜轮作方式,对于黄瓜根际土壤细菌群落结构多样性和均匀度有较好的促进作用,是较理想的黄瓜轮作方式。2.设施轮作对黄瓜病害有一定影响。不同蔬菜轮作能够减轻黄瓜病害,其中菜豆-芹菜-黄瓜轮作有效的减轻黄瓜白粉、霜霉和角斑三种病害发生,是理想的轮作方式。番茄-菜豆-黄瓜和番茄-芹菜-黄瓜轮作分别对于减轻黄瓜霜霉和角斑病害的发生有较好的作用,也是较好的轮作方式。3.设施轮作对土壤理化性状有一定影响。不同蔬菜轮作能够均衡土壤养分降低土壤盐分。番茄-菜豆-黄瓜轮作能够显著的降低土壤氮含量（p<0.05）,提高有机质含量,降低土壤盐度。菜豆-芹菜-黄瓜轮作也能较好的提高土壤有机质含量,降低土壤盐度。4.设施轮作对黄瓜产量有一定影响。各轮作处理黄瓜产量均显著高于对照黄瓜产量（p<0.05）,增产幅度为菜豆-芹菜-黄瓜轮作>番茄-芹菜-黄瓜轮作>番茄-菜豆-黄瓜轮作>黄瓜-芹菜-黄瓜轮作>菜豆-番茄-黄瓜轮作>黄瓜-番茄-黄瓜轮作>黄瓜-菜豆-黄瓜轮作。5土壤细菌群落结构多样性指数和均匀度指数与黄瓜病情指数具有一定的相关性。土壤细菌群落结构多样性指数与黄瓜霜霉病病情指数呈极显著负相关,与白粉病和角斑病病情指数呈显著负相关。均匀度指数与黄瓜白粉病和角斑病病情指数呈显著负相关。综合以上结论,轮作可以提高土壤细菌多样性,降低黄瓜病害,均衡土壤养分。其中菜豆-芹菜-黄瓜轮作、番茄-芹菜-黄瓜轮作和番茄-菜豆-黄瓜轮作方式可以为黄瓜生长创造一个良好的生态环境,显著提高黄瓜产量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外的研究进展
• 1.2.1 土壤微生物多样性的研究进展
• 1.2.2 土壤微生物多样性研究方法进展
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料及仪器设备
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 仪器设备及药品
• 2.2 试验设计与方法
• 2.2.1 试验设计
• 2.2.2 取样时期及方法
• 2.2.3 生理指标及产量测定方法
• 2.2.4 光合作用各项指标测定方法
• 2.2.5 黄瓜病害调查方法
• 2.2.6 土壤细菌群落结构多样性分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 第一茬不同蔬菜根际土壤细菌群落结构分析
• 3.1.1 不同蔬菜根际微生物基因组DNA 的提取纯化及PCR 扩增结果
• 3.1.2 第一茬不同蔬菜根际土壤细菌DGGE 图谱分析
• 3.1.3 第一茬蔬菜根际细菌群落结构多样性指数及均匀度指数分析
• 3.1.4 第一茬不同蔬菜根际土壤细菌群落丰富度分析
• 3.2 第二茬不同蔬菜轮作后根际土壤细菌群落结构分析
• 3.2.1 第二茬不同蔬菜轮作后土壤微生物基因组DNA的提取纯化及PCR扩增结果
• 3.2.2 第二茬不同蔬菜轮作后根际土壤细菌DGGE 图谱分析
• 3.2.3 第二茬不同蔬菜轮作后土壤细菌群落结构多样性指数及均匀度指数分析
• 3.2.4 第二茬不同蔬菜轮作后根际土壤细菌群落丰富度分析
• 3.3 第三茬黄瓜定植前土壤细菌群落结构分析
• 3.3.1 土壤微生物基因组DNA 的提取纯化及PCR 扩增结果
• 3.3.2 第三茬黄瓜定植前土壤细菌DGGE 图谱分析
• 3.2.3 第三茬黄瓜定植前土壤细菌群落结构多样性指数及均匀度指数分析
• 3.2.4 第三茬黄瓜定植前根际土壤细菌群落丰富度分析
• 3.4 第三茬黄瓜不同时期根际土壤细菌群落结构分析
• 3.4.1 黄瓜根际土壤微生物基因组DNA 的提取纯化及PCR 扩增结果
• 3.4.2 根瓜期黄瓜根际土壤细菌DGGE 图谱分析
• 3.4.3 盛瓜期黄瓜根际土壤细菌DGGE 图谱分析
• 3.4.4 拉秧前黄瓜根际土壤细菌DGGE 图谱分析
• 3.4.5 黄瓜不同时期土壤细菌群落结构多样性指数及均匀度指数分析
• 3.4.6 第三茬黄瓜不同生长时期根际土壤细菌群落丰富度分析
• 3.5 细菌 16S rDNA 片段的序列分析
• 3.6 不同蔬菜轮作对黄瓜生理指标及产量的影响
• 3.6.1 不同蔬菜轮作对黄瓜叶绿素含量的影响
• 3.6.2 不同蔬菜轮作对黄瓜根系活力的影响
• 3.6.3 不同蔬菜轮作对黄瓜净光合速率的影响
• 3.6.4 不同蔬菜轮作对黄瓜蒸腾速率的影响
• 3.6.5 不同蔬菜轮作对黄瓜叶片胞间二氧化碳浓度的影响
• 3.6.6 不同蔬菜轮作对黄瓜叶片气孔导度的影响
• 3.6.7 不同蔬菜轮作对黄瓜产量的影响
• 3.7 不同蔬菜轮作对发病率及黄瓜病情指数的影响
• 3.7.1 不同蔬菜轮作对黄瓜白粉病发病率的影响
• 3.7.2 不同蔬菜轮作对黄瓜白粉病病情指数的影响
• 3.7.3 不同蔬菜轮作对黄瓜霜霉病发病率的影响
• 3.7.4 不同蔬菜轮作对黄瓜霜霉病病情指数的影响
• 3.7.5 不同蔬菜轮作对黄瓜角斑病发病率的影响
• 3.7.6 不同蔬菜轮作对黄瓜角斑病病情指数的影响
• 3.7.7 黄瓜病情指数与产量的相关分析
• 3.8 不同蔬菜轮作对黄瓜土壤养分的影响
• 3.9 土壤养分与土壤细菌群落结构多样性指数的相关性分析
• 3.10 土壤养分与黄瓜产量的相关性分析
• 3.11 土壤细菌群落结构各指数与黄瓜病情指数相关分析
• 3.12 土壤细菌群落结构各指数与黄瓜产量相关分析
• 4 讨论
• 4.1 不同蔬菜轮作对黄瓜根际土壤细菌群落结构的影响
• 4.2 不同蔬菜轮作对黄瓜病害的影响
• 4.3 不同蔬菜轮作对土壤养分的影响
• 4.4 不同蔬菜轮作对根际细菌种群的影响
• 4.5 DGGE 技术优缺点
• 4.6 本实验基础上需要进一步探讨的问题
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文