摘要
番茄是中国主要的设施蔬菜,研究表明连作导致的土传病害已经很大程度限制了番茄的产量;而其中番茄线虫病发生的危害最为严重,甚至造成绝产。秸秆还田除了优化土壤环境,还能丰富土壤微生物群落,抑制病害。研究发现,秸秆添加到土壤中后,微生物更加活跃,能够增加植物抗性、提高产量和品质,有效的遏制病害,但不同秸秆碳源与病害、微生物三者关系还有待研究。 本试验以番茄连作土壤为研究对象,以盆栽方式进行试验,把7种作物(玉米、小麦、万寿菊、菊芋、大蒜、分蘖洋葱和番茄)的粉碎秸秆加入到番茄连作土中,系统研究其对番茄的生长、根结数量、土壤化学性状、土壤酶活性及土壤微生物群落结构的影响;旨在探究不同秸秆对番茄生长及根结线虫病的影响,筛选效果良好的秸秆资源,同时用高通量测序方法研究土壤的微生物群落结构,分析秸秆与病害、微生物的关系,为探索秸秆再利用及防治土传病害的新策略奠定基础。试验的主要结果如下: (1)、不同植物秸秆对番茄生长的影响:玉米和分蘖洋葱秸秆处理整个取样时期对番茄生长促进作用;但菊科作物菊芋和万寿菊秸秆对番茄生长整个时期作用不明显,甚至低于对照。 (2)、不同植物秸秆对番茄根结数的影响:分蘖洋葱秸秆处理在各取样时期对番茄根结数量有显著的抑制作用。 (3)、土壤微生物丰富度和多样性分析结果表明:对于番茄连作土真菌而言,与对照比较,各处理在取样时期降低了土壤真菌群落的多样性和丰富性。对于番茄连作土细菌而言,与对照比较,各处理在在30d和50d时期对土壤细菌群落的丰富性和多样性无影响,而在70d时,各处理降低了土壤细菌群落的丰富性。 (4)、土壤微生物群落结构主坐标轴分析(PCA)结果表明:对于番茄连作土真菌而言,在30d和50d时,菊芋、小麦、分蘖洋葱和番茄秸秆改变了土壤真菌群落;70d时,菊芋、小麦、分蘖洋葱秸秆改变了土壤真菌群落。对于番茄连作土细菌而言,在30d和50d时,菊芋、小麦、分蘖洋葱和番茄秸秆改变了土壤细菌群落;在70d时,菊芋和小麦秸秆改变了土壤细菌群落。 (5)、土壤微生物菌群分布分析结果表明:在真菌门水平,在30d和50d时,小麦秸秆处理显著提高了子囊菌门的相对丰度,在30d时,菊芋秸秆显著提高了接合菌门的相对丰度,小麦秸秆在整个时期显著提高了未分类的真菌的相对丰度。第30d时,菊芋秸秆显著提高了被孢霉属的相对丰度,小麦、菊芋和番茄秸秆处理在整个时期显著降低了粪壳菌属的相对丰度。在细菌门水平,小麦秸秆在整个时期显著提高了变形菌门的相对丰度。 (6)、番茄根结数量与土壤微生物菌群相关性分析结果表明,番茄根结数量与担子菌门(Basidiomycota)呈显著负相关;番茄根结数量与厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)呈显著正相关,番茄根结数量与绿弯菌门(Chloroflexi)、疣微菌门(Verrucomicrobia)呈显著负相关。