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根际促生细菌对樱桃重茬土壤及幼苗生理特性的影响

日期:2021年11月03日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:586
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202110201030098785 论文字数:32515 所属栏目:农业论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
相关标签:农业论文

本文是一篇农业论文,笔者经过研究,得出以下结论:1、植物根际促生菌对吉塞拉 6 号组培苗的生长具有促进作用,对幼苗地上部分的生理指标,地下部分的指标与对照相比均表现出数据增加。2、植物根际促生菌的高浓度的菌悬液对吉塞拉 6 号组培苗的促进作用高于低浓度的菌悬液对吉塞拉 6 号组培苗的促进作用。随着各个单一菌液的浓度的降低,幼苗的地上部分与地下部分的各项指标增长率也随之降低。土壤中真菌的数量随着菌悬液浓度的升高而降低,土壤中细菌的数量随着菌悬液浓度的升高而升高。


1 前言


1.1 问题的提出

甜樱桃属于蔷薇科、樱属植物。具有“开春第一果”的称呼[1]。原产地在西亚及欧洲东南部。我们国家从欧洲引入樱桃栽种是在 19 世纪末 20 世纪初,主要通过商人,水手,传教士等人引入我国,并尝试着在烟台及大连等地进行栽培。在解放以前,樱桃栽种由于技术的不完善,各地试栽数量比较少,在我国东部沿海地区发展比较缓慢;20 世纪后期,由于樱桃生长期短、产值高等优势,受到普遍关注,各地区均开始引种,樱桃的种植规模由此日渐扩大,呈现出适宜区全面开花式发展,进入快速发展阶段[2]。如今樱桃产业已成为我国果业的重要组成部分,并且成为代表性的高效产业之一,呈现欣欣向荣的态势[3]。种植面积逐渐扩大,根据联合国粮食与农业组织(FAO)数据显示,2018 年,世界樱桃种植面积约 86.4 万 hm2(1295.3 万亩),产量 570.2 万 t,平均 666.7 m2 产量 440.2 kg。其中中国的种植面积大约有 23.3 万 hm2,产量达 160 万 t,平均 666.7 m2产量 457.8kg[4]。樱桃的商业前景广阔,近年来市场对于樱桃的需求量的增长,使得如何提高樱桃的产量成为了一个需要思考的问题。由于樱桃的产量的需增,会使得果园出现集约化、种植品种单一的现象。这种现象长期发展会影响到樱桃的产量与质量。这种现象急需要迫切解决。随着樱桃产业的发展,传统老果园势必被新型果园所取代,其原因有以下几点: 果树从业者的老龄化、转型缺失、劳动力成本上涨等原因,促使果园栽培模式急需由传统模式转变为省工省力的机械化生产模式。随着国民对果品质量及风味要求逐年增高,加上国内外果品产业竞争压力,使得传统果园面临果树品种的更新换代问题。传统果园化肥、农药施用不合理,造成环境污染,迫使传统果园树向新型园转变。但受用地的影响及产业发展需求,很多果园都需要在原地基础上重建,因此连作障碍成为樱桃果园转型期亟待解决的问题[5]。化学肥料的大量施用可以直接刺激产量的增加,但随之而来的副作用也不容忽视,如环境污染,土壤结构破坏,土壤理化性质改变等一系列不可忽略的问题。由于人们对于农业可持续性发展的意识不断增强,一种环境友好型的并且符合农业可持续发展的新型肥料成为农业生产的热点。这种新型的肥料就是备受关注的微生物菌肥。

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1.2 前人的研究进展

1.2.1 连作障碍

1.2.1.1 连作障碍的研究

历史随着我国经济的高速的发展,现代农业产业逐渐呈现出集约化、栽植品种单一化的栽种的发展趋势,使得连作障碍的现象日益增多,成为了中国现代农业发展过程中的一个亟待解决的问题。连作障碍(Continuous cropping obstacle)又名重茬问题、再植问题、再植病害、忌地问题[8],是指连续多年在同一片土壤上栽培同种作物或近缘作物引起的作物生长发育异常[9]。多年连作现象会导致樱桃植株生长缓慢,发育不良,樱桃果实产量下降,质量也会有所影响,病虫害现象发生等现象,严重时甚至会造成樱桃植株的死亡,带来巨大的经济损失。连作障碍发生的原因主要包括土壤养分的过度消耗造成的土壤养分失衡、土壤理化性质的恶化,病虫害增加和有毒物质的不断积累等。它的发生也会受到连作次数、土壤类型、栽培形式以及后期的土肥水管理等的影响[10]。连作障碍的发生会大大影响到樱桃种植业的发展。连作障碍问题存在的时间悠久,在公元前 300 年,人们已经对其有所研究。北魏末年的农学家贾思勰的著作《齐民要术》中已经对连作障碍问题有所描写[11]。

1.2.1.2 樱桃连作障碍的原因

导致连作障碍发生的原因非常复杂,并不只是单一的某方面的因素影响到植物的正常生长发育,而是植物有机体与土壤中的物质诸多因素综合作用结果的外观表现。结合前人的试验结果,可以大致总结几个原因导致连作障碍现象的发生:

1.2.1.2.1 樱桃土壤状况变化

樱桃属于多年生植物,所以樱桃根系在土壤中向下扎根深并且分布面积大,由于连续种植年限时间长,根系在土壤中吸收利用的营养成分相差不多,这样经常会导致土壤中某些重要元素的含量过多或过少,结果就造成樱桃幼树生长发育不良。由于樱桃根系选择性的吸收土壤中的养分、微量元素,这样会造成土壤中的肥力的下降,从而导致樱桃植株中的矿物质含量的降低,影响到樱桃果实的产量。并且土壤中的某些元素的缺失使得有效养分的比例发生变化,引起土壤中的养分失衡,土壤的理化性质环境的异常引起樱桃的产量与质量的下降[10]。

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2 促生细菌的分离与筛选


2.1 主要仪器

表 1 实验仪器

表 1 实验仪器

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2.2 材料

2.2.1 菌种样品

供试菌种其中 3 株由本课题组从山东省烟台市农业科学研究院大樱桃实验基地樱桃根际土壤中分离得出,经过一系列筛选,分别为 1 微小杆菌、2 蜡样芽孢杆菌、3 甲营养芽孢杆菌。具有良好应用潜力,保存在大樱桃实验室。其中 1株从国家农用微生物菌种保存库购进的菌种;1 株是山东农业大学菌种保存库相赠的菌种。

图 1:微小杆菌 图 2:蜡样芽孢杆菌 图 3:甲营养芽孢杆菌

图 1:微小杆菌 图 2:蜡样芽孢杆菌 图 3:甲营养芽孢杆菌

2.2.2 培养基

LB 培养基(胰蛋白胨 10.0 g,酵母提取物 5.0 g,氯化钠 10.0 g,pH 值 7.0±0.2,固体培养基每 1000 mL 需加 18 g 琼脂,121 ℃高压灭菌 30 min。)[62]。

NA 培养基(蛋白胨 10.0 g,牛肉粉 3.0 g,氯化钠 5.0 g,pH 值 7.3±0.1,固体培养基每 1000 mL 需加 18 g 琼脂,121 ℃高压灭菌 30 min。)[63]。

糖类发酵培养基(1.0 g (NH4)H2PO4,0.2 g Mg SO4,0.2 g KCl,酵母膏 0.2 g,琼脂 5.0 g,葡萄糖 10.0 g,蒸馏水 1000 mL,0.04%溴甲酚紫酒精溶液 20 mL)[64]。

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3 根际促生细菌对樱桃土壤及幼苗生理特性的影响.................... 19

3.1 材料与方法...........................19

3.1.1 试验材料...............................19

3.2.1 PGPR 菌悬液的制备..............................19

3.2.2 实验方法......................................19

4 讨论..............................37

4.1 根际促生细菌对幼苗生理特性的影响.................................. 37

4.2 根际促生细菌对幼苗根系的影响......................................39

4.3 根际促生菌对土壤的影响........................................40

5 结论...................................42


4 讨论


4.1 根际促生细菌对幼苗生理特性的影响

植物根际细菌在促进植物生长与改善植物发育不良等方面具有重要作用。对于植物根际细菌国内外研究范围较广。张堃等人(2006)试验证明施用固氮菌肥可以促进青稞的生长[69]。戚秀秀等人(2020)发现在基质中添加根际促生菌后使得水稻幼苗的地上部生物量与地下根系构型均比对照显著增加[70]。吕俊等人(2020)发现植物根际促生菌对可以明显促进大蒜的生长,同时具有一定的抗病作用[71]。李英楠等人(2019)试验发现芽孢杆菌可以改善黄瓜的果实的质量并且有利于改善黄瓜的根际土壤环境[72]。吕雅悠,丁方丽等人(2015)发现经过细菌 A21-4 和 HG28-5 菌株浸种处理对辣椒的生长发育,根系生长发育与土壤生态均有有效提高[73]。

叶片中的叶绿素作为光合活性的指示器,它的含量可以提供包括叶面积,生物量,营养状态以及经济效益等信息,对于农学具有比较重要的意义[74]。本研究通过测量叶绿素含量试验得出结果表明,随着同一菌液浓度的增加,樱桃幼苗中的叶绿素含量也随之增加。并且对比复合菌液于单一菌液可以发现,复合菌液处理的樱桃幼苗的叶绿素含量高于任一菌液处理的樱桃幼苗的叶绿素含量。吕俊等人发现探讨发现植物根际促生菌在大蒜上施用后发现实验组的叶绿素的含量均高于未施用菌肥组的大蒜苗叶绿素含量[71]。陈腊等人探讨发现用植物根际促生菌可以在低氮条件下显著增加玉米的叶绿素含量[75]。这点与本实验研究相似。

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5 结论

1、植物根际促生菌对吉塞拉 6 号组培苗的生长具有促进作用,对幼苗地上部分的生理指标,地下部分的指标与对照相比均表现出数据增加。

2、植物根际促生菌的高浓度的菌悬液对吉塞拉 6 号组培苗的促进作用高于低浓度的菌悬液对吉塞拉 6 号组培苗的促进作用。随着