二甲基二硫与氯化苦混用对连作土壤微生物群落结构的影响及其恢复动态研究

摘要

随着保护地高附加值经济作物的连年栽培,土传病害问题愈发突出,熏蒸剂也因此得以更广泛的应用。但鉴于熏蒸剂的广谱性,在杀死有害生物的同时,不可避免地对非靶标生物产生一定的影响。为明确熏蒸剂对土壤微生物群落结构的影响,本研究选取二甲基二硫(DMDS)与氯化苦1:1混用,采取传统平板法、BIOLOG方法和分子生物学的方法对土壤微生物群落进行了研究,初步明确了两种药剂混用对土壤微生物多样性的影响。
　　 DMDS与氯化苦1:1混用熏蒸处理后,当浓度达到68.34mg·kg-1时即可达到很好的防治土传病原镰孢菌属和疫霉属的效果,而且持续112d后,仍能达到很高的防治效果。浓度为683.36mg·kg-1时,防效可以达到95％以上,但恢复培养28d后出现了菌落数显著增加的现象,可能是由于高浓度处理导致了对土壤中微生物群落结构的破坏,致使微生物群落结构单一,优势菌显著增加。所以,DMDS与氯化苦1:1混用熏蒸处理防治土传病原真菌,在保证其防效的同时,应合理设置施用浓度。
　　 采用传统的平板培养法对DMDS与氯化苦1:1混用熏蒸处理后的土壤进行研究发现,浓度为68.34mg·kg-1处理对土壤中细菌、真菌和放线菌即表现出明显的抑制作用,细菌群落在恢复培养3d后恢复,而真菌和放线菌群落在恢复培养28d后恢复。浓度为683.36 mg·kg-1处理时,土壤中细菌和放线菌群落在培养49d时出现显著增加现象:真菌群落在培养28d时显著增加,且增幅最大。所以,DMDS与氯化苦1:1混用熏蒸处理,浓度过高时对土壤中的真菌群落的影响最大。
　　 BIOLOG ECO微平板研究发现,当浓度达到68.34mg·kg-1时,会抑制土壤微生物的生长,微生物的多样性也会受到不同程度的破坏。McIntosh指数显著低于对照,而Shannon指数、Simpson指数与对照无显著差异。浓度为683.36mg·kg-1处理在恢复培养49d时,AWCD值显著增长,与对照无显著性差异。McIntosh指数在恢复培养112d时各处理与对照无显著性差异,表明此时微生物的对碳源的利用种类已无显著性差异。氯化苦与DMDS混用熏蒸,会降低微生物对碳源的利用,抑制微生物的生长,当浓度达到136.67mg·kg-1后才会显著改变微生物对碳源的利用方式。经过一定时间的恢复培养后,这种影响会逐渐减弱,趋近于对照组的土壤微生物水平。
　　 采用PCR-DGGE技术手段对熏蒸处理后恢复培养0d,49d和112d的土壤进行细菌群落的功能多样性分析。研究结果表明,DMDS与氯化苦1:1熏蒸处理,浓度到达68.34mg·kg-1以上时的,会对土壤微生物的细菌群落结构产生一定的抑制作用。在恢复培养49d后,这种影响逐渐减弱,直至恢复培养112d,逐渐恢复至对照无显著性差异。土壤细菌群落的均匀度在整个熏蒸后恢复阶段无明显变化。