轮套作对黄瓜土壤微生物多样性及产量品质的影响

摘要

设施内蔬菜以其高产、高效，并能周年生产而得到广泛发展，同时由于受到种植水平及销售渠道的限制，专化单一的栽培程度越来越高，这种单一的栽培模式在短期内可以为农户带来可观的经济收入，但随着种植年限的增加，连作障碍已严重制约着蔬菜产业的发展。土壤微生物被认为是连作障碍的主要因子，其群落结构组成及其变化在一定程度上反映了土壤的质量及健全性，同时也是克服连作障碍及其他土壤障碍因子的关键所在。 本试验以设施连作问题突出的黄瓜为研究对象，在不改变其主茬生产黄瓜的前提下，在大棚进行不同作物轮套作，研究不同轮套作作物对大棚黄瓜产量、品质及土壤微生物群落DNA序列多样性的影响。通过凝胶成像系统及图像分析软件分析，得到了不同处理条什下的土壤微生物群落DNA序列多样性指数、均匀度指数及丰富度指数之间的差异，并通过黄瓜产量及品质的调查分析对轮套作的作用进行验证，目的就是为选择较好的黄瓜轮套作作物提供理论依据，进一步制定合理的耕作及栽培制度，调整土壤中的生物群落，使之保持和谐、稳定健康的状态和功能，提高作物的产量及品质。 通过试验得出以下结论： 1．轮套作对土壤微生物群落有一定影响。小麦及大豆轮作处理的黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性指数、均匀度指数及丰富度指数均较高，这表明，其土壤微生物结构组成及分布较为合理，土壤生态环境较好。对照的土壤微生物群落DNA序列多样性指数、均匀度指数及丰富度指数均为最低，表明轮套作改善了作物生长的土壤微生物环境。 2．不同轮套作作物对黄瓜的光合作用有一定影响。小麦及大豆轮作处理的叶绿素含量较高，光合作用均较强，两处理的净光合速率、气孔导度、胞间CO<,2>浓度及蒸腾速率均较好。 3．轮套作对黄瓜的产量及品质有一定影响。小麦及大豆轮作处理的产量均较高，对照及毛苕子轮作处理产量较低。这表明轮套作作物对黄瓜产量的影响有一定差异。小麦及大豆轮作处理的黄瓜品质也较好，两处理的可溶性固形物及维生素C含量均较高，而硝酸盐含量及亚硝酸盐含量又较低，表明轮套作对黄瓜营养品质的改善有一定作用。 4．光合作用指数、叶绿素含量及土壤微生物群落DNA序列多样性各指数与产量存在极显著正相关关系。表明不仅光合作用对产量形成有重要作用，而且土壤微生物群落DNA序列多样性对产量也有较重要的作用。 本研究证实了轮套作对根际土壤微生物群落DNA序列多样性及对黄瓜生长发育的影响。小麦、大豆轮作和毛葱套作都可以为作物创造一个适合生长的良好的微生物环境。

目录

文摘

英文文摘

声明

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土壤微生物多样性的实验研究方法

1.2.3几种植物的特征与特性研究

2材料与方法

2.1材料仪器设备

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取样时期及取样方法

2.2.3生理指标测定方法

2.2.4土壤微生物群落DNA序列多样性的测定方法

2.2.5数据处理与分析方法

3结果与分析

3.1土壤微生物群落总DNA的提取纯化结果及随机引物的筛选

3.2不同轮套作对黄瓜土壤微生物群落DNA序列多样性的影响

3.2.1对黄瓜各时期土壤微生物群落DNA序列多样性指数及均匀度指数的影响

3.2.2对黄瓜土壤微生物群落DNA序列丰富度指数的影响

3.3拉秧期不同轮套作黄瓜根区土壤微生物群落DNA序列相似系数分析

3.4不同轮套作对黄瓜光合作用的影响

3.4.1不同轮套作对黄瓜净光合速率的影响

3.4.2不同轮套作对黄瓜气孔导度的影响

3.4.3不同轮套作对黄瓜胞间CO2浓度的影响

3.4.4不同轮套作对黄瓜蒸腾速率的影响

3.5不同轮套作对黄瓜叶绿素含量及根系活力的影响

3.5.1不同轮套作对黄瓜叶绿素含量的影响

3.5.2不同轮套作对黄瓜根系活力的影响

3.6不同轮套作对黄瓜产量及品质的影响

3.6.1不同轮套作对黄瓜产量的影响

3.6.2不同轮套作对黄瓜果实可溶性同形物及果实维生素C含量的影响

3.6.3不同轮套作对黄瓜果实硝酸盐及亚硝酸盐含量的影响

3.7土壤微生物多样性群落DNA序列各指数及生理指标与产量的相关关系及通径分析

3.7.1土壤微生物群落DNA序列多样性各指数及黄瓜生理指标与产量的相关性及通径分析

3.7.2土壤碱解氮、速效磷及速效钾与土壤微生物DNA序列多样性指数的相关性及通径分析

4讨论

4.1本试验轮、套作应用于实际生产中的经济效益分析

4.2光合作用与土壤微生物的关系

4.3利用RAPD分子标记技术研究土壤微生物的优缺点

4.4在本试验的基础上，需进一步探讨的问题

5结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文