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烟草自毒物质及其对根际土壤微生物影响的研究

作　者: 吴文祥
导　师: 林文雄
学　校: 福建农林大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 烤烟 自毒作用 土壤微生物 对羟基苯甲酸
分类号: S572
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 139次
引　用: 2次
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内容摘要


本文以自毒物质为主线,对烟草根际土壤的化感潜力进行评价,通过GC-MS初步分离和鉴定烤烟根际土壤物质,然后通过外源添加烤烟根际土壤提取物质(通过大孔树脂D101收集)和对羟基苯甲酸(GC-MS鉴定的物质)的试验模拟烟草连作,研究烤烟根际土壤提取物质和对羟基苯甲酸对烟草的生理生化响应,同时采用T-RFLP技术研究外源添加物质对烟草根际微生物的影响,验证酚酸对烟草的自毒作用并探讨外源添加物质和微生物是何如协同产生连作障碍。主要结果如下:烤烟根际土壤化感潜力评价表明,烤烟根际土壤含有极性自毒物质,这些物质主要存在于酸性部分,随着浓度的变化对莴苣和烟草的生长表现高抑低促的现象。GC-MS的结果表明,烤烟根际土壤含有大量的有机酸,其含量是对照的50倍,在酸性部分检测到已被报道为化感物质的苯甲酸、对羟基苯甲酸、香草酸和香草醛等物质。苯甲酸、对羟基苯甲酸、香草酸和香草醛的生物测试表明,苯甲酸、对羟基苯甲酸对烤烟幼苗具有较强的抑制作用,而香草酸、香草醛则次之。外源添加物质处理的试验表明:第一、烤烟根际土壤提取物质和对羟基苯甲酸都会对烤烟的生长发育起着直接的影响,与自毒作用的相关系数分别为0.82、0.79,对烤烟的毒害主要表现在对烤烟根系伸长的抑制和侧根数量的减少,叶绿素、光合作用的降低,保护酶体系的破坏,及植株钾的缺乏。第二、对外源添加物质处理下的微生物和自毒作用相关性分析表明,烤烟土壤提取物质和对羟基苯甲酸处理下的烟草根际土壤微生物有42个T-RFs与自毒作用呈负相关极显著,10个T-RFs与自毒作用呈正相关。在外源添加物质处理下的烟草土壤中存在较多的正相关的T-RFs片段,在这些片段中存在许多病原菌如斯氏小小梨形菌、普氏立克次氏体,厌氧菌如双酶梭菌、阿根廷梭菌;而负相关的T-RFs片段主要存在于对照土壤中,其中有较多与土壤营养元素循环相关的细菌,如与碳元素循环相关的Porphyrobacter tepidarius、Blastomonas natatoria,与氮元素循环相关的欧洲亚硝化单胞菌,与硫元素循环相关的地热脱硫肠状菌、死海外硫红螺菌,以及一些改善土壤质地的菌如海洋斯瓦尼氏菌和抑菌的微生物如短小芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等。综上所述,烤烟土壤中存在自毒物质,这些自毒物质会阻碍烟草的生长,另外会使土壤微生态失衡,从而导致烟草的连作障碍,而外源添加物质的试验则验证了这一过程,同时也验证了酚酸在烤烟连作障碍中起着重要的作用。

全文目录


中文摘要  7-8
ABSTRACT  8-10
第一章 文献综述  10-17
  1. 连作障碍  10-11
    1.1 连作障碍的危害  10-11
    1.2 连作障碍产生原因  11
  2. 连作障碍研究进展  11-15
    2.1 土壤养分与连作障碍  11-12
    2.2 微生物与连作障碍  12-13
    2.3 自毒作用与连作障碍  13-15
  3. 烟草连作障碍  15-16
  4. 本研究内容和意义  16-17
第二章 烟草根际土壤化感潜力评价及其自毒物质的GC-MS 鉴定  17-25
  1 材料与方法  17-18
    1.1 试验材料  17
    1.2 试验设计  17-18
      1.2.1 水浸提液的生物测试  17
      1.2.2 有机溶剂浸提液的生物测试  17
      1.2.3 有机相浸提液GC-MS 分析  17-18
      1.2.4 统计方法  18
  2 结果分析  18-23
    2.1 不同种植茬次烟草根际土壤水浸提液的生物测试  18-19
    2.2 不同种植茬次烟草根际土壤有有机相浸提液的生物测试  19-21
      2.2.1 酸性部分生物测试  19-20
      2.2.2 碱性部分生物测试  20-21
    2.3 不同种植茬次烟草根际土壤的有机物成分GC-MS 分析  21-23
      2.3.1 烟草根际土壤物质含量分析  21-22
      2.3.2 部分烟草根际土壤物质分析  22-23
  3 小结  23-25
第三章 烟草土壤提取物质和对羟基苯甲酸对烟草生理生化的影响  25-34
  1 材料与方法  25-26
    1.1 供试材料  25
    1.2 试验设计  25-26
      1.2.1 自毒物质的收集  25
      1.2.2 生物测试  25
      1.2.3 外源添加  25-26
    1.3 生理生化指标测定方法  26
  2 结果分析  26-33
    2.1 生物测试分析  26-27
    2.2 保护酶分析  27-29
    2.3 土壤酶分析  29-31
    2.4 农艺性状分析  31-32
    2.5 钾元素分析  32-33
  3. 小结  33-34
第四章 外源添加物质对烟草根际土壤微生物的影响  34-45
  1. 材料与方法  34-35
    1.1 试验土壤  34
    1.2 试验设计  34-35
      1.2.1 土壤微生物总DNA 提取与纯化  34
      1.2.2 细菌165 rDNA 的扩增和酶切  34-35
      1.2.3 毛细管电泳与结果分析  35
    1.3 统计方法  35
  2 结果与分析  35-43
    2.1 土壤微生物总DNA  35
    2.2 细菌165 rDNA 的扩增产物  35-36
    2.3 T-RFs 片段分析  36-39
      2.3.1 细菌群落多样性指数分析  36-38
      2.3.2 细菌群落差异分析  38-39
    2.4 相关性分析  39-43
  3 小结  43-45
第五章 总结与讨论  45-49
参考文献  49-55
附录  55-68
致谢  68

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 烟草（菸草）
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