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西瓜连作障碍的土壤微生物学过程及其克服机理

作　者: 齐会岩
导　师: 奥岩松
学　校: 上海交通大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 西瓜连作障碍轮作微生物制剂变性梯度凝胶电泳
分类号: S651
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 450次
引　用: 3次
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内容摘要

在现代农业生产中,连作障碍一直是困扰人们的一个难题,人们曾经试图通过许多方法来解决这一问题,但都没有找到很好的克服连作障碍的方法。本文利用四种微生物制剂(连茬王、护根宝、植保康、生态调理剂)对西瓜连作土壤进行处理,并用现代分子生物学的技术(DGGE)对处理前后土壤微生物种群结构的变化进行测定;对地上部植株的长势,西瓜的产量和品质也进行同步测定;同时进行轮作实验,在西瓜连作土壤中分别轮作果菜类蔬菜(番茄)和叶菜类蔬菜(生菜),然后利用DGGE技术测定轮作前后土壤微生物种群结构的变化,以期获得解决连作障碍的新方法以及解决连作障碍问题的微生物学机理。另外考虑成本问题,对四种微生物制剂进行参数筛选,以期获得最优的成本效益。DGGE研究结果显示,轮作对连作土壤微生物多样性有一定的影响,轮作可以增加菌群的密度,改变菌群的结构,但是这种影响是有限的。研究表明,四种微生物制剂对连作障碍都有明显的抑制作用,不仅可以促进连作植株的生长,提高作物的产量,还能够改善连作植株的生理指标和果实的品质。同时利用DGGE技术研究微生物制剂处理前后的连作土壤发现,四种微生物制剂都能够改善土壤的微生物区系,增加土壤中有益菌的含量。通过利用Quantity one软件包分析轮作前后和微生物制剂处理前后的DGGE图谱,表明微生物制剂对连作土壤微生物菌群的影响要优于轮作处理。从测序的结果来看从测序的结果来看,轮作和微生物制剂所影响的细菌多均为未培养细菌以及Proteobacteria(变形菌门)和Proteobacteria的alpha,gamma亚群,还有少数属于Acidobacteria(酸杆菌门),Firmicutes(厚壁菌门)等类。研究结果显示,在连茬王各浓度处理中,每株定植时施7g,效益最高;在护根宝各浓度处理中,每株定植时施5g,效益最高;植保康处理各处理浓度中,浓度为1:1000,时效益最高;生态调理剂各处理浓度中,浓度为1:250时,效益最高。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
1 综述  8-31
  1.1 作物连作障碍研究进展  8-13
    1.1.1 导致连作障碍的原因分析  8-11
    1.1.2 连作障碍的危害  11-13
  1.2 土壤改良剂研究进展  13-18
    1.2.1 土壤改良剂的分类  13-14
    1.2.2 土壤改良剂在土壤改良中的应用  14-17
    1.2.3 土壤改良剂研究的发展趋势和展望  17-18
  1.3 土壤微生物多样性研究进展  18-26
    1.3.1 土壤微生物多样性概念  18-19
    1.3.2 土壤微生物多样性研究方法  19-26
  1.4 西瓜连作障碍研究进展  26-29
    1.4.1 西瓜及我国的栽培状况  26-27
    1.4.2 西瓜连作障碍研究  27-29
  1.5 本研究的目的和意义  29-31
2 番茄、生菜与西瓜轮作对连作障碍的克服  31-45
  2.1 材料与方法  31-37
    2.1.1 供试材料  31
    2.1.2 试验方法  31-32
    2.1.3 测定指标及测定方法  32
    2.1.4 土壤细菌群落结构多样性分析方法  32-37
  2.2 结果与分析  37-42
    2.2.1 土壤样品中的总DNA  37-38
    2.2.2 PCR 扩增结果  38
    2.2.3 细菌的16S rDNA 基因V3 区特征片段DGGE 指纹图谱  38-39
    2.2.4 利用Quantity One 软件对PCR-DGGE 图谱进行分析  39-41
    2.2.5 细菌16S rDNA 片段的序列分析  41-42
  2.3 讨论  42-44
    2.3.1 轮作对连作土壤微生物的影响  42-43
    2.3.2 利用PCR-DGGE 分子生物学技术研究土壤微生物的优缺点  43-44
  2.4 本章小结  44-45
3 四种不同的微生物制剂对西瓜连作障碍的克服  45-60
  3.1 材料与方法  45-48
    3.1.1 供试材料  45-46
    3.1.2 试验方法  46
    3.1.3 测定指标和测定方法  46-47
    3.1.4 数据分析  47-48
  3.2 结果与分析  48-57
    3.2.1 微生物制剂对连作西瓜株高和茎粗的影响  48
    3.2.2 微生物制剂对连作西瓜叶片色素含量的影响  48-50
    3.2.3 微生物制剂对连作西瓜根系活力的影响  50-51
    3.2.4 微生物制剂对连作西瓜产量的影响  51
    3.2.5 微生物制剂对连作西瓜果实品质的影响  51-52
    3.2.6 微生物制剂对连作西瓜土壤微生物多样性的影响  52-57
  3.3 讨论  57-59
    3.3.1 微生物制剂具有促进连作西瓜植株生长和提高连作西瓜产量的效应.  57
    3.3.2 微生物制剂具有改善连作西瓜植株生理指标和果实品质的效应  57-58
    3.3.3 微生物制剂对连作土壤微生物区系的影响  58-59
  3.4 本章小结  59-60
4 不同浓度微生物制剂应用效果参数筛选  60-78
  4.1 材料与方法  60-62
    4.1.1 供试材料  60
    4.1.2 试验方法  60
    4.1.3 测定指标及测定方法  60-61
    4.1.4 数据处理  61-62
  4.2 结果与分析  62-73
    4.2.1 微生物制剂不同处理浓度对连作西瓜株高和茎粗的影响  62-64
    4.2.2 微生物制剂不同处理浓度对连作西瓜叶绿素含量的影响  64-66
    4.2.3 微生物制剂不同处理浓度对连作西瓜根系活力的影响  66-67
    4.2.4 微生物制剂不同处理浓度对连作西瓜产量的影响  67-69
    4.2.5 微生物制剂不同处理浓度对连作西瓜果实品质的影响  69-73
  4.3 讨论  73-76
    4.3.1 T1 不同处理浓度参数筛选  73-74
    4.3.2 T2 不同处理浓度参数筛选  74-75
    4.3.3 T3 不同处理浓度参数筛选  75-76
    4.3.4 T4 不同处理浓度参数筛选  76
  4.4 本章小结  76-78
5 讨论  78-81
  5.1 轮作对西瓜连作障碍的影响  78
  5.2 微生物制剂对西瓜连作障碍的影响  78-79
  5.3 轮作与微生物制剂对连作障碍克服的比较  79
  5.4 DGGE 在微生物生态学中的应用  79-81
6 结论  81-82
参考文献  82-90
致谢  90-91
攻读学位期间发表的学术论文  91-93

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