土壤酶活性与土壤细菌对北疆棉花连作的响应

《土壤酶活性与土壤细菌对北疆棉花连作的响应》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、土壤酶活性与土壤细菌对北疆棉花连作的响应　　连作障碍是指在同一块田地连续种植同一种（科）作物导致产量降低、品质变劣、土壤物质生产性能变差的现象[1-2].早在公元前300年，人们就已经发现了连作障碍，但由于传统农业的轮作倒茬与精耕细作，因此并未造成严重损失.进入现代农业，长期连作引发的作物大面积减产、土传病害发生等在全国各地普遍存在。如黑龙江东北部大豆（Glycinemax）重迎茬面积已达70%以上,与正茬相比引起的减产幅度可达10%~40%.水稻（Oryzasative）、辣椒（Capsicumannuum）、西瓜（Cit

2、rullusvulgaris）等长期种植也会引发土传病害加剧，导致作物产量显著下降[6-8].连作障碍是土壤-植物-微生物等诸因素综合作用的结果，与土壤微生物区系失衡、植物营养吸收差异性及根系次生代谢化感物质等密切相关[9-11].谷岩等研究发现大豆长期连作的土壤脲酶和转化酶活性降低，真菌和细菌磷脂脂肪酸分析（PLFAs）比例显著增加。马铃薯（Solanumtuberosum）连作则增加了镰刀菌（Fusariumspp.）和大丽轮枝菌（Verticilliumdahliae）的种群或个体数量，这些真菌是导致马铃薯土传病害的主

3、要致病菌类型（试验结果未发表）。王志刚等研究表明，根际土壤过氧化氢酶与多酚氧化酶活性随韭菜（Alliumtuberosum）连作年限的增加而降低。可见，长期连作明显影响了土壤微生物种群数量与群落结构，导致病原微生物扩增并造成病害型连作障碍。保持农田土壤微生物群落多样性对提高土壤生物活性、减轻土传病害具有重要意义。　　作为农业支柱产业，棉花（Gossypiumhirsutum）种植面积占新疆作物总面积的50%~70%,有些地区甚至达到90%.多年连作导致棉花枯、黄萎病加剧，严重威胁新疆棉花可持续生产。前人对新疆棉花枯萎病（Fu

4、sariumoxysporiumspp.）、黄萎病病菌（Verticilliumdahliae）的研究主要集中在致病菌的分离鉴定、可培养菌系的数量动态变化等方面，从农田土壤致病菌与拮抗菌多样性角度，研究长期连作对滴灌棉田土壤镰刀菌和枯草芽孢杆菌群落结构的影响鲜有报道。　　本试验在北疆石河子莫索湾垦区选取5年、10年和15年连作棉田典型样地，通过酶学和微生物分子生态学技术对长期连作棉田土壤酶活性、致病菌与拮抗菌群落结构多样性进行了研究，试图揭示土壤酶活性与致病菌、拮抗菌群落多样性对北疆棉区棉花长期连作的响应，为构建健康土壤微生

5、物区系及棉田土传病害防治提供参考。　　1材料与方法　　　　1.1试验设置　　试验区基本情况：新疆第八师莫索湾垦区147团（44°54′~44°69′N,85°98′~86°13′E），位于天山北麓准葛尔盆地南缘玛纳斯河中游冲积平原，属绿洲灌溉农业区。年均≥10℃积温为3600~3750℃,年降水量为158.5~172.4mm,无霜期155~178d.供试土壤属灌耕灰漠土（灌淤旱耕人为土，calcaricfluvisals），pH8.03,有

6、机质10.42gkg-1,土壤矿质氮57.63mgkg-1,有效磷10.27mgkg-1,有效钾379mgkg-1.试验选取不同种植年限的棉田（147团21连），分别为5年棉花连作（CtN5），样地面积0.5hm2;10年棉花连作（CtN10），样地面积1hm2;15年棉花连作（CtN15），样地面积3hm2.　　1.2样品采集　　采用多点混合法以S型路线在样地上采集0~20cm耕层土壤，在样点附近取12钻为1个混合样，共3个混合样。土样采集后，一部分存放在4℃冰箱，用于测定酶活性；另一部分存放在-80℃冰箱，用于土壤DNA

7、提取和后续PCR-DGGE分子生物学指标测定。　　1.3土壤酶活性测定　　土壤过氧化氢酶活性采用微量滴定法测定（5g土，0.5h），结果以1g土壤在30min消耗的高锰酸钾的毫升数表示[15].蔗糖酶采用二硝基水杨酸比色法（5g土，37℃,24h），显色强度在分光光度计508nm波长测定，酶活性用24h后1g土壤中葡萄糖的毫克数表示[15].芳基硫酸酯酶采用对硝基苯硫酸钾比色法（5g土，37℃,lh），显色强度通过分光光度计410nm波长测定，结果以每小时1g土壤中释放出的对硝基苯酚微克数表示[16].脱氢酶采用TTC比色法

8、（6g土，37℃,24h），显色强度通过分光光度计485nm波长测定，结果以每小时1g土壤中释放出三苯基甲臜（TPF）的微克数表示[17].蛋白酶采用以酪蛋白做底物的方法（2.5g土，50℃,2h），显色强度通过分光光度计700nm波长测定，结果以2h后1g土壤中酪氨酸的微克数表示[17]