大豆连作障碍的微生物作用机理

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1、放的酚类物质积累到一定程度时，就会抑制下茬作物的生长，酚酸类物质已成为公认的化感物质啪3。由此推之，作物营养不均衡(营养亏缺)对连作障碍有直接的作用，亦可能是由于营养元素亏缺的胁迫作用，使根系分泌物种类和数量产生变化的间接作用。根分泌物不仅是土壤微生物的营养源，而且其种类和数量的改变极大地影响着土壤微生物的种群动态。根分泌物的作用，使根际微生物的数量远远超过非根际微生物的数量。根系分泌物是植物在生长过程中通过根的不同部位向生长基质释放的一组种类繁多的物质。根系分泌物不仅是土壤中微生物的营养源，而且其种类和数量的改变极大地影响着土壤微生物的种群

2、动态。研究认为，连作大豆根系分泌物对大豆根腐病病原菌有增殖作用，刺激有害微生物的生长和繁殖，这些微生物将抑制下一茬作物的生长，从而造成连作障碍。由于连作造成的土壤中养分偏耗，将促进根系分泌某一种特异性分泌物，作物缺Zn时，根溢泌的无机离子和低分子量有机酸数量增加，细胞内自由基大量积累，对作物产生毒害。尤其是近年来许多国内外学者对根系分泌物在大豆连作障碍中的化感作用尤为重视。贾新民等的研究结果表明，重迎茬大豆根分泌物对大豆根腐病病原菌有增殖作用乜“。一般认为，前茬作物的根分泌物能刺激某些有害微生物的生长和繁殖，这些微生物抑制下茬同一类作物的生长

3、，从而造成连作障碍。RichardJ．Ellis指出乜副，土壤中可培养细菌可能是对土壤生态系统贡献最大的类群。它们比整个微生物群体更容易遭受土壤生态系统变化的影响。Elory∞3指出植物病原微生物侵染根部，导致碳水化合物、氨基酸、蛋白质、脂类和核酸等物质代谢的改变，使根的分泌作用加强，根际周围微生物种群数量也增加，病原菌侵染根部，破坏了细胞膜透性，使细胞内化合物以扩散方式释放至根际。可见，根系分泌物和根际微生物与连作障碍之间有着明显的相互关系，在这方面仍有待深入研究。对重迎茬条件下大豆根系分泌物和根际病原菌的研究发现，连作使大豆根系分泌物在数

4、量和种类上发生了较大的改变，而这一改变又影响了根际土壤微生物的种类和数量，使有害菌大量增殖，侵染大豆，造成连作条件下大豆病害加剧的恶果。同时，土壤微生物也会影响土壤中的微量元素，一定程度上加剧了土壤微量元素的不平衡，导致连作障碍。大豆连作使土壤pH值降低，直接影响了微生物的区系分布，使土壤微生物区系从高肥的“细菌型”土壤向低肥的“真菌型’’土壤转化。连作区细菌明显减少，降幅为36．5％～36．7％，而真菌数量却显著增加，其在根际土壤增加180．0％，非根际土壤增加173．3％雎制。由此可见，根系分泌物和根际微生物与连作障碍之间存在着明显的相互

5、影响，其相互作用仍有待于进一步的研究。(3)土壤有害微生物增加，土传病虫害严重：土壤是微生物生活的良好场所，而微生物在土壤养分转化与腐殖质形成过程中有着重要作用。土壤中微生物的数量、活性和种类受耕作制度、地理位置、土壤层次、植被、气候变化及土壤类型等诸多因素的影响，它们可以直接反映土壤肥力。4土传病虫害是引起作物连作障碍最主要的因子。日本的调查结果表明，引起作物连作障碍的70％左右的地块是由土壤传染性病虫害引起的乜别．我国在这方面尚无专门的调查结果，但唐咏和吴凤芝等研究发现，日光温室土壤与露地土壤的微生物状况和酶活性有明显差别；随着连作年限的

6、增加，有害真菌(病原菌)的种类和数量增加，细菌的种类和数量随着连作年限的增加而减少乜6，2利。大豆连作3年以上土壤微生物数量和组成发生改变，细菌数量减少，真菌数量增加。重茬真菌数量比正茬增加18．O％～35．5％，其组成以青霉菌、镰刀菌和立枯丝核菌为主，其中青霉菌占真菌总数的18．04％，正茬条件下占真菌总数的62．4％，镰刀菌在正茬下仅占真菌总数的6．0％，重茬3年后则增]Jfl31．12％。镰刀菌的增加使大豆感染根腐病的几率增加。根系分泌物为土壤微生物提供大量的营养和能源物质，因而根际及根表面微生物种类和数量远高于非根际土壤。连作提供了根

7、系病害赖以生存的寄主和繁殖的场所，使土壤中病原菌的数量不断增加。另外，过量施用化肥使土壤中病原的拈抗菌减少，更加重了土传病虫害的发生。研究乜踟表明：多重茬的影响对大豆危害较严重的病虫害主要有孢囊线虫病、根腐病和根前蝇等。大豆孢囊线虫病是重茬大豆的一种常发主要病害，孢囊线虫卵以孢囊形式存在于土壤中，并可存活多年，大豆根系分泌物可促进孢囊线虫的孵化。重茬越久患病越严重。引。另外，许艳丽等b们研究结果表明大豆连作3年以上，土壤微生物数量与组成发生改变，细菌数量减少，真菌数量增加。重茬较正茬增加18．0％’35．5％，以青霉菌、镰刀菌、立枯丝核菌占多

8、数。(4)生化互作效应：生化互作效应(A1lelopathy)是生态生物化学(EcologicalBiochemistry)的主要部分。自从DeCandollm1首