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生物有机肥和拮抗细菌防治棉花黄萎病的生物效应研究

作　者: 王飞
导　师: 李俊华
学　校: 石河子大学
专　业: 植物营养学
关键词: 棉花黄萎病拮抗细菌土壤酶微生物量微生物多样性 PCR-DGGE
分类号: S435.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本研究通过温度控制试验、含水量控制试验、盆栽模拟试验及自然环境下的病圃微区试验,研究施加生物有机肥、棉花黄萎病拮抗细菌及拮抗细菌与有机肥混施后对棉花生长发育、士壤酶活性、十壤微生物量碳氮及土壤微生物种群多样性的影响。主要结论如下(1)温度控制试验结果表明：棉花黄萎病菌在25℃时生长繁殖最为旺盛,在15℃下仍可缓慢生长,但在35℃下表现为下降趋势。在本试验中,由真菌、细菌数量的变化趋势可知：拮抗细菌在三种温度条件下均对棉花黄萎病菌有较强的拮抗作用,且拮抗作用随温度的升高表现出增大的趋势。(2)含水量控制试验表明：随土壤含水量的增大,拮抗细菌对棉花黄萎病菌的拮抗作用逐渐减弱,这主要是由于棉花黄萎病菌比较适于在高湿的条件下生长繁殖。(3)盆栽模拟试验结果表明：单施两种拮抗细菌(T3、T4)可以弥补棉花黄萎病菌对棉花植株生长的抑制作用,肥料单施或有机肥与拮抗细菌混施(T5、T6、T7、T8)则对棉花生物量增加具有显著促进作用。处理T5、T6、T7、T8促进了棉花对全N、全P、全K的吸收,其养分吸收量是接棉花黄萎病菌处理养分吸收量的4.73、4.95、4.14倍。处理T3、T4在前期可促进碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶及多酚氧化酶活性,后期对十壤蔗糖酶活性也有显著的促进作用。肥料混施和两种拮抗细菌与有机肥混施后,显著增大了土壤中碱性磷酸酶、蛋白酶、脲酶(中后期)活性,同时试验发现人为向土壤中加入有益微生物种群或植物病原菌菌群都可能导致过氧化氢酶活性的增大。对照的微生物量碳和量氮均低于其他处理,接棉花黄萎病菌的处理(T2)显著增大了土壤微生物量碳和量氮,前期处理T3、T4对量碳和量氮的促进作用显著,而处理T5、T6、T7、T8在后期促进作用显著。通过PCR-DGGE技术对土壤真菌及细菌的群落多样性进行分析可知：与对照相比,其他处理的细菌种群的Shannon-wiener指数、均匀度和Simpson指数均有所增加,种群丰富度以处理T2、T3、T4较大；处理T3、T5、T6、T7、T8的真菌种群的Shannon-Wiener指数较对照均增大,但各处理的均匀度指数和Simpson指数无较大变化。(4)微区试验结果：生物有机肥和有机肥在蕾期、花期和铃期都能显著提高土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶、蛋白酶和脲酶活性,在蕾期、花期也能显著提高土壤过氧化氢酶活性。三种拮抗菌在蕾期、花期也能显著提高多酚氧化酶、碱性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性。各处理对棉花黄萎病的防病效果由强到弱为S37>生物有机肥>S44>S228>有机肥,而各处理对棉花产量的影响由高到低依次为生物有机肥>S44>有机肥>S37>S228,其每平方米产量分别比对照产量增加了163.34 g、143.56 g、101.33 g、90.34 g、81.49 g。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 研究的背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究进展  10-15
    1.2.1 棉花黄萎病  10-12
    1.2.2 棉花黄萎病的传统防治策略  12-14
    1.2.3 生物防治技术的相关研究  14-15
  1.3 研究内容与目标  15-17
第二章材料与方法  17-24
  2.1 试验设计及培养方法  17-19
    2.1.1 温度控制试验及培养方法  17
    2.1.2 含水量控制试验及培养方法  17
    2.1.3 盆栽模拟试验设计及培养方法  17-18
    2.1.4 微区试验设计及培养方法  18
    2.1.5 供试材料的制备及性质  18-19
  2.2 研究方法  19-23
    2.2.1 土壤样品各指标的测定方法  19-22
    2.2.2 植株样品各指标的测定方法  22-23
  2.3 数据分析  23-24
第三章施加拮抗细菌对土壤微生物数量的影响  24-31
  3.1 温度控制试验  24-27
    3.1.1 不同温度下施加拮抗细菌对土壤真菌数量的影响  24-25
    3.1.2 不同温度下施加拮抗细菌对土壤细菌数量的影响  25-26
    3.1.3 不同温度下施加拮抗细菌对土壤放线菌数量的影响  26-27
  3.2 含水量控制试验  27-29
    3.2.1 不同含水量下施加拮抗细菌对土壤真菌数量的影响  27-28
    3.2.2 不同含水量下施加拮抗细菌对土壤细菌数量的影响  28
    3.2.3 不同含水量下施加拮抗细菌对土壤放线菌数量的影响  28-29
  3.3 小结  29-31
第四章盆栽模拟试验的生物效应研究  31-46
  4.1 盆栽模拟试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对土壤酶活性的影响  31-35
    4.1.1 不同处理对土壤过氧化氢酶活性的影响  31-32
    4.1.2 不同处理对土壤碱性磷酸酶活性的影响  32
    4.1.3 不同处理对土壤蔗糖酶活性的影响  32-33
    4.1.4 不同处理对土壤蛋白酶活性的影响  33-34
    4.1.5 不同处理对土壤脲酶活性的影响  34
    4.1.6 不同处理对土壤多酚氧化酶活性的影响  34-35
  4.2 盆栽模拟试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对土壤微生物量碳、氮的影响  35-36
  4.3 盆栽模拟试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对土壤微生物多样性的影响  36-42
    4.3.1 土壤DNA的PCR扩增结果  36-38
    4.3.2 土壤细菌DGGE图片及分析  38-39
    4.3.3 土壤真菌DGGE图片及分析  39-41
    4.3.4 细菌及真菌的群落多样性指数分析  41-42
  4.4 盆栽模拟试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对棉花生长发育的影响  42-45
    4.4.1 模拟盆栽试验条件下不同处理对棉花植株鲜重、干重的影响  42-43
    4.4.2 模拟盆栽试验条件下施加生物有机肥和拮抗菌对棉花养分含量及养分吸收量的影响  43-45
  4.5 小结  45-46
    4.5.1 模拟盆栽试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对土壤酶活性的影响  45
    4.5.2 模拟盆栽试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对微生物量碳氮的影响  45
    4.5.3 模拟盆栽试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对土壤微生物多样性的影响  45
    4.5.4 模拟盆栽试验条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对棉花生长的作用  45-46
第五章病圃微区试验的生物效应研究  46-54
  5.1 微区自然条件下施加生物有机肥和拮抗细菌对土壤酶活性的影响  46-50
    5.1.1 各处理对土壤中蔗糖酶活性的影响  46-47
    5.1.2 各处理对土壤中多酚氧化酶活性的影响  47
    5.1.3 各处理对土壤中碱性磷酸酶活性的影响  47-48
    5.1.4 各处理对土壤中蛋白酶活性的影响  48-49
    5.1.5 各处理对土壤中脲酶活性的影响  49
    5.1.6 各处理对土壤中过氧化氢酶活性的影响  49-50
  5.2 微区自然环境中施加生物有机肥和拮抗细菌对棉花叶片叶绿素含量的影响  50-51
  5.3 微区自然环境中施加生物有机肥和拮抗细菌对棉花产量的影响  51
  5.4 微区自然环境中施加生物有机肥和拮抗细菌对棉花黄萎病病情的防治作用  51-52
  5.5 小结  52-54
    5.5.1 在微区自然条件下生物有机肥和拮抗细菌均能显著提高土壤酶活性  52
    5.5.2 拮抗菌和生物有机肥能提高棉花植株叶片的叶绿素含量及棉花产量  52-53
    5.5.3 拮抗菌和生物有机肥能较好防治棉花黄萎病  53-54
第六章结论与展望  54-55
  6.1 主要结论  54
  6.2 展望  54-55
参考文献  55-60
致谢  60-61
作者简历  61-62
石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表  62

生物有机肥和拮抗细菌防治棉花黄萎病的生物效应研究

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