马铃薯连作土壤微生物种群演替及根系分泌物累积规律的研究

地区:上海市 宝山区

关键词:甘肃省农业科学院旱地农业研究所

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000003382

成果描述:

《马铃薯连作土壤微生物种群演替及根系分泌物累积规律的研究》课题由国家自然科学基金委项目(编号:41161042)资助。项目针对该省马铃薯产业发展出现的连作障碍问题,采用大田试验、田间调查取样、模拟试验和室内分析测定的方法,从马铃薯土壤微生物种群演替、优势种的变化、土壤生物学性状的变化、根系分泌物化感自毒物质的分析及田间示范推广等方面开展具体研究工作。经过四年的系统研究,结果表明,马铃薯连作后土壤纤维素分解菌、固氮菌和氨化细菌数量下降,变形菌门α-变形菌纲细菌为优势种群,土壤中有害真菌种群富集,如链格孢属,隐球菌属,镰孢属,赤霉菌属,并出现了一种特有有害真菌,核菌纲白粉菌目叉丝单囊壳属;马铃薯根系分泌物主要包括烷烃类、醇类、酯类、胺类、酸类和生物碱等化合物,且烃类、酯类、酸类相对含量较高。固定间作和连作处理根系分泌物种类比轮作处理均增加了17.14%,烷烃类物质的相对含量比轮作处理分别增加了52.6%和58.2%,酸类物质的相对含量比轮作处理分别增加了14.8%和72.5%。连作处理根系分泌物中鉴定出乙胺和邻苯二甲酸二丁酯。间作和连作处理N,N-二乙基乙酰胺含量比轮作处理分别高出123.29%和47.95%,棕榈酸含量比轮作处理分别高出23.18%和40.0%,硬脂酸含量比轮作处理分别高出27.36%和39.80%。马铃薯根系分泌物显著抑制了马铃薯植株的生长;马铃薯连作后土壤蔗糖酶和脲酶活性呈降低趋势,土壤微生物量碳/氮比显著高于轮作。与连作相比,间作土壤蔗糖酶活性显著提高,脲酶活性显著降低。马铃薯轮作和间作显著降低了作物土传病害的病情指数,显著提高了马铃薯品质。项目实施过程中,在甘肃中部马铃薯主产区共建设技术示范田200亩,辐射推广8.6万亩,马铃薯平均增产10-15%,取得了显著的经济效益。
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