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花生连作田中土壤微生物群落数量变化分析

2020-11-09延津县马庄乡农业技术推广区域站李章辉

河南农业 2020年11期
关键词:悬浮液土样根际

延津县马庄乡农业技术推广区域站 李章辉

一、材料与方法

(一)供试土壤

1.大田土壤。2015 年4 月5 日试验安排在延津县马庄乡,土壤类型为沙壤土,土壤肥力一致,采用5点取样法,土层深度10~20 cm。分别取没有种植过花生(简称0 年)的土样,上年种植过花生(1 年)的土样,连作花生2 年(2 年)的土样,连作花生3 年(3 年)的土样,连续3 年种植小麦(3 年麦)田土样共5 种类型。

2.根际土壤。将上述0 年、1 年、2 年、3 年的土样用盆栽花生,供试品种为豫花15 号。在花生长到团棵期取花生根际土壤,2015 年5 月16 日取花生根际土。

(二)试验方法

1.土壤悬浮液的制备。将采集的土样在自然条件下风干,用研钵研碎过筛。称取过筛细土10 g,放入盛有90 mL 无菌水的三角瓶内,即成10-1土壤悬浮液,振荡30 min,趁悬浮液沉淀静止前吸取10 mL,加入另一个盛有90 mL 无菌水的三角瓶内,依次稀释至10-6。

2.培养基。真菌用PDA 培养基,细菌用牛肉膏蛋白胨培养基。在分离前3 d 将制备的培养基倒入灭过菌的培养皿(直径为9 cm),14~15 mL 制成平板。

3.接种。真菌用10、10 两个浓度,取土壤悬浮液0.05 mL,加入上述制成的培养基平板中,并加入1%链霉素0.05 mL,用“L”形玻璃棒涂抹均匀。细菌取10、10 两个浓度,取土壤悬浮液0.05 mL,加入上述制成的培养基平板中,并加入1%链霉素0.05 mL,用“L”形玻璃棒涂抹均匀。细菌取10、10 两个浓度,取土壤悬浮液0.05 mL,并加入1%治霉片溶液0.05 mL(以上操作均在无菌条件下进行),每个处理重复3 次。

4.菌落培养计数。将接过种的培养皿,用白布盖着停放6 h,然后倒置于28 ℃恒温箱内培养,以后每天定时记录,细菌记录5 次,真菌记录7 次(菌落数不再发生变化)。

二、结果与分析

(一)花生不同连作年限大田土壤微生物中主要种类(真菌、细菌)的数量变化

花生连作,由于花生根系分泌物、残留在土壤中的植株及管理方法的相同,形成了特定的连作花生土壤微生物区系,其中突出的特点是真菌随着连作年限的增加而大量增加,细菌随着连作年限增加而大量减少(见表1)。由表1 可知,种植1 年的花生土壤中真菌数量比种植0 年的花生土壤中真菌数量增长37.9%,种植3 年的花生土壤中真菌数量比种植0 年的花生土壤中真菌数量增长144.8%。连作1 年的花生土壤中细菌数量较种植0 年的花生土壤中真菌数量降低14.8%,种植3 年的花生土壤中细菌数量比种植0 年的花生土壤中真菌数量降低50.6%,表明土壤微生物中真菌和细菌的平衡发生了较大改变。

表1 花生不同连作年限大田土壤中真菌和细菌数量的变化

种植0 年的花生土壤中的细菌数量与真菌数量的比值为512.6,而种植3 年的花生土壤中,其比值为103.3。可见连作使土壤由细菌型向真菌型改变,导致地力衰竭,花生生长不良,植株矮小。真菌中的许多菌是花生病害的病原菌,连作花生田根腐病、茎腐病明显增加。

(二)花生不同连作年限根际土壤中微生物主要种类(真菌、细菌)的数量变化

1.花生不同连作年限根际土壤中真菌的数量变化。花生根际土壤中真菌受花生和土壤两方面的影响,由于连作造成花生植株长势、根系活性的差异及土壤本身与土壤中基数的差异,根际土壤中真菌也受到明显变化。花生根际土壤中真菌数量的变化,总的趋势是随着连作年限的增加而增加(见表2),由表2 可知,种植1 年花生的根际土壤中真菌数量增长26.7%,种植3 年花生的根际土壤中真菌数量增长120%。真菌数量的增加,表明土壤有机质和潜在养分的释放量减少。

2.不同连作年限根际中土壤细菌数量的变化。土壤中根际细菌也受到花生和土壤的影响,根际微生物中细菌的代谢作用加速了有机物的分解,促进了植物营养元素的转化,代谢产生的酸类,促进土壤中磷素和其他矿物质养料的可给性。由表2 可知,花生根际土壤中细菌数量的变化,总的趋势是随着连作年限的增加而减少,种植1 年花生的根际土壤中细菌数量降低27.8%,种植3 年花生的根际土壤中细菌数量降低72.9%。

三、小结与讨论

随着花生连作年限的增加,土壤中真菌数量增加,细菌数量减少,细菌数与真菌数的比值减小,证明连作使细菌型土壤向真菌型土壤转化。根际微生物也随着连作年限的增加促使真菌数量增加,细菌数量减少。

由于花生连作使土壤中的微生物出现微生物总数减少(真菌数量增加,细菌数量减少)的趋势,通过补充生物肥料来解决微生物总数减少的问题,微生物总数增加的同时有害微生物数量也会增加,通过施用抑制菌或抗生素药物对其进行抑制或拮抗,可达到增产的目的。

表2 花生不同连作年限根际土壤中真菌和细菌数量的变化

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