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1、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文人參根系分泌物對(duì)根際土壤微生態(tài)的影響姓名:李敏娜申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):環(huán)境工程指導(dǎo)教師:趙曉松20080601人參根系分泌物對(duì)根際土壤微生態(tài)的影響中文摘要近年來,人參的價(jià)值越來越受到世界的認(rèn)同與重視,人參產(chǎn)業(yè)的種植規(guī)模也更加的廣泛。但是,人參連作障礙,一直是困擾學(xué)術(shù)界的重大問題。老參地再利用問題是參業(yè)生產(chǎn)中始終未能根本解決的一大難題。人參和其他宿根植物一樣,忌地性很強(qiáng),不能重茬,不能連作。大量試驗(yàn)證明:人參連作、輪作會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重病害,燒須、爛根嚴(yán)重。無論是新林土還是農(nóng)田栽參,均面臨著參業(yè)持續(xù)發(fā)展的老參地
2、問題。參地土壤改良及永續(xù)栽參是目前人參、西洋參栽培行業(yè)中急需解決的老大難問題,也是五十多年來眾多參業(yè)生產(chǎn)者和科研人員的研究方向。本研究從根系分泌物的角度入手,以參后地土壤為試驗(yàn)材料,分別研究了不同連作年限對(duì)參地土壤中土壤微生態(tài)環(huán)境的影響;不同植物對(duì)老參地土壤微生態(tài)環(huán)境的修復(fù);人參不同生育期土壤酶活性的變化。研究結(jié)果表明:l在不同連作年限的參地土壤中,土壤微生物數(shù)量發(fā)生了較大的變化。與林下土相比,土壤中細(xì)菌和放線菌數(shù)量隨著連作年限的增加而降低,細(xì)菌由62.9%降低到49.1%,放線菌由35.2%降低到22%,其中放線菌數(shù)量減少的
3、更為明顯,真菌數(shù)量則是隨著連作年限的增加而增加,由1.9%升到27.9%。隨著連作年限的增加,根際B/F值呈現(xiàn)下降趨勢(shì),土壤肥力有下降趨勢(shì),人參連作使土壤由細(xì)菌型向真菌型發(fā)展。2在不同連作年限的參地土壤中,微生物種群也發(fā)生了變化。在林下土中,土壤細(xì)菌以熒光假單胞菌、陰溝腸桿菌和乳酪短桿菌為主要類群,與林下土相比,栽參一年的參地土壤中,細(xì)菌類型沒有明顯的變化;而在栽參二年和四年的參地土壤中熒光假單胞菌消失,在栽參二年和四年的參地土壤中出現(xiàn)藤黃微球菌和冬青節(jié)桿菌。在林下土中,土壤真菌以青霉,曲霉和木霉為主,隨著連作年限的增加,土壤
4、根際上幾乎沒有木霉菌,種類明顯減少;而且在連作2年和連作4年的參地根際土壤中有粘束孢屬和鐮刀菌屬。與林下土相比,隨著連作年限的增加,土壤中放線菌的種群沒有明顯的變化,均是以鏈霉菌屬為主。3與林下土相比,參地土壤中6種酶的酶活性都由不同程度的降低。但隨著連作年限的增加,不同的酶有著不同的變化趨勢(shì)。隨著連作年限的增加,多酚氧化酶由原來的0.4963mg/lg-2h降到0.2060mg/lg.2h,蛋白酶由原來的0.6970mg/g024h降到0.5469mg/g024h,蔗糖酶由原來的1.2887ml/g024h降到0.7543m
5、l/g·24h,此變化趨勢(shì)與pH變化趨勢(shì)一致。過氧化氫酶、脲酶和酸性磷酸酶3種酶的酶活性在連作2年后呈現(xiàn)下降趨勢(shì),過氧化氫酶由原來的0.1802ml/g·20min降到0.1050ml/g·20min,脲酶由原來的23.1743mg/g·24h降到4.2331mg/g-24h,酸性磷酸酶由原來的6.541lmg/g"24h降到2.1484mg/g.24h;而連作4年以后酶活性又有回升趨勢(shì),過氧化氫酶達(dá)到0.1632ml/g·20min,脲酶達(dá)到8.7748mg/g·24h,酸性磷酸酶達(dá)到2.3087mg/g·24h。4.3種植
6、物對(duì)老參地土壤中的微生物數(shù)量具有不同的修復(fù)作用。細(xì)菌和放線菌比例得到回升,真菌比例相應(yīng)的有所減少,對(duì)老參地土壤的修復(fù)程度由大到小的順序依次是苜蓿,白三葉,蘇子。5.通過苜蓿、蘇子和白三葉三種植物修復(fù)后,土壤中的優(yōu)勢(shì)種群發(fā)生了變化。與栽參四年的老參地土壤相比,經(jīng)過苜蓿修復(fù)的參地土壤中,熒光假單胞菌出現(xiàn)并占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,藤黃微球菌消失;經(jīng)過蘇子和白三葉修復(fù)的參地土壤中,乳酪短桿菌消失。但真菌和放線菌種群沒有明顯的變化。6.經(jīng)3種植物修復(fù)后,6種土壤酶活性均表現(xiàn)出不同程度的升高。與對(duì)照土壤酶活性相比,種植1年的苜蓿對(duì)土壤中6中酶活性的
7、修復(fù)程度由大到小的順序依次是蔗糖酶,提高了78.79%,脲酶,提高了67.92%,多酚氧化酶,提高了44.71%,酸性磷酸酶,提高了6.95%,蛋白酶,提高了3.07%,過氧化氫酶,提高了2.76%;種植蘇子1年后,6種酶活性的升高由大到小的順序依次是蔗糖酶,提高了76.83%,蛋白酶,提高了11.14%,酸性磷酸酶,提高了6.94%,多酚氧化酶,提高了2.96%,脲酶,提高了2.77%,過氧化氫酶,提高了2.76%;種植白三葉1年后,6種酶活性的升高由大到小的順序依次是蔗糖酶,提高了76.03%,多酚氧化酶,提高了29.17
8、%,酸性磷酸酶,提高了6.93%,蛋白酶,提高了5.3%,過氧化氫酶,提高了2.33%,脲酶,提高了1.28%。7.6種酶的酶活性在不同時(shí)期有著不同的變化趨勢(shì)。與對(duì)照土壤中的酶活性相比,人參在展葉期多酚氧化酶活性發(fā)生了顯著的降低,隨著人參的生長(zhǎng)經(jīng)過花期,到青果期酶活性逐漸升高