黄瓜连作障碍因子分析及其生物修复措施探讨

本文以黄瓜为研究对象，以根系分泌物中化感物质为主线，对黄瓜连作土壤微生物种群变化、根分泌物中化感物质的分离鉴定、连作土壤及根分泌物中酚酸类化感物质对黄瓜幼苗及病原菌菌丝生长，以及利用黄孢原毛平革菌固态菌剂原位降解连作障碍土壤中酚酸类化感物质后黄瓜根部发病情况等方面进行了较为系统的研究，主要得到如下结果： 黄瓜连作导致土壤中可培养微生物数量减少，其中细菌数量降幅明显，对连作表现出较高的敏感性，而放线菌对连作反应稍滞后。黄瓜连作四茬后根际非根际土壤中细菌数目较头茬分别减少31.3％和25％。方差分析显示，二者数量减幅分别在第三茬、第四茬时达到显著水平(P＜0.05)。贫营养培养基R2A与富营养培养基TSBA上得到的根际非根际土壤细菌数量变化趋势相似。黄瓜连作使放线菌数量也呈缓慢下降趋势，其数量从第三茬开始减少，至第四茬时在根际、非根际土壤中分别减少了21％和20.1％。黄瓜连作致使真菌各种群数目发生较大波动，其中Mucor sp.,Rhizopus sp.,Penicillium sp.数目略有降低，Trichoderma sp..A.fumigatus.数目显著下降，A.flavus,Verticillium sp.和Alternaria sp.数目有小幅度上升。黄瓜连作导致多数真菌类群数目减少，但少数潜在的病原菌数量增加。连作导致根际自生固氮菌与好气性纤维素分解菌数目明显下降，硝化细菌数量大幅增加，而氨化细菌数量变化不大。土壤酶活性测定表明，连作土壤中过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性随连作茬次增加而降低，脲酶活性稍有上升。 DGGE分析表明黄瓜连作引起根际细菌种群的巨大变化，发生数量变化的大多为未培养(Uncultured)细菌。在序列比对结果中，条带A1和A3与可培养细菌Bacteriovorax sp.和Pseudomonas sp.同源性较高，分别达到93％和97％。这两个细菌种群在土壤中随黄瓜连作而呈现数量减少趋势。条带B1测定序列与Sphingomonas sp.同源性达100％，在连作土壤呈数量增加趋势。黄瓜连作对土壤放线菌的影响不明显，对真核微生物的影响也较小。根际细菌和根际真核微生物的数量变化幅度都较非根际明显。黄瓜不同生育期根际细菌种群数量与黄瓜生长发育关系密切，而非根际细菌种群数量随黄瓜生长发育变化不大。黄瓜连作导致的根部微生物种群多样性水平降低与根系分泌物在土壤中累积关系密切。 XAD-4吸附树脂收集获得的根分泌物种类主要有苯甲酸、对羟基苯甲酸，香草酸，阿魏酸，苯丙酸等芳香族酚酸类物质，还发现2，4-已二烯二酸、十四、十六、十八碳