ISBN/价格: | CNY40.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 土壤酸化对三七根腐病的影响及缓解因素研究/.张义杰著/.朱有勇, 朱书生, 何红霞指导 |
出版发行项: | 2022.6.22 |
载体形态项: | 102页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 植物保护学院,学号2017110023 |
提要文摘: | 三七是我国名贵的中药材之一,但是集约化种植中三七根腐病发生严重。林下三七种植是利用农林生态系统生物多样性减轻病虫危害、降低农残污染、提升品质的有效措施,但部分林下三七根系发育不良、根腐病发生严重。本研究首先通过三七根系生长不良的土壤化学性质测定和室内验证,研究了杉树林下土壤导致三七根系生长不良的原因;其次,通过文献收集结合田间调查数据进行meta分析进一步锁定导致根腐病发生的关键化学因子,并利用土壤改良的方法确证这些关键因子与三七根腐病发生的关系;最后,通过盆栽试验和小区试验分别研究了土壤淋溶和生石灰添加对林下酸化土壤的缓解效果及其机制。主要结论如下: 1. 杉树林下土壤中酚类物质对三七根系具有化感抑制作用。比较研究发现,杉树林下三七生长不正常区域土壤的pH显著降低、电导率显著升高,酚类物质(对羟基苯甲酸(HA)、香草醛(V)、丁香酸(SA)、阿魏酸(FA)和香草酸(VA))的含量升高,且能显著抑制化感指示植物生菜根系的生长。相关性分析显示,三七的须根数量、鲜重和干重都与土壤的pH显著正相关,与电导率显著负相关(p < 0.05);土壤中对羟基苯甲酸和香草酸的含量与三七的鲜重和干重显著负相关(p < 0.05)。进一步分析表明,土壤中酚类物质含量的增加可降低土壤pH并增加电导率。当丁香酸、阿魏酸、香草酸及混配的浓度介于5-30 mg L-1之间时,根系活力显著降低,当香草醛、丁香酸和阿魏酸的浓度达到15 mg L-1时,根系溶液的相对电导率显著提高。因此,杉树林下土壤中酚类化感物质的累积会降低土壤pH并增加电导率,影响三七根系的正常生长。 2. 土壤pH值的降低和酚类物质的积累是导致三七根腐病发生的关键因素。通过文献收集结合田间调查数据进行meta分析发现,土壤pH值的降低是引起三七根腐病严重发生的主要驱动因素(lnRR = -0.34, p < 0.001)。深入分析发现,碱解氮和酚类物质含量的增加是土壤pH值降低的主要原因(r < -0.45 p < 0.01; r < -0.21 p < 0.01)。水培试验结果发现,随着酚类浓度的升高,三七萎蔫率升高,失水量增多;在土壤环境中,酚类物质与病原菌(Ilyonecteria destructans)的协同作用不仅可以加剧三七根腐病的发生还降低根系干物质的累积。田间试验结果表明,外源施用生石灰、钙镁磷肥和有机肥能有效提高土壤pH值,显著减少根腐病的发生;但过量施用氮肥能显著降低土壤pH值,加剧三七根腐病的发生。这些数据进一步证明土壤pH值的降低和酚类物质的积累是引起三七根腐病严重发生的主要原因。 3. 淋溶降低三七根腐病发生的机制研究。随着淋溶强度的增加,土壤中酚类物质HA、V、SA、FA和VA含量和根腐病发生率均显著降低。进一步分析表明,淋溶可以通过改变土壤微生物群落来减少根腐病的发生。Network分析发现,根腐病的发生与HA富集的致病真菌Ilyonecteria呈正相关,而与HA、FA或VA抑制的根际细菌(Sphingomonas、Lysobacter、Massilia和Burkholderia)呈负相关。进一步的培养试验证实,单独的HA、FA和VA以及五种酚类物质的混合物均可促进I.destructans的生长和产孢,抑制细菌(Lysobactera和Burkholderia)的生长和生物膜的形成。此外,Burkholderia对I.destructans的生长具有拮抗作用。因此,淋溶可以减轻酚类物质对病原真菌的促进,并降低酚类物质对拮抗细菌的抑制,从而降低三七根腐病的发病率。 4. 生石灰对林下酸化土壤的调控作用及三七生长的影响。适量的生石灰(500-1000 kg ha-1)可显著提高土壤的pH值,降低酚类物质(对羟基苯甲酸、香草醛、丁香酸、阿魏酸和香草酸)的含量,促进三七的生长并降低根腐病的发生。深入研究表明,适量的生石灰(500-1000 kg ha-1)能显著降低土壤的真细比,提高细菌的多样性,提高门水平子囊菌门(Ascomycota)和变形菌门(Proteobacteria)和属水平Massilia菌属和Sphingomonas菌属的相对丰度。但是过量的生石灰(1500-2000 kg ha-1)会降低土壤碱解氮和有机质的含量,不利于三七的生长。因此,适量的生石灰(500-1000 kg ha-1)可显著改善林下土壤的化学性质和微生物群落,从而促进三七生长,降低根腐病的发生。 综上所述,针叶林下土壤的酸化和酚类物质的积累是抑制三七根系生长,加重根腐病发病率的重要因素。在自然状态下,针叶林代谢产生的腐解物和根系分泌物造成土壤酸化和酚类物质积累,酚类物质与病原菌的协同作用加剧三七根腐病的严重发生。淋溶和生石灰都可以通过降低土壤中酚类物质的含量,改变土壤微生物群落,有效缓解三七根腐病的严重程度。本研究揭示林下土壤酸化对三七的负面作用,并探索了解决土壤酸化的有效缓解措施,为林下三七的种植提供理论和技术支撑。 |
并列题名: | Effects and Mitigation Factors of Soil Aggravates Root Rot of Panax notoginseng eng |
题名主题: | 土壤酸化 酚类物质 三七 根腐病 水淋溶 生石灰 土壤微生物群落 学位论文 |
中图分类: | S435.675-533 |
个人名称等同: | 张义杰 著 |
个人名称次要: | 朱有勇 指导 |
个人名称次要: | 朱书生 指导 |
个人名称次要: | 何红霞 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20230526 |