生物炭-蚯蚓原位對設(shè)施番茄根際微生物和果實代謝的影響.pdf
第nullnull卷第null期 nullnullnullnull年null月 干 旱 地 區(qū) 農(nóng) 業(yè) 研 究 Agricultural esearch in the Arid Areas nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull 文章編號 nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull doi nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 生物炭 蚯蚓原位對設(shè)施番茄根際 微生物和果實代謝的影響 劉辰熙 null 王繼濤 null 尹 翠 null 徐廣亞 null 朱紅艷 null 曹云娥 null nullnull寧夏大學(xué)葡萄酒及園藝學(xué)院 寧夏銀川 nullnullnullnullnullnull nullnull寧夏回族自治區(qū)園藝技術(shù)推廣站 寧夏銀川 nullnullnullnullnullnull nullnull寧夏共享人力集團(tuán)有限公司 寧夏銀川 nullnullnullnullnullnull 摘 要 為改善設(shè)施番茄過量施用化肥 品質(zhì)和產(chǎn)量下降等問題 采用不同土壤改良措施 以 粉宴null號 番茄為 試驗材料 設(shè)置空白對照 nullnull 生物炭 null 蚯蚓原位 null 生物炭 null 蚯蚓原位 nullnull null個處理 研究番茄生長發(fā)育過程 中根區(qū)土壤理化性質(zhì)和土壤根際微生物的變化以及番茄盛果期果實產(chǎn)量和品質(zhì)的差異 解析不同處理果實代謝物 組成的差異 結(jié)果表明 nullnull 處理顯著提高了土壤速效氮 速效磷和速效鉀含量 與 nullnull 相比分別提高 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull和nullnullnullnullnullnull nullnull處理顯著提高了蔗糖酶活性比nullnull提高nullnullnullnullnullnull null處理顯著提高脲酶活性 較nullnull提高nullnullnullnullnullnull nullnull處理顯著提高了土壤細(xì)菌nullnullnullnullnullnullnull指數(shù) null處理顯著提高了土壤真菌 nullnullnull nullnullnullnullnull 指數(shù) null處理明顯改變了土壤細(xì) 菌相對豐富占比 其中變形菌門增加最多 nullnullnullnullnullnull 酸桿菌門和芽單孢菌門降低幅度最大 分別為 nullnullnullnullnullnull和 nullnullnullnullnullnull 對于土壤真菌 null處理中子囊菌門相對豐度最高 提升了nullnullnullnullnullnull null處理油壺菌門提升最高 為nullnullnullnullnull 羅茲 菌門提升次之 為nullnullnullnullnull 同時 各處理可以顯著提高果實產(chǎn)量和品質(zhì) nullnull處理的番茄產(chǎn)量最高 品質(zhì)最好 表現(xiàn)為 其生物量 果實產(chǎn)量 可溶性固形物含量 nullnull含量 有機(jī)酸含量最高 null處理的番茄果實差異代謝物種類最多 與對照 相比差異最大 所得的差異物代謝通路最多 關(guān)鍵字 設(shè)施番茄 生物炭 蚯蚓原位 土壤微生物 差異代謝物 中圖分類號 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 null Effects of biochar earthworm in situ on rhizosphere microorganisms and fruit metabolism of facility tomatoes nullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnull null nullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnull null null nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull Abstract nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull null nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 修回日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金項目 國家自然科學(xué)基金項目 nullnullnullnullnullnullnullnull 寧夏回族自治區(qū) 青年拔尖人才培養(yǎng)工程 項目 nullnullnullnullnullnull 寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)計劃 項目 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者簡介 劉辰熙 nullnullnullnullnull 男 河南沁陽人 碩士研究生 研究方向為設(shè)施園藝學(xué) nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 通信作者 曹云娥 nullnullnullnullnull 女 寧夏平陽人 教授 主要從事設(shè)施蔬菜營養(yǎng)與生理及土壤微生態(tài)調(diào)控研究 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull Keywords nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 近年來 我國設(shè)施栽培已超過nullnullnull nullnullnull null nullnull null 成 為設(shè)施栽培世界大國 null 然而設(shè)施蔬菜長期種植會 引起土壤質(zhì)量變化 其主要原因包括以下兩個方 面 一是由于設(shè)施菜地內(nèi)封閉性 可控性 缺少雨水 淋洗 復(fù)種指數(shù)高等因素 其土壤環(huán)境與露地土壤 環(huán)境顯著不同 二是設(shè)施蔬菜栽培過程中化學(xué)品的 大量施用和土地利用強(qiáng)度增加導(dǎo)致的土壤質(zhì)量問 題 包括大量的化肥施用導(dǎo)致的土壤酸化 次生鹽 漬化及營養(yǎng)元素失衡 畜禽糞便 農(nóng)膜 農(nóng)藥等農(nóng)業(yè) 投入品施用導(dǎo)致的污染物 重金屬 抗生素 有機(jī)氯 農(nóng)藥 鄰苯二甲酸酯等 增加 null 針對上述問題 土 壤微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)和可持續(xù)性中都 發(fā)揮著至關(guān)重要的作用 其多樣性又代表著土壤微 生物群落的穩(wěn)定性 也能反映土壤脅迫對微生物的 影響 null 同樣的 地下微生物與地上作物之間具有 協(xié)同作用 增加地下土壤細(xì)菌和真菌的數(shù)量能夠促 進(jìn)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化 進(jìn)而提升地上作物的生物量 施用有機(jī)肥是影響土壤質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的重要 措施之一 采用不同的有機(jī)肥進(jìn)行施肥 土壤養(yǎng)分 含量提高 有機(jī)質(zhì)含量和組成會有較大變化 土壤 微生物多樣性也有很大差異 null 生物炭和蚯蚓糞均為性能優(yōu)異的有機(jī)肥 常用 于改善土壤環(huán)境 進(jìn)而提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量 null 生 物炭一般是生物殘體在無氧或者缺氧的條件下通 過高溫慢熱解制備 其可以改善土壤的通透性和吸 附氮磷養(yǎng)分 以保持土壤氮磷含量 提高養(yǎng)分利用 率 null 同時生物炭可以提升土壤中全氮含量 對于 土壤中微生物群落也有很好的調(diào)控作用 有研究 表明 生物炭可以調(diào)控酚酸脅迫下的番茄根際環(huán) 境 從而提高番茄果實產(chǎn)量與品質(zhì) null 蚯蚓原位產(chǎn) 生的蚯蚓糞是一種良好的腐熟有機(jī)肥料 具有很好 的孔性 通氣性 排水性 可以緩解土壤板結(jié) 蚯蚓 糞還富含氮 磷 鉀元素 可以有效減少土壤養(yǎng)分流 失 增加土壤肥力 保持土壤碳平衡等 null 蚯蚓糞 還為許多有益微生物提供生存環(huán)境 提升土壤微生 物多樣性和豐富性 null 番茄 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 因其口感適 宜 產(chǎn)量足 營養(yǎng)價值高 抗逆性強(qiáng)成為我國設(shè)施蔬 菜種植中最廣泛的作物之一 因番茄有較高的經(jīng) 濟(jì)效益 種植者連續(xù)多茬單一種植番茄導(dǎo)致的土壤 障礙是影響設(shè)施番茄生產(chǎn)的重點難題之一 番茄品 質(zhì)下降 產(chǎn)量變低 還影響土壤理化性質(zhì)與土壤養(yǎng) 分降低 根際微生物群落失衡和土傳病害增加均是 土壤連作障礙的體現(xiàn) nullnull 因此 本研究利用土壤改 良措施 探究生物炭 蚯蚓原位對番茄生長發(fā)育的 影響 以及生物炭和蚯蚓原位之間的互作關(guān)系 探 索生物炭和蚯蚓原位共同處理相比單一處理是否 具有正向的互作關(guān)系 同時通過對番茄根際土壤微 生物群落的影響 了解各處理改善土壤微生物的性 能 對番茄果實進(jìn)行差異代謝物分析 探究各處理 是否能夠通過調(diào)控代謝物的產(chǎn)生來提高果實品質(zhì) 尋求更加適合的設(shè)施番茄種植方式 null 材料與方法 nullnullnull 試驗場地 試驗地位于寧夏賀蘭縣園藝產(chǎn)業(yè)園 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull 該園區(qū)屬于國家級農(nóng)業(yè)示范園區(qū) 園區(qū)內(nèi) 年降雨量nullnullnullnullnullnullnull nullnull 其nullnullnull的降雨量集中在null null月 年平均氣溫nullnullnullnull 無霜期nullnullnullnullnullnullnull null 屬中溫 帶干旱氣候區(qū) 具有典型的大陸性氣候特點 溫室 為二代日光溫室 長nullnull null 跨度null null 后墻厚度null null 高度nullnullnull null 室內(nèi)配有自動化灌溉設(shè)備 可滿足水肥 一體化的灌溉要求 nullnullnull 試驗材料 供試番茄品種為 粉宴null 號 生物炭 主要成 分為椰殼 有效碳成分為 nullnullnull 購買于河南泰源環(huán) ??萍加邢薰?供試蚯蚓為 赤子愛勝蚓 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull 購買于寧夏萬輝生物環(huán)保科技有限公司 nullnullnull第null期 劉辰熙等 生物炭null蚯蚓原位對設(shè)施番茄根際微生物和果實代謝的影響 蚯蚓糞由試驗開始前投放的蚯蚓堆肥消解半腐熟 的牛糞產(chǎn)生 供試材料理化性質(zhì)如表null所示 表null 供試材料理化性質(zhì) nullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull 材料 nullnullnullnullnullnullnullnull 氮 nullnullnull 磷 nullnullnull 鉀 nullnullnull 有機(jī)碳 nullnullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull 蚯蚓糞 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull 生物炭 nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 試驗設(shè)計 nullnullnullnull年null月null日定植 nullnull月中旬拉秧 通過梯 度試驗 本課題組前期對生物炭施用量進(jìn)行優(yōu)選 最優(yōu)實施方案為 null null nullnull nullnull 根據(jù)等炭原則 蚯蚓原 位需添加牛糞nullnull null nullnull nullnull 因此本試驗共設(shè)null 個土 壤處理 null 土壤中不施任何肥料 作為空白對照 nullnull null 定植前土壤增施生物炭 null 施用量為null null nullnull nullnull nullnull null 定植前土壤蚯蚓原位產(chǎn)生蚯蚓糞 null 種植前養(yǎng)殖壟施用牛糞nullnull null nullnull nullnull null 定植 前土壤增施生物炭 null 蚯蚓原位產(chǎn)生蚯蚓糞 nullnull 種 植前養(yǎng)殖壟施牛糞nullnull null nullnull nullnull 生物炭nullnullnull null nullnull nullnull 每個處理null 次重復(fù) 每個小區(qū)長null null 寬nullnullnull null 每 壟定植null行 株距為nullnull nullnull 各處理隨機(jī)排列 生長 過程中正常進(jìn)行澆水施肥 且各處理一致 設(shè)施蚯蚓種養(yǎng)結(jié)合是本課題組經(jīng)長期研究提 出的一種新型且有效的栽培模式 兩條壟規(guī)格均為 為nullnullnull null nullnullnullnull null 寬 null 長 一壟作為養(yǎng)殖壟 用腐熟 null個月后的牛糞作為蚯蚓培育壟 每壟蚯蚓投放量 為null nullnullnull nullnull nullnull nullnull 壟上布置null條滴灌管 滴頭間距 nullnullnull null 每日滴水 使養(yǎng)殖壟的濕度達(dá)到nullnullnull 另一壟 作為栽培壟 將蚯蚓消解牲畜糞便及蔬菜