生物炭和木霉菌对设施连作酸化土壤调控作用研究
在我国北方地区设施蔬菜种植面积大，种植种类较单一，设施内随着种植年限的增加，土壤pH值呈下降趋势，土壤酸化越来越严重，不仅影响蔬菜生长和品质，还制约了设施蔬菜的可持续发展。生物炭和木霉菌单独施入土壤均可以修复土壤环境，优化微生物群落结构，减少植物病害，促进植物生长，但生物炭和木霉菌配施是否有协同增效的效果尚未研究。本论文以温室黄瓜长期连作的酸化土壤为对象，研究生物炭对酸化土壤的调控作用以及生物炭与木霉菌配施对酸化土壤微生态环境及黄瓜生长影响的研究。主要研究结果如下： 1.不同生物炭添加量都可以提高土壤的pH，阳离子交换量、交换性盐基总量和有机质含量，降低土壤交换性酸总量、交换性Al3+和交换性H+的量。土壤pH与土壤交换性酸总量、交换性Al3+的量和交换性H+的量呈负相关，与阳离子交换量、有机碳含量和交换性盐基总量呈正相关。180d培养结束后，pH5.63的土壤施用1%、3%、5%的生物炭分别比对照pH提高了8.5%、11.2%、17.2%；而pH5.10的土壤施用1%、3%、5%的生物炭分别比对照pH提高了13.5%、18.0%、20.4%。2种土壤均以施加5%生物炭的处理效果最显著，而且对酸化严重的土壤改良效果更明显。 2.生物炭与木霉菌配施试验结果表明，单施木霉菌、单施生物炭、5%生物炭与0.2%木霉菌配施和5%生物炭与0.5%木霉菌配施与未施入的对照相比，均能促进黄瓜幼苗的生长，显著增强了根系活力，分别提高了3.32倍、2.66倍、4.98倍和7.41倍，提高了叶绿素含量，分别提高了11.75%、32.68%、48.75%和55.27%，提高了光合参数和叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性，降低了丙二醛(MDA)含量。其中，生物炭与木霉菌配施较单施生物炭或木霉菌对黄瓜的生长促进效果更明显，两个生物炭与木霉菌配施处理对黄瓜苗期生长的影响差异不明显。 3.生物炭和木霉菌施入处理与未施入的对照相比，都改善了土壤理化性质，提高了土壤速效氮、磷、钾和有机质含量、阳离子交换量(CEC)和土壤多酚氧化酶、脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性；单施生物炭降低了土壤真菌数量，提高了细菌和放线菌数量，单施木霉菌和生物炭与木霉菌配施提高了土壤真菌、细菌和放线菌数量。其中，生物炭与木霉菌配施较单施生物炭或木霉菌对土壤改良效果更明显，两个生物炭与木霉菌配施处理对土壤理化性质的影响差异不明显。 4.生物炭与0.2%木霉菌配施提高了土壤细菌群落多样性，生物炭与木霉菌配施改变了土壤细菌结构，使土壤中放线菌门、变形菌门的细菌相对丰度增加，厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)相对丰度降低。通过环境因子相关性分析发现土壤全氮、有机质、脲酶活性、土壤pH对细菌群落影响较大，全氮是影响土壤细菌群落的关键因子。生物炭与0.2%木霉菌配施处理对土壤细菌遗传信息处理、有机系统和代谢功能的影响较大。生物炭与木霉菌配施显著提高了土壤细菌代谢功能，促进土壤养分循环。
连作土壤;生物炭;木霉菌;黄瓜生长;理化性质;细菌群落结构
河北科技师范学院
硕士
园艺学
武春成
2020
中文
S156
2020-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）