連作和輪作棉田土壤微生物多樣性分析及PGPR菌株篩選.pdf

1、通過培養(yǎng)法和免培養(yǎng)法相結(jié)合研究棉花連作、輪作栽培體系下土壤微生物多樣性的演替特點，揭示棉田連作障礙的生物因子，了解棉花連作、輪作體系中土壤微生物性狀的現(xiàn)狀和趨向。并通過篩選具防病促生功能的PGPR有益微生物菌群調(diào)節(jié)改善棉田生態(tài)環(huán)境，為探討綜合治理棉田連作障礙的有效措施，推動棉花種植結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，保障棉花產(chǎn)業(yè)的健康、持續(xù)、高效發(fā)展提供科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)支持。 研究結(jié)果表明，棉花多年連作造成土壤中可培養(yǎng)微生物數(shù)量減少，連作6-8a、9

2、-12a、>13a的棉田與連作<5a的棉田相比，土壤微生物總量分別下降了40.2％、46.7％、52.4％。連作超過5a后，土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)逐漸從高肥的“細菌型”土壤向低肥的“真菌型”土壤轉(zhuǎn)化，細菌/真菌(B/F)比值降低，拮抗菌減少，病原菌積累。氮素生理群氨化細菌、硝化細菌、自生固氮菌數(shù)量下降，反硝化細菌數(shù)量增加。連作還導(dǎo)致土壤呼吸強度、纖維素分解強度下降，微生物活性降低。經(jīng)倒茬輪作后，土壤微生物數(shù)量明顯增長，有益于調(diào)節(jié)菌群平衡，細

3、菌/真菌(B/F)和放線菌/真菌(A/F)比值增加，固氮菌數(shù)量呈現(xiàn)顯著增長，微生物活性提高。 建立了一種提取棉田土壤微生物總DNA的方法-改良CTAB-SDS法。提取獲得的DNA完整性好，得率為24.20μg/g干土。純化后A260/A280和A260/A230分別為1.80和1.70，純化回收率為70.1％，適用于后續(xù)的PCR分析。 通過ARDRA和DGGE技術(shù)分析比較了連作、輪作棉田土壤微生物多樣性的變化，結(jié)果顯示棉

4、花多年連作使土壤細菌種群數(shù)量、結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢菌群發(fā)生變化，多樣性指數(shù)、豐富度和均勻度指數(shù)下降，連作年限越長此趨勢越突出。連作>13a與<5a的相似性僅為64％，菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生復(fù)雜的改變。輪作的種群結(jié)構(gòu)與連作有較大差異，群落多樣性增加。番茄和草木樨對細菌群落多樣性改善的效果更為明顯。 連作土壤中的一些優(yōu)勢菌群數(shù)量發(fā)生改變，1種未培養(yǎng)細菌減弱或消失，2種未培養(yǎng)細菌得到富集。而輪作則使富集菌群密度下降，同時還使土壤中一些非優(yōu)勢的菌群得到加強