苹果重茬(连作)障碍防控技术

正国内外研究和生产实践表明,苹果重茬(连作)建园时,若不进行土壤处理,将发生重茬障碍。重茬障碍主要表现为根系不健康,地上生长量小,树势衰弱,树体矮小,病虫害发生加重,导致产量下降、品质变劣,与正常果园相比,产量可降低20%~50%,给果园经营者带来巨大损失。传统减轻苹果重茬障碍的方法包括轮作、     

不同株型桃树根系生长特性比较

以垂枝型、柱型、标准型3种株型桃树为试材,采用大田挖掘法,研究了不同时期3种株型桃树枝条和根系生长状况,明确植株地上部性状与根系性状间的相关关系,结果表明,5月3种株型地上部生长基本一致,在6月中旬垂枝型的一次枝条发生下垂,垂枝型枝条延伸角达到92.5°,而标准型与柱型的主枝延伸角分别为63.0°、51.0°,此时3种株型枝条出现显著差异;5月到9月3种株型桃树品种生长期内根系活力变化趋势相同,均呈上升趋势,但根系数量上3种株型标准型〉柱型〉垂枝型,其根系特性变化与地上部枝条的变化均表现出相同的趋势,地上部长势的不同影响根系的生长状况。     

土壤熏蒸剂棉隆加海藻菌肥对苹果连作土微生物及平邑甜茶生长的影响

以生产上常用的苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材,在苹果连作土盆栽条件下研究了棉隆（四氢化–3,5–二甲基–2H–1,3,5–噻二嗪–2–硫酮）熏蒸加海藻菌肥对幼苗生长以及土壤环境的影响。试验结果表明,与连作土对照相比,棉隆熏蒸、连作土 + 海藻菌肥对平邑甜茶幼苗的生长均有不同程度的促进作用,二者组合使用效果最为显著;棉隆、海藻菌肥、棉隆 + 海藻菌肥均提高了平邑甜茶幼苗根系CAT、POD、SOD活性,其中棉隆 + 海藻菌肥的效果最明显;棉隆 + 海藻菌肥提高了幼苗根系总长度、根表面积、根体积、根尖数;海藻菌肥显著增加了土壤中细菌与真菌的数量,棉隆 + 海藻菌肥增加了土壤中细菌数量以及土壤中细菌与真菌的比值。棉隆熏蒸 + 海藻菌肥能更有效地减轻苹果连作障碍。     

不同浓度棉隆熏蒸对老龄苹果园土壤微生物环境的动态影响

通过向25年老龄苹果园土壤中施入不同浓度(T1,0.02‰;T2,0.1‰;T3,0.5‰)的棉隆,利用微生物平板培养、实时荧光定量PCR(qPCR)、微生物碳源利用(biolog-ECO)、末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)、生物多样性指数Biodap等方法研究不同浓度棉隆熏蒸下土壤可培养微生物(细菌、真菌)数量、群落结构及其多样性指数随时间变化的演变趋势,并进行平邑甜茶盆栽验证,以期为减轻苹果连作障碍筛选棉隆浓度提供理论依据。结果表明:0.1‰的棉隆施用量对连作土壤再植平邑甜茶幼苗的生长促进作用最为显著。老龄苹果园土壤中微生物数量随棉隆施用量的增大而显著性降低,30天时,各处理(T1、T2、T3)可培养细菌数量较CK分别降低了57%,81%,87%,可培养真菌数量(T1、T2、T3)较CK分别降低了75%,81%,100%,层出镰孢菌基因(F.Proliferatum)拷贝数较CK分别降低了57%,80%,85%;微生物单一碳源利用率(biolog-ECO)结果表明,微生物活性(用平均每孔颜色变化率(AWCD)表示)在熏蒸后的土壤中随时间逐渐恢复,但施加浓度越高,恢复速度越慢,30天时,T1(0.02‰)的AWCD显著低于CK;60天时,该处理的AWCD已与CK无差异,而T3(0.5‰)AWCD直到90天时仍显著低于CK;微生物T-RFLP主成分分析表明,各处理均改变了老龄苹果园土微生物群落结构,棉隆施用浓度越大,群落改变越显著,但高浓度熏蒸下的群落结构很不稳定,随时间波动明显;聚类分析显示,随时间推移,T1(0.02‰),T2(0.1‰)与CK的群落结构相似度逐渐升高,并逐渐向CK移动。而T3(0.5‰)始终与CK保持低相似度;在微生物多样性分析中,T3(0.5‰)对微生物多样性指数(Shannon index)与丰富度指数(Margalef index)降低程度最为显著。     

不同长势沙枣对土壤改良效果的影响

以三年生沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)为试材,根据沙枣的生长量差异,由好至差将其分为Y1、Y2、Y3 3个等级进行了田间试验,研究不同长势沙枣对土壤的改良效果的影响,以期对沙枣的推广应用提供参考依据。结果表明：沙枣可有效降低土壤pH,Y1对pH的降低效果最为显著,9月pH与7月相比降低了6.8%;3种长势沙枣土壤氮、磷、钾、铁、镁、锌等矿质元素显著高于CK,且各元素含量均为Y1>Y2>Y3;不同长势的沙枣提高了土壤蔗糖酶、脲酶活性,土壤酶活性均表现为Y1>Y2>Y3>CK;改良微生物群落,Y1中土壤中微细菌数量显著高于CK与Y2、Y3,真菌数量显著低于CK与Y2、Y3。综上所述,沙枣可有效改良盐碱地土壤,提高土壤酶活性,改善土壤微生物群落,且沙枣长势越好,对盐碱地的改良效果越佳。     

麦芽糖等糖类对重茬土壤改良和苹果砧木生长的影响

研究土施麦芽糖等糖类对重茬土壤改良和苹果砧木生长的影响,为缓解当前苹果连作障碍提供新的途径。2014年4月,在装有10kg重茬土的苗盆中栽种长出5片真叶的平邑甜茶幼苗,分别施入浓度为50,100,200mg/kg的果糖、葡萄糖、麦芽糖和阿拉伯糖;2014年9月,测量生长量、土壤微生物及土壤总有机碳(TOC)。结果表明:与CK相比,200mg/kg葡萄糖处理,株高增加52.9%;200mg/kg麦芽糖处理,地茎增加12.2%、叶绿素相对含量增加12.5%;100mg/kg葡萄糖处理光合速率增加18.5%;50mg/kg果糖和阿拉伯糖处理能显著增加土壤中的细菌数量,分别增加了119.7%和127.6%;土壤中的放线菌数量会随着阿拉伯糖的施入浓度增加而显著提高,按施入浓度从低到高,土壤放线菌的数量分别增加了66.7%,222.9%,266.7%;50mg/kg麦芽糖处理,土壤中的真菌数量降低最多,减少了71.7%,效果极显著;100mg/kg葡萄糖处理,土壤TOC含量最高,升高60.0%。在研究结果基础上进行主成分分析得知,在100mg/kg麦芽糖处理下,相对于CK,株高提高47.9%、茎粗增加11.1%、叶绿素相对含量提高8.5%、光合速率提高16.3%、土壤中真菌数量降低49%、土壤中TOC含量高47.6%,均差异极显著。综上,土施100mg/kg麦芽糖显著提高苹果砧木生长;抑制重茬土中土壤真菌数量优势明显,其土壤改良效果显著。     

紫叶矮樱叶片色素性质及其光合特性研究

测定了紫叶矮樱(Prunus×Cistena ‘Pissardii’)叶片色素含量年变化动态。春秋两季花青苷的含量较高,而叶绿素含量则是在夏季最高。Cu2+对叶縁素影响最大,使其吸光度值增加23%,Fe3+对花青素影响最大,可使其吸光度值增加10.9%。色素在光下不稳定,光照越强,分解越快;使用LI-6400便携式光合仪测定了紫叶矮樱(Prunus×Cistena ‘Pissardii’)的光合特性,净光合速率日变化及年周期变化均呈双峰曲线。一天中的最高峰出现在上午10时左右,下午15时左右出现第二个较小的峰;年周期变化,6、7月份净光合速率最量旺盛,8月份最低,9月份出现第二个峰。蒸腾速率的日变化及年变化均呈单峰曲线,一天中,中午12时左右达到最高峰;而一年中,7、8月份最高。     

土施维生素B6对苹果园土壤微生物多样性的影响

【目的】 土壤微生物是影响根系生态环境的重要因素,维生素B₆具有提高果实品质的功效。本试验通过高通量测序的方法,研究土施不同剂量维生素B₆ (VB₆) 对土壤微生物多样性的影响,从而揭示土施维生素B₆提质功效的机理。 【方法】 2015年4月,在距富士苹果主干1 m处土施不同剂量的维生素B₆,同年10月,在撒入维生素B₆处采集土样,提取基因组DNA,通过PCR扩增建立文库,通过高通量测序技术并结合相关生物信息学方法,对土壤细菌16S rRNA基因V4+V5区域和真菌ITS1+ITS2区域的丰富度、多样性及群落结构进行检测。 【结果】 从9个土壤样品中共获得530714个有效细菌序列数和434886个有效真菌序列数,从每个样品中平均可获得1920个细菌群落 (OTUs) 和374个真菌群落 (OTUs),每个样品中有566个相同的细菌群落 (OTUs) 和73个相同的真菌群落 (OTUs),丰富度指数 (Ace指数和Chao指数) 分析显示,维生素B₆ 5g/株处理提高了细菌丰富度,其Ace指数显著提高了62.6%,Chao指数显著提高了71.6%,降低了真菌丰富度,其Chao指数显著降低了18.6%,维生素B₆ 10 g/株处理对细菌和真菌丰富度无显著影响。多样性指数 (Simpson指数和Shannon指数) 显示,维生素B₆ 5 g/株处理提高了细菌的多样性,其Shannon指数显著提高了22.3%,降低了真菌的多样性,其Simpson和Shannon指数显著降低了29.2%和34.4%,维生素B₆ 10 g/株处理对细菌和真菌的多样性无显著影响。在门分类水平上,变形菌门 (Proteobacteria)、放线菌门 (Actinobacteria)、拟杆菌门 (Bacteroidetes) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 是优势细菌,其相对丰度之和超过80%,子囊菌门 (Ascomycota)、担子菌门 (Basidiomycota)、接合菌门 (Zygomycota) 是优势真菌,其相对丰度之和超过98%,维生素B₆ 5 g/株处理降低了细菌中拟杆菌门 (Bacteroidetes) 的相对丰度,提高了真菌中子囊菌门 (Ascomycota) 的相对丰度,降低了担子菌门 (Basidiomycota) 和接合菌门 (Zygomycota) 的相对丰度,维生素B₆ 10 g/株处理提高了细菌中的变形菌门 (Proteobacteria) 和放线菌门 (Actinobacteria) 的相对丰度,降低了拟杆菌门 (Bacteroidetes) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 的相对丰度,提高了真菌中担子菌门 (Basidiomycota) 的相对丰度,降低了接合菌门 (Zygomycota) 的相对丰度。 【结论】 维生素B₆可以改变土壤中细菌和真菌的丰富度和多样性,改变土壤中门水平的细菌和真菌的相对丰度。维生素B₆作为一种良好的根系生态调节剂,具有推广价值。      

苹果5种砧木幼苗对连作土壤的适应性差异研究

 以苹果砧木新疆野苹果[Malus sieversii（Ledeb.）Roem.]、莱芜难咽（M. micromalus Makino）、平邑甜茶（M. hupehensis Rehd.）、山荆子[M. baccata（L.）Borkh.]和八棱海棠（M. micromalus）为试验材料,应用盆栽方法研究其对连作土壤的适应性差异。结果表明：连作条件下各砧木叶片光合速率和光合色素含量均低于非连作。平邑甜茶叶片光合速率降幅最小,仅为7.06%,其叶绿素a和类胡萝卜素含量降幅亦较小,分别为9.15%和8.17%。5种砧木根系抗氧化物酶活性及丙二醛（MDA）含量较各自对照升高。与对照相比,连作处理平邑甜茶根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性增幅均最小,分别为3.72%、26.60%和23.78%;平邑甜茶根系MDA含量增幅最小,为15.24%,莱芜难咽增幅最大,为54.56%。最终连作对5种苹果砧木的外在影响表现为生物量、株高和地径的下降,其中平邑甜茶适应性较强。