论文部分内容阅读
根结线虫是一类高度专化型的植食性线虫,具有分布范围广、寄主种类多、寄生性强等特征。近年来,我国设施农业发展迅速,但由于高强度的种植模式及不合理的养分管理,根结线虫病害逐年加剧,已成为阻碍我国设施农业可持续发展的关键屏障。强还原土壤处理(RSD)是一种快速修复设施退化土壤的方法,能够有效杀灭土传病原菌,但该方法对根结线虫的影响及作用机制尚不明确。因此,研究RSD处理对根结线虫的抑制效果与作用机理,以及RSD处理后再植寄主作物驱动的土壤线虫群落特别是植食性线虫的变化规律,对于丰富根结线虫病害的防控手段,实现设施农业绿色可持续发展具有一定的理论指导意义及应用价值。本文以根结线虫病害高发土壤为研究材料,以RSD处理为技术手段,采用浅盘法、蔗糖离心悬浮法及线虫形态学鉴定等方法,研究内容如下:(1)通过室内土壤培养试验,研究RSD处理对根结线虫的抑制效果以及对线虫群落结构的影响;(2)通过室内平板试验,研究RSD处理过程中产生的有机酸对根结线虫的抑制效果;(3)通过番茄盆栽试验,研究RSD处理后番茄种植对土壤线虫群落特别是植食性线虫的影响。本文的主要结果如下:土壤培养试验结果表明,RSD处理能够有效杀灭土壤中的根结线虫,其杀线率达到88.7~94.6%,显著高于杀线剂噻唑膦的42.1%。同时,RSD处理还能显著改变土壤线虫营养类群的组成,其中食细菌线虫的相对丰度显著提高,为66.2~88.1%。此外,RSD处理显著提高了自由生活线虫成熟指数、线虫通路比值、瓦斯乐斯卡指数,降低了植食性线虫成熟指数。因此,RSD处理是一种具有快速修复根结线虫病害高发土壤潜力的农业措施。平板试验结果表明,甲酸、乙酸、丙酸、丁酸均能够有效抑制根结线虫二龄幼虫(J2)的活性与卵囊孵化,且具有种类和浓度效应。随着有机酸浓度的增加,其对J2活性和卵囊孵化的抑制效果逐渐增强。同时,不同种类有机酸对J2活性和卵囊孵化的抑制效果也有所差异,0.5 m M的甲酸和丙酸对J2抑制效果达到81.1%以上,效果优于其他2种有机酸;丙酸对卵囊孵化的抑制效果最强,当浓度为0.5 m M时,其抑制率可达88.7%,效果优于其他3种有机酸。盆栽试验结果表明,RSD处理不仅能降低根结线虫的数量,还能降低其他植食性线虫的数量。虽然在寄主植物番茄的生长过程中,植食性线虫数量逐渐增加,但其仍然显著低于对照和噻唑膦处理,其中在番茄开花期时,RSD处理中植食性线虫的数量仅为同期对照和噻唑膦处理的2.2~3.2%和2.7%~4.1%,表明RSD处理对植食性线虫的抑制效果至少能够维持一个生长季。此外,RSD处理后番茄植株的生物量显著高于对照和噻唑膦处理。综上所述,RSD处理能够有效抑制土壤中的植食性线虫,其中有机酸是RSD处理过程中产生的有效杀线物质。RSD处理后,种植寄主作物虽然会促进土壤中植食性线虫的恢复,但仍明显低于发病阈值。因此,本论文的研究结果表明,RSD处理能够快速修复线虫病害高发的设施土壤,对保障我国高效农业可持续发展具有积极意义。