连作及轮作对蒙古黄芪根际微生物多样性及其品质的影响

论文摘要

连作障碍常导致中药材的品质下降及产量降低,而轮作能够有效地缓解连作障碍,目前关于中药材轮作的研究较少。蒙古黄芪作为内蒙古、山西及甘肃等地的道地药材,常用于临床医学。本实验以蒙古黄芪为研究对象,采用盆栽与大田试验相结合的方法,比较了黄芪与油菜、燕麦、马铃薯、黄芩轮作、黄芪连作5年后黄芪生物量、根腐病患病情况、药用品质差异以及土壤养分和酶活性变化,并运用16S r RNA测序技术比较了黄芪与不同作物轮作后根际、非根际及根内细菌群落组成和多样性。本实验从多个角度出发,分析连作与轮作对土壤健康及黄芪品质的影响,探索可以改善黄芪连作障碍的最佳轮作模式,对蒙古黄芪可持续生产有重要作用。结果如下:1.黄芪连作5年后,植株生长迟缓,各项生物量指标较低,药用品质下降。轮作促进了黄芪生长,与燕麦轮作后,各项生物量指标显著提高,且黄芪根部黄酮类成分和黄芪甲苷含量显著增多,即黄芪与燕麦轮作有利于植株生长,提高药用品质。2.黄芪连作5年后,土壤养分含量及酶活性显著降低,而燕麦-黄芪轮作后,提高了土壤有机质,全氮、全磷及全钾含量,土壤养分充足。同时实验还发现轮作后土壤过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性提高,表明燕麦-黄芪轮作可以有效地消减连作引起的土壤障碍,对黄芪生长具有积极作用。3.连作和轮作处理主要影响根际土微生物结构,对非根际土和根内菌的影响不大。轮作处理后,优化了根际细菌群落Alpha多样性指数,同时还保留了较多的特异OTU数目,表明轮作处理可以提高根际细菌多样性及丰富度。4.黄芪根际细菌群落组成及优势菌群丰度会受到连作及轮作、取样时间和土壤养分的影响。连作降低了有益菌丰度,细菌多样性下降,导致黄芪根腐病严重;与燕麦轮作后提高了厌氧绳菌目、根瘤菌目和伯克氏菌目等有益菌和一些分布较少的细菌相对丰度,对黄芪生长和减少患病具有积极作用。即黄芪与燕麦有利于土壤健康和黄芪生长,是一种缓解黄芪连作障碍的合理轮作措施。

论文目录

摘要

abstract

本文中主要的缩略词表

1 引言

1.1 连作障碍

1.2 轮作对根际微生物的影响

1.3 轮作对土壤酶活性及理化性质的影响

1.4 技术路线

2 材料及方法

2.1 实验材料

2.1.1 植物材料

2.1.2 实验试剂

2.1.3 主要仪器设备

2.2 实验设计

2.2.1 田间试验设计

2.2.2 盆栽实验设计

2.3 测定指标和方法

2.3.1 黄芪形态指标和生物量的测定

2.3.2 黄芪根腐病发病情况的调查

2.3.3 黄芪黄酮类成分含量的测定

2.3.4 黄芪甲苷的含量测定

2.3.5 黄芪根际土壤细菌群落多样性的测定

2.3.6 黄芪根际土酶活性和化学性质的测定

2.4 统计分析

3 结果与分析

3.1 蒙古黄芪与不同作物轮作后根腐病发病情况及生长发育和品质的影响

3.1.1 蒙古黄芪与不同作物轮作后生物量的变化

3.1.2 蒙古黄芪与不同作物轮作后对根腐病发病率的影响

3.1.3 蒙古黄芪与不同作物轮作后黄酮类成分含量的变化

3.1.4 蒙古黄芪与不同作物轮作后黄芪甲苷含量的变化

3.2 蒙古黄芪与不同作物轮作后根际土酶活性及化学性质的变化

3.2.1 蒙古黄芪与不同作物轮作后根际土酶活性变化

3.2.2 蒙古黄芪与不同作物轮作后根际土化学性质变化

3.3 蒙古黄芪与不同作物轮作后根际土壤微生物群落多样性的变化

3.3.1 Alpha多样性

3.3.2 细菌群落组成分析

3.3.3 细菌群落结构差异及相似性

3.3.4 Beta多样性

3.4 环境因子关联分析

4 讨论

4.1 黄芪-燕麦轮作促进黄芪生长并减轻根腐病发病状况

4.2 合理轮作改善黄芪连作土壤理化性质并提高土壤养分

4.3 合理轮作提高黄芪根际土壤微生物群落多样性

5 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文

攻读学位期间参加的学术活动

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李冰圳

导师: 陈贵林

关键词: 连作,轮作,根际微生物,土壤酶,蒙古黄芪

来源: 内蒙古大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 生物学,农业基础科学,农艺学,农作物

单位: 内蒙古大学

基金: 国家自然科学基金项目(81460578)

分类号: S567.239;S154.3

总页数: 65

文件大小: 3994K

下载量: 600

连作及轮作对蒙古黄芪根际微生物多样性及其品质的影响

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢