避雨栽培及物候期對(duì)葡萄根際土壤微生物的影響

1、避雨栽培及物候期對(duì)葡萄根際土壤微生物的影響葡萄為葡萄科(VitaceaeLindl.)葡萄屬(VitisL.)多年生落葉木質(zhì)藤本植物，生活于暖溫帶及亞熱帶氣候條件，是世界上栽培歷史最長(zhǎng)、產(chǎn)量最大的果樹種類之一。我國(guó)是世界上葡萄屬植物種植資源最豐富的國(guó)家，原產(chǎn)種類達(dá)38個(gè)種。葡萄性喜干爽的氣候、充足的陽光，在南方多地不適合種植，但隨著避雨栽培模式的推廣，葡萄種植在南方地區(qū)迅速發(fā)展，至2015年，四川地區(qū)葡萄的種植面積已達(dá)2.98萬公頃，總產(chǎn)量33.46萬噸，成為效益農(nóng)業(yè)之一。葡萄的避雨栽培是在其生長(zhǎng)季節(jié)，為防止雨水直接沖刷葡萄枝葉，將塑料薄膜覆蓋于鋼架或竹架拱形棚頂部的一種簡(jiǎn)易、有效的栽培模式。

2、該栽培模式能有效改善葡萄生長(zhǎng)的小環(huán)境，降低生理落果，降低炭疽病、白粉病等病害的發(fā)病率，減少紅蜘蛛、金龜子等病蠡害的發(fā)生。同時(shí)，因其使土壤溫度、濕度等理化性質(zhì)發(fā)生改變，使植物根系分泌物的分泌受到影響，直接或間接影響著植物根際微生物的數(shù)量。在植物生長(zhǎng)的各個(gè)階段，一方面因其自身生長(zhǎng)所需養(yǎng)分不同，造成土壤養(yǎng)分不同，另一方面因植物根系分泌物隨生育期或物候期的不同而變化，使植株根際微生物7-9生長(zhǎng)繁殖在植物根系直接影響的土壤范圍內(nèi)的微生物即為根際微生物，其與植物根系相互作用形成獨(dú)特的微生態(tài)環(huán)境。植物根際微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中最活躍的部分，其特征可作為評(píng)價(jià)土壤肥力的指標(biāo)之一，且因其不間斷地參與土壤生態(tài)系統(tǒng)中

3、有機(jī)質(zhì)的分解、腐殖質(zhì)的形成等物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，對(duì)植物體從土壤獲取養(yǎng)分產(chǎn)生根本影響，是植物生長(zhǎng)不可缺少的部分11。在有益微生物的作用下，植株根系吸收面積增大，葡萄植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收增加，從而促使其生長(zhǎng)，改善葡萄果實(shí)品質(zhì)。目前，對(duì)不同栽培模式下葡萄根際微生物的研究尚鮮見報(bào)道，且都局限于一個(gè)時(shí)期，就不同栽培模式下各物候期對(duì)根際微生物影響的分析尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)研究在水肥等管理措施一致的條件下，避雨栽培和露地栽培各物候期葡萄植株根際微生物種群和數(shù)量的差異，以期為葡萄園土壤質(zhì)量及根際土壤肥力的改善提供理論依據(jù)。材料與方法研究區(qū)概況試驗(yàn)園位于四川省夾江縣甘霖鎮(zhèn)新生村1組，面積約6.67hm2，屬亞熱帶

4、季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年日照時(shí)數(shù)1001h，28月日照時(shí)數(shù)736h。年降雨量1357mm,28月降雨量1007mm,空氣相對(duì)濕度81%海拔391.5531.5m,年均溫17.1G1月均溫7.5G7月均溫27.0C,10C積溫5514.9C試驗(yàn)于2017年28月進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為黏壤土，肥力條件一致，均為人工澆灌，覆蓋天膜和地膜。試驗(yàn)地巨峰葡萄為雙十字”遜架，行距3.0m,株距1.02.0mo土壤取樣方法分別于葡萄萌芽期、展葉期、開花期、坐果期、轉(zhuǎn)色期和成熟期在試驗(yàn)地點(diǎn)隨機(jī)選取2年生避雨栽培和露地栽培的巨峰葡萄各3株，采集根際土壤，每個(gè)物候期采集6個(gè)土樣，共36個(gè)土樣。采樣深度為530cm,采樣時(shí)用小

5、鏟挖出部分葡萄根系，去掉附著在根上較大的土塊，黏著于根上的土用無菌毛刷刷進(jìn)無菌袋，封口，采集土樣置于4冰箱保存?zhèn)溆谩Ｍ寥牢⑸锓蛛x培養(yǎng)及計(jì)數(shù)葡萄植株根際微生物主要為細(xì)菌、真菌和放線菌，三大類群均采用稀釋涂布平板法分離計(jì)數(shù)，結(jié)果以每克土菌落形成單位數(shù)（cfu）表示。真菌采用馬鈴薯培養(yǎng)基培養(yǎng)，細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)，放線菌采用高氏一號(hào)培養(yǎng)基培養(yǎng)。接種后，將含高氏一號(hào)培養(yǎng)基和馬鈴薯培養(yǎng)基的平板倒置于28恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)35d,含牛肉膏蛋白陳培養(yǎng)基的平板倒置于37C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12d,計(jì)數(shù)后計(jì)算每克土中的微生物數(shù)量。每克土中菌落形成單位數(shù)（cfu）=同一稀釋度3次重復(fù)的平均菌落數(shù)淅釋倍數(shù)x

6、10數(shù)據(jù)處理與分析用Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用可重復(fù)雙因素方差分析，用SSR法進(jìn)行多重比較。結(jié)果與分析不同物候期兩種栽培方式土壤細(xì)菌含量變化細(xì)菌作為土壤微生物中數(shù)量最多的類群，能分解土壤中的有機(jī)質(zhì)，進(jìn)行氨化作用等。兩種栽培方式下根際土壤中的細(xì)菌菌落數(shù)在各物候期的變化規(guī)律相同（見圖1），均是先增加后降低。避雨栽培條件下，萌芬期菌落數(shù)最少，為10.567X106cfu-g1，從萌芽期到開花期逐漸增多，以展葉期到開花期增幅最為明顯，開花期細(xì)菌菌落數(shù)達(dá)到最多，為32.45X106cfu-1go露地栽培條件下，菌落數(shù)由萌芬期（4.643X106cfu-1g）逐漸增多，直至開花期達(dá)到最大值（8.

7、667X106cfu-1g）o開花期之后菌落數(shù)逐漸下降，避雨栽培條件下，菌落數(shù)下降至16.062X106（成熟期）cfuT;露地栽培條件下，菌落數(shù)下降至3.978X106cfu-1g（成熟期）。從表1的分析結(jié)果可以看出，栽培模式、物候期及兩者的交互作用均對(duì)葡萄植株根際細(xì)菌數(shù)量有極顯著影響。兩種栽培模式比較，各物候期避雨栽培的細(xì)菌菌落數(shù)均極顯著高于露地栽培。避雨栽培萌芽期、展葉期、開花期、坐果期、轉(zhuǎn)色期、成熟期的每克土菌落數(shù)依次高出露地栽培5.92X10612.30X10623.78X10623.21X10623.12X10612.03X106cfu不同物候期兩種栽培方式土壤真菌含量變化兩種栽培

8、方式下，各個(gè)物候期真菌菌落數(shù)均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，即萌芽期最高，成熟期最少（見圖2）。避雨栽培條件下，萌芽期的真菌菌落數(shù)為41.2X104cfu-1&較成熟期高24.7X104cfu-g1;露地栽培條件下，真菌數(shù)量由萌芬期的20.7X104cfu-1降低到成熟期的6.5X104cfu-1go避雨栽培萌芽期、展葉期、開花期、坐果期、轉(zhuǎn)色期、成熟期真菌菌落數(shù)較露地栽培分別多99.03%、127.34%、108.84%、121.36%、132.64%、153.85%。有益真菌能夠分解土壤中的有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)腐殖質(zhì)形成，進(jìn)行氨化作用等，但有些真菌能合成植物毒素，有些具有致病性，對(duì)植物的生長(zhǎng)造成威脅。根際真菌數(shù)量

9、的變化與其生長(zhǎng)所需基質(zhì)含量、土壤含水率等相關(guān)。從表2的分析結(jié)果可以看出，栽培模式、物候期對(duì)葡萄植株根際真菌數(shù)量都有極顯著的影響，但栽培模式及物候期的互作對(duì)真菌數(shù)量的影響不顯著。2.3不同物候期兩種栽培方式土壤放線菌含量變化放線菌適宜在含水量較低、弱堿性的環(huán)境下生長(zhǎng)繁殖，其能分解土壤中的有機(jī)物。大部分放線菌能產(chǎn)生抗菌素，一方面促進(jìn)植物生長(zhǎng)，另一方面對(duì)病原微生物具一定的抑制作用。不同物候期兩種栽培模式對(duì)土壤放線菌影響的方差分析顯示：栽培模式、物候期及兩者的互作均極顯著影響著葡萄植株根際土壤放線菌的數(shù)量(見表3)。兩種栽培模式比較，各個(gè)物候期避雨栽培放線菌菌落數(shù)均高于露地栽培，從萌芬期到成熟期依次高

10、出露地栽培6.62X10419.33X10458.00X10433.45X10430.56X10429.00X104cfu-g1。如圖3所示，避雨栽培條件下，根際土壤中放線菌菌落數(shù)萌芽期最少，其后隨葡萄植株的生長(zhǎng)逐漸增多，在開花期達(dá)到最大值(76.58X105cfu-1),開花期至成熟期逐漸減少；露地栽培條件下，根際土壤中放線菌菌落數(shù)由萌芽期開始增加，到坐果期數(shù)量最多，之后開始逐漸下降，直至成熟期降到低值(15.05X105cfu1)。3討論葡萄植株根際土壤微生物的主要類群細(xì)菌、真菌和放線菌，組成了根際土壤微生物的主要生物量，其數(shù)量隨土壤溫度、濕度、根際養(yǎng)分、根系分泌物等的不同而變化。本試驗(yàn)中

11、，避雨栽培與露地栽培兩種栽培模式，三大類群微生物數(shù)量，均是細(xì)菌放線菌真菌。這與馮金玲等對(duì)不同栽培模式對(duì)油茶根際土壤微生物數(shù)量的影響的研究結(jié)果一致。兩種栽培方式各物候期的細(xì)菌菌落數(shù)變化規(guī)律一致，均是萌芽期至開花期逐漸增加，后開始下降；避雨栽培放線菌菌落數(shù)變化規(guī)律與該栽培模式下細(xì)菌菌落數(shù)一致，而露地栽培放線菌菌落數(shù)與避雨栽培及該栽培方式下的細(xì)菌菌落數(shù)的變化規(guī)律均不相同，此條件下放線菌菌落數(shù)由萌芽期開始隨物候期的變化逐漸增加，至坐果期菌落數(shù)達(dá)到最大值，之后逐漸下降。這與胡元森等對(duì)黃瓜不同生育期根際微生物區(qū)系變化的研究結(jié)果基本一致。一方面，可能是由于隨季節(jié)的變化，開花期、坐果期氣溫升高，土壤溫度及濕度

12、適宜，根系活力增強(qiáng)，更適宜于細(xì)菌、放線菌生長(zhǎng)繁殖，優(yōu)而使細(xì)菌、放線菌數(shù)量增加；且溫度與濕度對(duì)根系分泌物的分泌產(chǎn)生影響，大部分植物的分泌作用速度隨溫度升高而升高，從而對(duì)微生物的數(shù)量產(chǎn)生影響；至開花期、坐果期，葡萄生長(zhǎng)發(fā)育旺盛，植株新陳代謝強(qiáng)，需充足的養(yǎng)分供其生長(zhǎng)，而致使根際區(qū)系的養(yǎng)分缺乏，細(xì)菌、放線菌數(shù)量呈下降趨勢(shì)。另一方面，開花期、坐果期植株生長(zhǎng)旺盛，根系分泌作用強(qiáng)，分泌物種類繁多，根際土壤營(yíng)養(yǎng)豐富，而到生長(zhǎng)后期，根系分泌物隨根系的衰老而減少，使細(xì)菌和放線菌數(shù)量減少。兩種栽培方式下的真菌菌落數(shù)均是隨物候期的變化逐漸下降，這與杜宣延、徐瑞富等的研究結(jié)果不一致，是否因其受生長(zhǎng)所需基質(zhì)含量等的影響，或細(xì)菌和放線菌限制了真菌的生長(zhǎng)，亦或致病真菌的數(shù)量減少造成，尚不明確。大約90%的土壤反應(yīng)過程均有土壤微生物的參與，促進(jìn)土壤中的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)?；葜衩返鹊难芯勘砻?，土壤中有機(jī)質(zhì)、全N、全P、速效K的含量與土壤微生物數(shù)量表現(xiàn)出顯著或極顯著正相關(guān)。因此，土壤微生物的主要類群是土壤礦質(zhì)養(yǎng)分及有機(jī)質(zhì)形成、累積的重要因子，其特征可指示土壤質(zhì)量，評(píng)價(jià)土壤肥力。本試驗(yàn)對(duì)微生物的分