土壤健康与蔬菜的健康栽培

1、土壤健康与蔬菜的健康栽培我们的梦想蓝天我们的梦想蓝天 碧水碧水 净土净土 洁食洁食种啥啥不长吃啥啥不香增产不增收辽宁瓦房店邓屯实地调查（辽宁瓦房店邓屯实地调查（2019年年11月月10日）日）辽宁瓦房店邓屯实地调查（辽宁瓦房店邓屯实地调查（2019年年11月月10日）日）辽宁瓦房店邓屯实地调查（辽宁瓦房店邓屯实地调查（2019年年11月月10日）日）l土壤面临的十大威胁：酸化硬化盐渍化板结污染水涝侵蚀养分不平衡有机碳丧失生物多样性丧失l土壤是粮食安全、水安全和更广泛的生态系统安全的基础。良好的土壤管理具有重要的经济和社会意义。l为提高全球各国对土壤健康的重视，2013年6月，世界粮农组织大会通过了将每年的12月5日作为世界土壤日（World Soil Day）以及确定2015年为国际土壤年（International Year of Soils 2015-IYS 2015）的决议，该决议也在2013年12月20日的联合国大会上得到了认可。l 健康土壤的特征健康土壤的特征土壤养分转化快，作物吸收养分快；土壤微生物多样性高，土传病害少；土壤生物活性、缓冲性能强；土壤物理性状好（土壤容重适宜

2、、通气透水性好）；作物产量和品质稳定；l健康土壤的具体指标特征健康土壤的具体指标特征土壤pH5.5以上；土壤有机质含量高（2%以上）；土壤中根结线虫少，线虫多样性丰富；土壤大、中、微量养分平衡（硅、钙、钾、镁、锌、硼）；土壤微生物多样性丰富；健康土壤的特征及具体指标健康蕉园和发病蕉园的比较文库文库RFLPRFLP库容库容香农香农-维纳指数维纳指数均匀度指数均匀度指数优势度指数优势度指数丰富度指数丰富度指数编号编号类型类型C CH HE ED Dd dmaxmax发病蕉园发病蕉园212196%96%1.711.710.560.560.970.974.344.34健康蕉园健康蕉园474793.5%93.5%3.593.590.930.930.920.928.878.87土壤微生物多样性与香蕉园枯萎病发病率的关系土壤微生物多样性与香蕉园枯萎病发病率的关系编号编号所属物种所属物种E E值值同源性同源性所属门所属门D1B5D1B5StreptomycesStreptomyces sp.sp.（链霉菌属）（链霉菌属）0.00.0100%100%放线菌门放线菌门D1B7D1B7NitrospiraN

3、itrospira sp.sp.（硝化螺菌属）（硝化螺菌属）0.00.096%96%硝化螺旋菌门硝化螺旋菌门D1B11D1B11Uncultured Acidobacteria Uncultured Acidobacteria bacteriumbacterium0.00.097%97%未培养酸杆菌门未培养酸杆菌门D1B17D1B17 AcidobacteriumAcidobacterium sp.sp.（酸杆菌属）（酸杆菌属）0.00.094%94%酸杆菌门酸杆菌门D1B19D1B19Uncultured prokaryoteUncultured prokaryote0.00.094%94%未培养原核生物未培养原核生物D1B24D1B24 Chloroflexus Chloroflexus sp.sp.（绿弯菌属）（绿弯菌属）0.00.095%95%绿屈挠菌门绿屈挠菌门D1B31D1B31ClostridiumClostridium sp.sp.（梭菌属）（梭菌属）0.00.099%99%厚壁菌门厚壁菌门发病香蕉园病土壤发病香蕉园病土壤16S rDNA文库的克隆子有文库的克隆子有6

4、6个属，大约有个属，大约有29%属于属于厚壁菌门，厚壁菌门，22%属于放线菌门，还有少部分属于硝化螺旋菌门、酸杆菌属于放线菌门，还有少部分属于硝化螺旋菌门、酸杆菌门、绿屈挠菌门等。门、绿屈挠菌门等。发病香蕉园土壤细菌16SrDNA文库部分克隆子测序分析编号编号所属种属所属种属E E值值同源性同源性所属门所属门D2B006D2B006Streptomyces sp.（链霉菌属）（链霉菌属）0.00.0100%100%放线菌门放线菌门D2B007D2B007Oscillatoria sp.（颤藻属）（颤藻属）0.00.099%99%蓝藻门蓝藻门D2B011D2B011Clostridium sp.（梭菌属梭菌属）0.00.094%94%厚壁菌门厚壁菌门D2B015D2B015Azospirillum sp.（固氮螺菌属）（固氮螺菌属）0.00.087%87%-变形菌纲变形菌纲D2B016D2B016Sphingomonas sp.（鞘脂单胞菌属（鞘脂单胞菌属）0.00.097%97%-变形菌纲变形菌纲D2B022D2B022Clostridium sp.（梭菌属）（梭菌属）0.00.094

5、%94%厚壁菌门厚壁菌门D2B027D2B027Nitrospira sp.（硝化螺菌属）（硝化螺菌属）0.00.096%96%硝化螺旋菌门硝化螺旋菌门D2B056D2B056Enterobacter sp.（肠杆菌属）（肠杆菌属）0.00.099%99%-变形菌纲变形菌纲D2B064D2B064Acinetobacter sp.（不动杆菌属）（不动杆菌属）0.00.0100%100%-变形菌纲变形菌纲D2B075D2B075Bacillus sp.（芽孢杆菌属）（芽孢杆菌属）0.00.091%91%厚壁菌门厚壁菌门D2B101D2B101Sinorhizobium sp.（中华根瘤菌属）（中华根瘤菌属）0.00.088%88%-变形菌纲变形菌纲D2B121D2B121Acidobacteriales sp.sp.（酸杆菌属）（酸杆菌属）0.00.097%97%酸杆菌门酸杆菌门D2B154D2B154Lysinibacillus sp.（属（属芽孢杆菌科芽孢杆菌科）0.00.099%99%厚壁菌门厚壁菌门D2B165D2B165Dokdonella sp.（属（属黄色单胞菌科黄色单胞菌

6、科）0.00.098%98%-变形菌纲变形菌纲健康香蕉园土壤健康香蕉园土壤16S rDNA文库的克隆子中有文库的克隆子中有1414个属，变形菌门占个属，变形菌门占42%42%，厚壁，厚壁菌门占菌门占26%26%，放线菌门占，放线菌门占11%11%，酸杆菌门占，酸杆菌门占6%6%，还有蓝藻门、硝化螺旋菌门等，还有蓝藻门、硝化螺旋菌门等，健康香蕉园土壤细菌16SrDNA文库部分克隆子测序分析香蕉枯萎发病蕉园土样真菌ITS文库部分克隆子测序分析在病害地土样的所含真核微生物中镰刀菌属占所测菌的在病害地土样的所含真核微生物中镰刀菌属占所测菌的80%80%以上，为优势菌，以上，为优势菌，测得少数的阳性克隆子属于枝孢属、测得少数的阳性克隆子属于枝孢属、疣丝孢属疣丝孢属、尾尾枝枝虫虫属、刺皮属、链格孢属等属、刺皮属、链格孢属等。编号编号所属种属所属种属E值值同源性同源性D1I1Fusariumsp.(镰刀菌属)0.099%D1I2Stenellamusicola(疣丝孢属)0.095%D1I14Dioscoreapolystachya(薯蓣属)0.090%D1I16Cladosporiummusae(

7、枝孢属)0.099%D1I20Urostylagrandis(尾枝虫属)0.095%D1I21Heterochaeteshearii(刺皮属)0.095%D1I30Alternariasp.(链格孢属)0.0100%健康香蕉园土壤真菌ITS文库部分克隆子测序分析编号编号所属种属所属种属E E值值同源性同源性D2I2D2I2Uncultured endophytic fungus(Uncultured endophytic fungus(未培养内生真菌未培养内生真菌)0.00.099%99%D2I5D2I5Stenella musae Stenella musae(疣丝孢属疣丝孢属)0.00.090%90%D2I7D2I7FusariumFusarium sp.(sp.(镰刀菌属镰刀菌属)0.00.0100%100%D2I9D2I9Oxytrichidae environmental Oxytrichidae environmental(尖毛虫属尖毛虫属)0.00.097%97%D2I11D2I11Alternaria Alternaria sp.(sp.(链格孢属链格孢属)0.00.0

8、100%100%D2I13D2I13 Cladosporium musaeCladosporium musae (枝孢属枝孢属)0.00.099%99%健康健康香蕉园土壤中所测以枝孢属及香蕉园土壤中所测以枝孢属及疣丝孢属疣丝孢属居多；此外也含有少量的镰刀居多；此外也含有少量的镰刀菌属；菌属；健康健康香蕉园土壤的香蕉园土壤的ITSITS文库中还存在纤毛动物及以及与未培养的内文库中还存在纤毛动物及以及与未培养的内生菌序列相近的序列。生菌序列相近的序列。土壤过酸影响大部分养分的转化和有效性这是一块典型香蕉酸害的香蕉园的土壤指标pHpH值值ECEC值值（us/cmus/cm有机质有机质%全氮全氮g/kgg/kg碱解氮碱解氮mg/kgmg/kg速效磷速效磷mg/kgmg/kg交换性钙交换性钙mg/kgmg/kg交换性镁交换性镁mg/kgmg/kg有效锌有效锌mg/kgmg/kg有效硼有效硼mg/kgmg/kg活性铝活性铝mg/kgmg/kg4.354.351081080.40.40.650.6545.8145.810.120.12120.95120.9560.360.31.011.010.46

9、0.46 895.59895.59 地块养分状况描述：土壤强酸，有机质含量低、速效磷、交换性钙、镁严重缺乏，有效锌、有效硼严重缺乏、活性铝含量极高土壤中南方根结线虫 整个生育期均会发生，但在膨瓜期发生严重,根结线虫危害严重时，如果遇上极端天气，根系损伤，输送水分、养分受阻碍会导致减产甚至绝收Meloidogyne incognita寄主范围广Huang et al.,PNAS,2006造成经济损失大Abad et al.,2008番茄最易被侵染，受害后平均减产番茄最易被侵染，受害后平均减产30%-40%30%-40%南方根结线虫的危害大卵一龄虫(L1)二龄虫(L2)趋化性迁移寻找合适的寄主植物线虫分泌蛋白侵染植物根细胞根结线虫发育和侵染植物的过程胚胎发育 植物寄生线虫的生命周期主要由以下发育阶段植物寄生线虫的生命周期主要由以下发育阶段所组成，受精卵所组成，受精卵幼虫（包括四个阶段：幼虫（包括四个阶段：L1L1，L2L2，L3L3和和L4L4阶段）阶段）成虫，当寄生幼虫处于成虫，当寄生幼虫处于L2L2阶段时必须寻找到合适的寄主，随后在寄主体阶段时必须寻找到合适的寄主，随后在寄主体内完成内

10、完成L3L3和和L4L4阶段和成虫这一生命周期阶段和成虫这一生命周期片子来源：中国农业大学左元梅片子来源：中国农业大学左元梅根结线虫发育根结线虫生活史要经历卵、幼虫和成虫三个时期，二龄幼虫是根结线虫侵染危害香蕉的唯一唯一有效龄期，每个雌性成有效龄期，每个雌性成虫可产卵虫可产卵500个。个。当气温达到10以上时，卵就能孵化出幼虫，开始新的生活周期，气温在2030度时，线虫完成生活史需3周或3周以上，取决于寄主和温度片子来源：南京农业大学苏兰茜片子来源：南京农业大学苏兰茜高丹草高丹草/番茄番茄茼蒿/黄瓜抗性较强的植物抗性较强的植物1:茼蒿（茼蒿（Crown daisy）2:蓖麻（蓖麻（Castor-oil plant）根结数量 株-1 不同植物与黄瓜间作不同植物与黄瓜间作蓖蓖麻麻茼茼蒿蒿箭镞茼蒿和蓖麻减少南方根结线虫侵染黄瓜箭镞茼蒿和蓖麻减少南方根结线虫侵染黄瓜片子来源：中国农业大学左元梅片子来源：中国农业大学左元梅2.不同的植物对线虫侵染的抗性效果茼蒿产生的月桂酸通过调控线虫Mi-flp-18 来影响线虫的行为。浓度低时，通过上调Mi-flp-18基因的表达，将线虫吸引到根际并导致部分线

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