引入纖維素碳源修復根結線蟲病土的生態學機制

《引入纖維素碳源修復根結線蟲病土的生態學機制》是依託中國農業大學，由曹志平擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：引入纖維素碳源修復根結線蟲病土的生態學機制
• 依託單位：中國農業大學
• 項目負責人：曹志平
• 項目類別：面上項目

項目摘要

作物根際土壤中，各種土壤生物相互作用形成的土壤食物網在病蟲害控制方面起著重要作用，但這種作用因其機理尚未明了而常常被忽略。本項目以山東溫室番茄為研究對象，在系統比較有南方根結線蟲（Meloidogyne incognita）病和無南方根結線蟲病溫室土壤中食物網結構差異的基礎上，研究有病溫室土壤中引入纖維素碳源後，食物網結構和抑病功能所發生的變化。重點研究食物網結構中功能群數目，連通度和食物鏈長度這三個指標的變化，並通過作用強度模型的建立，計算各功能群之間的相互影響程度，闡明土壤食物網中細菌和真菌二條分解途徑同時存在時，對根結線蟲病的抑制機理。以期最大限度地發揮土壤生態系統的自我調節功能，減少外部投入，以簡單有效的方法修復根結線蟲病土。

結題摘要

根結線蟲（Meloidogyne spp.）病是日光蔬菜溫室的常見病害之一。常規的防控方法如物理消毒和化學防治受天氣和成本等條件限制難以大面積推廣，且容易帶來環境污染。本研究試圖引入碳源秸稈，修復已遠離平衡的食物網結構，發揮土壤生物對根結線蟲的的拮抗作用來控制根結線蟲的發生。田間調查結果表明，山東壽光根結線蟲病土與健康土壤中的食物網差異沒有預期的顯著。 不管是沒有根結線蟲病的冬小麥農田、休閒地，還是感染了根結線蟲病的溫室土壤，食物網都相對結構簡單，以細菌降解途徑為主。蔬菜日光溫室土壤中，細菌途徑分別占碳礦化量的96%和氮礦化量92%以上；冬小麥農田中細菌途徑分別占碳氮礦化量的91%和63%；而在空閒地中，細菌途徑分別占據碳氮礦化量的97%和78%。室內盆栽實驗結果表明，實驗初期，添加小麥秸稈對根結線蟲具有一定的抑制作用。但這種抑制以降低番茄產量為代價，不具田間推廣價值。後期的盆栽實驗結果表明，添加小麥秸稈增加了土壤生物的多樣性與生物量，但並未改變整體的食物網結構。真菌途徑和細菌途徑都得到了加強，同時抑制了植物線蟲途徑。但是並未如立項所預期的那樣“真菌途徑生物量大幅提高”。綜上所述，不論是田間土壤調查還是室內盆栽實驗的結果都表明，在土壤中引入纖維素碳源並不能有效地改變土壤食物網結構，從而抑制根結線蟲病。可以說，這個項目的研究結果是失敗的。但這並等於我們原來的科學假說是完全錯誤的。根據中國農業大學在河北曲周的長期定位實驗觀測結果，我們推斷是土壤中施入的化肥抑制了土壤真菌群落的恢復。在施用化肥的條件下，我們原來提出的“引入纖維素碳源培養真菌，改變土壤食物網結構”這一科學構想不能實現。