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硕士论文-AM真菌减轻设施栽培西瓜连作障碍的效应初探，共78页，50984字
摘 要
丛枝菌根（arbuscular mycorrhizae，AM）真菌是土壤生态系统中重要成员之一，研
究表明，AM 真菌不论是在改善土壤营养条件，还是在提高作物抗病性方面，都具有积
极的作用，在减轻作物连作障碍方面具有巨大的应用潜力。本文在调查分析设施栽培下
西瓜连作土壤中存在的主要障碍因子的基础上，初步探索 AM 真菌对西瓜连作障碍因子
的积极效应，为最终解决作物连作障碍提供新的途径。
1．从昌乐不同种植年限的西瓜（Citrullus lanatus Mansfeld）大棚中采集土壤，测定
了连续种植 6、8、10、14 和 20 年西瓜大棚土壤中细菌、放线菌和真菌数量、土壤酶活
性及土壤理化性状的变化特点。结果表明：随着种植年限的增加，土壤中细菌、放线菌
呈现先升后降趋势；真菌数量变化趋势则与之相反；蛋白酶、多酚氧化酶也同样呈现先
升后降趋势，脲酶呈下降趋势，蔗糖酶呈上升趋势；同时在连作栽培过程中，土壤中速
效氮含量较为稳定，速效钾和速效磷的含量随着连作年限的增加出现少量积累，土壤酸
化日趋严重。
2．在温室栽培条件下，针对三种不同连作年限的土壤处理，初步研究了接种 AM
真菌对西瓜连作障碍因子的影响。结果表明：① 接种 AM 真菌能显著提高西瓜根系的
菌根侵染率，且随着连作年限的增加，AM 真菌的侵染率逐渐降低。同时接种 AM 真菌
能提高不同连作年限处理的西瓜植株的生物产量，其中对连作 12 年的处理增加效果最
显著。虽然 AM 真菌不能避免连作西瓜枯萎病害的发生，但对其具有一定的防治效果，
并且连作年限越短，AM 真菌的防治效果越好。② 接种 AM 真菌后能有效的降低连作
土壤中真菌数量的增加幅度，细菌和放线菌数量保持相对稳定，从而减少连作土壤中真
菌所占的比例，使西瓜整个生长发育周期内，土壤中三大微生物类群的比例相对平衡，
其中在连作 3 年的土壤中效果最显著。并且接种 AM 真菌能不同程度地提高不同连作年
限土壤蛋白酶、多酚氧化酶、脲酶和蔗糖酶的活性，尤其是显著提高多酚氧化酶的活性，
连作 7 年的土壤多酚氧化酶活性提高效果最显著。③ 无论连作年限长短，接种 AM 真
菌均能显著提高西瓜根系内总酚和总黄酮的含量，而显著降低连作土壤中总酚物质的积
累，这表明 AM 真菌能有效的减轻西瓜连作过程中病害的发生和自毒作用。④ 无论连
作年限的长短，接种 AM 真菌都能显著提高西瓜根系内 PAL、CAT、POD、β-1,3 葡聚
糖酶和几丁质酶的活性，降低西瓜根系细胞膜透性和膜脂过氧化产物 MDA 的含量，提
高西瓜的抗病性。但连作年限不同，接种 AM 真菌提高根系防御性酶活性的程度也不尽
相同。
3．通过比较嫁接和接种 AM 真菌对西瓜生长发育的影响，证实：嫁接和接种 AM
真菌均能在一定程度上增加西瓜植株的生物产量，提高根系活力，提高西瓜根系保护性
酶的活性，降低 MDA 含量和膜透性，减轻连作的危害。
以上表明接种 AM 真菌对缓解西瓜连作障碍具有积极作用。今后应在分子水平上定
量的研究 AM 真菌缓解连作障碍的机制，探索连作年限与 AM 真菌的相互关系。
关键词：丛枝菌根真菌；西瓜；设施；连作障碍；
目 录
摘要1
英文摘要……………………3
英文缩略词…………………5
第一章 文献综述……………7
1.1 造成作物连作障碍的机制………………………7
1.2 目前克服作物连作障碍的措施…………………9
1.3 AM 真菌克服作物连作障碍的可能机制……10
1.4 本研究的依据、目的和意义……………………14
第二章 设施栽培条件下西瓜连作障碍因子分析…15
2.1 材料与方法……………15
2.2 结果与分析……………17
2.2.1 西瓜连作对土壤主要微生物数量的影响……17
2.2.2 西瓜连作对土壤酶活性的影响………………17
2.2.3 西瓜连作对土壤理化性状的影响……………18
2.2.4 土壤主要微生物类群与土壤酶活性相关分析19
2.3 讨论……………………19
第三章 AM 真菌对设施西瓜连作障碍因子的影响21
3.1 AM 真菌对连作西瓜生长及枯萎病的影响……21
3.1.1 材料与方法…………22
3.1.2 结果与分析…………24
3.1.2.1 设施连作栽培对 AM 真菌侵染率的影响…24
3.1.2.2 AM 真菌对连作西瓜生长的影响……………24
3.1.2.3 AM 真菌对连作西瓜枯萎病的影响…………25
3.1.3 讨论…………………26
3.2 AM 真菌对西瓜连作土壤微生物类群和土壤酶的影响…………………27
3.2.1 材料与方法…………28
3.2.2 结果与分析…………28
3.2.2.1 AM 真菌对不同连作年限土壤微生物类群的影响……………………28
3.2.2.2 AM 真菌对不同连作年限土壤酶活性的影响31
3.2.3 讨论…………………33
3.3 AM 真菌对连作西瓜次生代谢的影响…………35
3.3.1 材料与方法…………36
3.3.2 结果与分析…………36
3.3.2.1 AM 真菌对不同连作年限西瓜根系总酚含量的影响…………………36
3.3.2.2 AM 真菌对不同连作年限西瓜根际土壤总酚含量的影响……………37
3.3.2.3 AM 真菌对不同连作年限西瓜根系总黄酮含量的影响………………38
3.3.2.4 AM 真菌对不同连作年限西瓜根际土壤总黄酮含量的影响…………38
3.3.3 讨论…………………39
3.4 AM 真菌对连作西瓜根系膜脂过氧化和防御性酶活性的影响…………40
3.4.1 材料与方法…………41
3.4.2 结果与分析…………43
3.4.2.1 AM 真菌对不同连作年限西瓜根系膜脂过氧化作用和膜透性的影响43
3.4.2.2 AM 真菌对不同连作年限西瓜根系防御性酶活性的影响……………44
3.4.3 讨论…………………47
第四章 AM 真菌对西瓜自根苗与嫁接苗生长和防御性酶活性的影响……49
4.1 材料与方法……………49
4.2 结果与分析……………51
4.2.1 西瓜自根苗与嫁接苗菌根的发育状况………51
4.2.2 AM 真菌对西瓜自根苗与嫁接苗生长的影响…52
4.2.3 AM 真菌对西瓜自根苗与嫁接苗根系膜脂过氧化作用和膜透性的影响52
4.2.4 AM 真菌对西瓜自根苗与嫁接苗根系防御性酶活性的影响……………54
4.3 讨论……………………56
第五章 结论与展望………58
5.1 主要结论………………58
5.2 展望……………………58
参考文献……………………60
图版67
致谢71
硕士期间发表论文…………72