全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 4 期摇 摇 2012 年 2 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
围垦对南汇东滩湿地大型底栖动物的影响 马长安,徐霖林,田摇 伟,等 (1007)…………………………………
基于 ArcView鄄WOE的下辽河平原地下水生态系统健康评价 孙才志,杨摇 磊 (1016)…………………………
京郊典型集约化“农田鄄畜牧冶生产系统氮素流动特征 侯摇 勇,高志岭,马文奇,等 (1028)……………………
不同辐射条件下苹果叶片净光合速率模拟 高照全,冯社章,张显川,等 (1037)…………………………………
藏北高原典型植被样区物候变化及其对气候变化的响应 宋春桥,游松财,柯灵红,等 (1045)…………………
祁连山中段林草交错带土壤水热特征及其对气象要素的响应 唐振兴,何志斌,刘摇 鹄 (1056)………………
祁连山青海云杉林冠生态水文效应及其影响因素 田风霞,赵传燕,冯兆东,等 (1066)…………………………
呼伦贝尔沙地樟子松年轮生长对气候变化的响应 尚建勋,时忠杰,高吉喜,等 (1077)…………………………
结合激光雷达分析上海地区一次连续浮尘天气过程 马井会,顾松强,陈摇 敏,等 (1085)………………………
福建中部近海浮游动物数量分布与水团变化的关系 田丰歌 ,徐兆礼 (1097)…………………………………
香港巨牡蛎和长牡蛎幼虫及稚贝的表型性状 张跃环,王昭萍,闫喜武,等 (1105)………………………………
东海原甲藻与中肋骨条藻的种间竞争特征 李摇 慧,王江涛 (1115)………………………………………………
起始生物量比对 3 种海洋微藻种间竞争的影响 魏摇 杰,赵摇 文,杨为东,等 (1124)……………………………
不同磷条件下塔玛亚历山大藻氮的生态幅 文世勇,宋琍琍,龙摇 华,等 (1133)…………………………………
秦岭天然次生油松林冠层降雨再分配特征及延滞效应 陈书军,陈存根,邹伯才,等 (1142)……………………
伊犁河谷北坡垂直分布格局及其与环境的关系———一种特殊的双峰分布格局
田中平,庄摇 丽,李建贵 (1151)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
濒危种四合木与其近缘种霸王水分关系参数和光合特性的比较 石松利,王迎春,周红兵,等 (1163)…………
干旱胁迫下黄土高原 4 种乡土禾草抗氧化特性 单长卷,韩蕊莲,梁宗锁 (1174)………………………………
施加角担子菌 B6 对连作西瓜土壤微环境和西瓜生长的影响 肖摇 逸,王兴祥,王宏伟,等 (1185)……………
内蒙古典型草原区芨芨草群落适生生境 张翼飞,王摇 炜,梁存柱,等 (1193)……………………………………
盐渍化灌区土壤盐分的时空变异特征及其与地下水埋深的关系 管孝艳,王少丽,高占义,等 (1202)…………
黄土高原水蚀风蚀交错区坡地土壤剖面饱和导水率空间异质性 刘春利,胡摇 伟,贾宏福,等 (1211)…………
松嫩平原玉米带农田土壤氮密度时空格局 张春华,王宗明,居为民,等 (1220)…………………………………
小麦冬性强弱评价体系的建立 王摇 鹏,张春庆,陈化榜,等 (1230)………………………………………………
唐家河自然保护区高山姬鼠和中华姬鼠夏季生境选择的比较 黎运喜,张泽钧,孙宜然,等 (1241)……………
西花蓟马在 6 种蔬菜寄主上的实验种群生命表 曹摇 宇,郅军锐,孔译贤 (1249)………………………………
同位素富集鄄稀释法研究食性转变对鱼类不同组织 N同位素转化率的影响
曾庆飞,谷孝鸿,毛志刚,等 (1257)
……………………………………
……………………………………………………………………………
基于生态网络分析的南京主城区重要生态斑块识别 许文雯,孙摇 翔,朱晓东,等 (1264)………………………
珠三角城市绿地 CO2通量的季节特征 孙春健,王春林,申双和,等 (1273)………………………………………
污染场地地下水渗流场模拟与评价———以柘城县为例 吴以中,朱沁园,刘摇 宁,等 (1283)……………………
专论与综述
湿地退化研究进展 韩大勇,杨永兴,杨摇 杨,等 (1293)……………………………………………………………
绿洲农田氮素积累与淋溶研究述评 杨摇 荣,苏永中,王雪峰 (1308)……………………………………………
问题讨论
抗辐射菌 Deinococcus radiodurans的多样性 屠振力,方俐晶,王家刚 (1318)……………………………………
平茬措施对柠条生理特征及土壤水分的影响 杨永胜,卜崇峰,高国雄 (1327)…………………………………
研究简报
祁连山典型灌丛降雨截留特征 刘章文,陈仁升,宋耀选,等 (1337)………………………………………………
野生鸭儿芹种子休眠特性及破除方法 喻摇 梅,周守标,吴晓艳,等 (1347)………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*348*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*36*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄02
封面图说: 遗鸥群飞来———遗鸥意即“遗落之鸥冶(几乎是最后才被发现的新鸥种,因此得名)。 1931 年,瑞典动物学家隆伯格
撰文记述在中国额济纳采到了标本。 1987 年,中国的鸟类学家在鄂尔多斯的 桃力庙获得了一对遗鸥的标本 。 1990
年春夏之交,发现了湖心各岛上大量的遗鸥种群。 近年来的每年夏季,大约全球 90%以上的遗鸥都会 到陕西省神
木县境内的沙漠 淡水湖鄄红碱淖上聚集。 遗鸥———国家一级重点保护、CITES附录一物种。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 4 期
2012 年 2 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 4
Feb. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家科技支撑计划资助项目(2009BADC6B005);中国科学院知识创新工程重大资助项目(KSCX 1鄄YW鄄09),江苏省高校优势学科建
设工程资助项目
收稿日期:2010鄄12鄄29; 摇 摇 修订日期:2011鄄07鄄19
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: daichuanchao@ njnu. edu. cn
DOI: 10. 5846 / stxb201012291870
肖逸,王兴祥,王宏伟,刘付燕,戴传超.施加角担子菌 B6 对连作西瓜土壤微环境和西瓜生长的影响.生态学报,2012,32(4):1185鄄1192.
Xiao Y, Wang X X, Wang H W, Liu F Y, Dai C C. The effects of the addition of Ceratobasidum stevensii B6 and its growth on the soil microflora at a
continuously cropped watermelon (Citrullus lanatus) site in China. Acta Ecologica Sinica,2012,32(4):1185鄄1192.
施加角担子菌 B6 对连作西瓜土壤微环境
和西瓜生长的影响
肖摇 逸1,王兴祥2,3,王宏伟1,刘付燕1,戴传超1,*
(1. 南京师范大学生命科学学院,江苏省微生物资源产业化工程技术研究中心,江苏省微生物与功能基因组学重点实验室,南京摇 210046;
2. 中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室,中国科学院南京土壤研究所,南京摇 210008;
3. 江西省红壤生态研究重点实验室(中国科学院红壤生态实验站),鹰潭摇 335211)
摘要:在盆栽条件下,研究了施加角担子菌 B6 的菌丝对连作西瓜的土壤微生物区系以及产量的影响,以探索西瓜连作障碍的生
物防治措施。 施加 B6 的活菌丝(C)显著减少土壤中真菌的数量、增加细菌 /放线菌的比例,在西瓜成熟期,与对照(A)和施加
灭活的 B6 菌丝(B)相比,土壤中尖孢镰刀菌(FO)的数量分别减少了 29. 9%和 63. 3% 。 相比对照(A),在成熟期,C 处理中土
壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶的活力分别提高了 19. 0% 、159. 0%和 31. 3% ;西瓜超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)
活性分别增加 32. 7%和 4. 6% ,西瓜根系活力(TTC法)增强 46. 2% ,丙二醛(MDA)含量减少 51. 4% 。 与对照(A)和施加灭活
B6 菌(B)相比,施加 B6 菌(C)后,西瓜单果重分别增加 44. 8%和 40. 9% ,总产量分别增加 103. 8%和 64. 9% ,可溶性糖含量分
别增加 35. 1%和 10. 0% 。 施加 B6 的活菌丝能够通过改善土壤微环境,提高西瓜植株的抵抗力,进而增加产量。
关键词:西瓜;连作障碍;角担子菌 B6;土壤酶;尖孢镰刀菌
The effects of the addition of Ceratobasidum stevensii B6 and its growth on the soil
microflora at a continuously cropped watermelon (Citrullus lanatus) site in China
XIAO Yi1, WANG Xingxiang2,3, WANG Hongwei1, LIU Fuyan1, DAI Chuanchao1,*
1 Jiangsu Engineering and Technology Research Center for Industrialization of Microbial Resources, Jiangsu Key Laboratory for Microbes and Functional
Genomics, College of Life Science, Nanjing Normal University, Nanjing 210046, China
2 Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, China
3 Jiangxi Key Laboratory of Ecological Research of Red Soil, Yingtan 335211,China
Abstract: The deterioration of the soil microbial population and the decline of enzyme activity have been regarded as two
key factors in the reduction of watermelon yield in long鄄term continual watermelon cropping systems. To replicate the
watermelon cropping system as much as possible, a surface layer (50—200 mm depth) of an Ultisol was sampled from a 3
year鄄old continuously cropped upland watermelon site, at the Red Soil Experimental Station, Chinese Academy of
Agricultural Sciences, Yongzhou, Hunan Province (N26毅45忆,E111毅53忆) . Pot experiments were conducted to investigate
the effects of the addition of Ceratobasidium stevensii B6 on watermelon (Citrullus lanatus) yield (and the associated soil
microflora) to study biological control measures for a long鄄term continual watermelon cropping system. Three treatments
were used a control (A), an inactivated B6 mycelia (B) and an activated B6 mycelia treatment (C). At the harvest stage,
the application of living B6 mycelia ( Treatment C) significantly reduced the number of soil fungal colony forming units
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(CFU) by 17% , but the quantity of bacteria and actinomycetes increased by 2. 2 and 0. 4 fold respectively, compared with
the control (A). For the treatment using the activated B6 mycelia (C), the quantity of Fusarium oxysporum (FO) in the
soil at the harvest stage decreased by 29. 9% and 63. 3% compared with the control (A) and the inactivated B6 mycelia
(B) respectively. Meanwhile, the activities of soil urease, sucrase and polyphenol oxidase were enhanced by 19. 0% ,
159. 0% and 31. 3% in treatment C compared with treatment A, respectively. Moreover, the activities of superoxide
dismutase and peroxidase in the watermelon leaves also increased by 32. 7% and 4. 6% when compared with treatment A,
respectively. In other words, the activated B6 mycelia significantly induced a systemic resistance of watermelons to the
invasion of FO. Furthermore, in contrast with treatment A, root activities in treatment C were increased by 46. 2% while
the malonaldehyde content (MDA) in the leaves was reduced by 51. 4% . Compared with the control (A) and inactivated
B6 mycelia (B), the individual fruit weight increased by 44. 8% and 40. 9% respectively in the treatment where activated
B6 mycelia were added. Total yield was also increased by 103. 8% and 64. 9% , respectively. The soluble sugar content of
the fruit likewise was increased by 35. 1% and 10. 0% for treatment C when compared with the other treatments. Although
the differences in the vitamin C concentration of the watermelon fruit between all the treatments was not significant, the
quality of the watermelons in treatment C was improved, as evidenced by an increase in the soluble sugar content. These
results suggested that the addition of the activated B6 mycelia for improving the soil microenvironment and to increase the
watermelon yield has promise, and may be able to be commercially used in the future; hence, further research is required
on the mechanisms involved.
Key Words: watermelon; continuous monocropping obstacles; Ceratobasidium stevensii B6; soil enzyme; Fusarium
oxysporum (FO)
西瓜(Citrullus lanatus (Thunb) Matsum & Nakai)在夏季水果中占有突出地位,其栽培面积和总产量均在
世界水果前列。 种植西瓜一茬后,正常情况下 5—6 a 内不再适合栽种普通西瓜苗。 这主要是因为西瓜连作
土壤中微生物区系失衡,病原菌增多,进而影响西瓜的产量[1鄄2]。 通常情况下,持续的单作会导致土壤从细菌
型向真菌型转化,微生物多样性下降,土壤中病原拮抗菌数量减少,进而有害病原菌增多[3鄄4]。 导致西瓜枯萎
病的病原菌是尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f. sp. niveum),目前主要采用西瓜嫁接苗结合化学
农药的方法进行防治。 但是西瓜嫁接苗在一定程度上影响西瓜的品质,而持续使用化学农药,易造成病菌产
生抗性、农药残留影响环境和人体健康。 因此,开发低毒高效无污染的生物防治方法十分必要。 寻找有效的
拮抗微生物防治植物病害,是生物防治的常用手法。 王刚等[5]利用西瓜的内生细菌防治西瓜枯萎病,有效地
降低了病害的严重程度。 张丽萍等[6]利用木霉和枯草芽孢杆菌作为复合生物制剂,对连作西瓜产量和病虫
害防治都有一定效果。 Waseem Raza等[7]和 Hong鄄sheng Wu等[8]将生物有机肥和拮抗微生物(粘类芽孢杆菌
和哈茨木霉)配合使用,在温室条件下的实验表明,这个复合式肥料能够提高相关防御酶的活力来保护西瓜
抵抗枯萎病。 尽管这些生物防治措施对抵抗西瓜枯萎病都有一定的效果,但这些菌剂在使用过程中对西瓜品
质和产量的影响以及作用机制还有待进一步的研究。 以往研究表明,B6 可作为生防菌,其具有驱杀菜青虫的
作用[9];B6 的菌丝和发酵液有浓郁的香味,推测 B6 有抑菌作用,进一步的平板拮抗实验表明 B6 菌丝能够抑
制尖孢镰刀菌的生长;B6 能够降解菲[10],菲为多环芳烃,我们推测 B6 能够降解西瓜连作产生的带有一个苯
环的酚酸类化感物质,减轻西瓜的自毒作用。
本文首次将角担子菌用于克服连作障碍的研究,检测其对西瓜产量和品质的影响,同时结合土壤微生物
区系及西瓜植株的生理生化变化,推测可能存在的作用机制,希望能够为西瓜连作障碍的生物防治打开一个
新的视角。
1摇 材料与方法
1. 1摇 实验材料
摇 摇 土壤摇 土壤采集于湖南省永州市中国农业科学院衡阳红壤实验站孟公山示范基地的第四纪红黏土发育
6811 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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的红壤(50—200 mm),连续种植西瓜 3 a(第 1 年是西瓜实生苗,第 2—3 年是西瓜嫁接苗)。 有机质含量
11郾 60 g / kg,pH值 4. 82(1颐2. 5H2O),全氮 0. 89 g / kg,碱解氮 77. 32 mg / kg,速效磷 25. 17 mg / kg,全磷 0. 50 g /
kg,速效钾 588. 31 mg / kg,全钾 13. 88 g / kg。
西瓜(Citrullus lanatus) 为湖南省永州市常规品种礼品瓜黑美人。 特点是瓜体小,甜度高,单果重一般
0郾 5—1. 5kg,瓜体椭圆形,外皮墨绿色,瓜瓤色泽鲜红、艳丽;坐瓜能力强,单株可坐瓜 5 个以上;瓜皮韧性强,
耐运输、耐储藏。
内生真菌摇 菌种为南京师范大学江苏省微生物与功能基因组学重点实验室保藏菌株,编号 B6,为角担子
菌属真菌 Ceratobasidum stevensii[9],分离自大戟科重阳木(Bischofia polycarpa) 茎内皮。 内生菌 B6 从葡萄糖马
铃薯固体培养基(PDA) 斜面上转接至新鲜 PDA 培养基 28 益培养 7 d,倒入 5 mL无菌水,用接种铲将菌丝轻
轻刮起,转移入灭过菌的液体马铃薯葡萄糖培养基(PD),250 mL 三角瓶中装入 50 mL PD 培养基,28 益,180
r / min 培养 6 d,滤纸过滤获得菌丝,蒸馏水洗涤 2 次,抽滤后备用。
1. 2摇 实验设计
实验共设 3 个处理,6 个重复。 处理分别为对照(A):不加菌丝;B:施加灭活的 B6 菌丝;C:施加活的 B6
菌丝。 2010 年 5 月 6 日,在南京师范大学植物园准备育苗:营养钵 12(直径)cm 伊10(高)cm;营养土是轻型有
机栽培基质(镇江兴农有机肥有限公司),准备装满土的营养钵 48 个。 5 月 11 日,栽种西瓜种子到营养钵,每
钵一颗种子,种子品种为礼品瓜黑美人(珠海市农之友种子有限公司)。 种子在播种前进行温汤(55 益)浸
种,自然冷却 2 h,然后分别浸种在 A、B、C 3 个处理中 4 h,A 蒸馏水 50 mL;B 灭活的 B6 菌丝 2 g+48mL水;C
活的 B6 菌丝 2 g+48 mL水。 正常灌溉管理,6 月 1 日,移栽西瓜苗至实验盆钵中。 实验盆钵直径 28 cm,高 28
cm,每盆用土 15 kg,分别施用尿素 4 g,磷酸二氢钾 4 g,硼砂 0. 55 g,碱渣 60 g,有机肥 500 g。 此外,B、C处理
分别施加灭活的 B6 湿菌丝和活的 B6 湿菌丝 20 g。 正常田间管理。 7 月 10 日(坐瓜期),B、C 处理分别施加
灭活的 B6 湿菌丝和活的 B6 湿菌丝 20 g。 7 月 29 日,采摘西瓜。
分别于移栽西瓜前、西瓜开花期、坐瓜期和成熟期取土,测定土壤三大类微生物数量区系、尖孢镰刀菌
(FO)数量、土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶的活力。 在成熟期,随机取新鲜的叶片,测定西瓜叶片的丙二醛
(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物岐化酶(SOD)活性,选择新鲜的根尖测定根系活力(TTC
法)。 同时,在西瓜果实正中央取部分新鲜的果实(去籽),测定西瓜果实的 Vc含量和可溶性糖含量。 统计西
瓜的整株鲜重、茎粗、蔓长、根长、病情指数、单果重和总产量。
为检测 B6 菌是否进入西瓜植株体内,在 2010 年 10 月 28 日进行 B6 回接实验。 在装有新的营养土的营
养钵中播种西瓜种子,每个营养钵 1 粒。 种子在播种前进行温汤(55 益)浸种,自然冷却 2 h,然后分别浸种在
A、B、C 3 个处理中 4 h,A 蒸馏水 50 mL;B 灭活的 B6 菌丝 2 g+48 mL水;C 活的 B6 菌丝 2 g+48 mL水,每个
处理 20 盆,随机排列。 放在人工气候箱中,温度(24依1)益,光照 2000 lx,光照时间 14 h / d,相对湿度 60%—
80% ,根据需要施加少量水分以保持土壤湿润。 待种子发芽后 2 周,A、B、C 处理再分别施加 2 mL水、灭活的
B6 菌丝 2 g、活的 B6 菌丝 2 g。 种子发芽 1 个月后,利用组织块分离法从西瓜植株的根、茎和叶重新分离
B6 菌。
1. 3摇 分析方法
西瓜植株生理生化指标摇 测定 MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法,测定 POD 活性采用愈创木酚法,
测定根系活力采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法,测定可溶性糖含量采用蒽酮比色法[11],SOD活性采用南京建
成科技有限公司的 SOD试剂盒测定,Vc含量采用南京建成科技有限公司的 Vc试剂盒测定。
西瓜病情指数的计算摇 根据 De Cal等[12]的评分系统,在西瓜成熟阶段,记录发病程度,1(没有明显的发
病症状):植物健康,所有的叶子是绿色的;1. 1—1. 9(1%—24%的发病率):1—2 片叶子发黄;2—2. 9(25%—
49%发病率):下部叶子发黄(3 片或者更多的叶片);3—3. 9(50%—74%的发病率):下面的叶子枯死,上面
的叶子枯萎;4—4. 9(75%—99%的发病率):植株枯萎;5(100%的发病率):植物死亡。
7811摇 4 期 摇 摇 摇 肖逸摇 等:施加角担子菌 B6 对连作西瓜土壤微环境和西瓜生长的影响 摇
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病情指数=[移(病级植株伊代表级数) / (总株数伊最高病级)] 伊100
土壤微生物的计数摇 用稀释平板法分离土壤中的细菌、放线菌和真菌,并加以计数。 分离细菌用牛肉膏
蛋白胨培养基,放线菌用高氏一号培养基,真菌用虎红培养基。
尖孢镰刀菌的计数摇 用稀释平板法分离土壤中的尖孢镰刀菌,然后计数,培养基是 PDA+硫酸链霉素 0. 3
g / L[13]。
土壤酶活力的测定摇 土壤脲酶活性采用苯酚钠比色法,土壤蔗糖酶采用 3,5鄄二硝基水杨酸比色法,土壤
多酚氧化酶采用邻苯三酚比色法[14]。 脲酶活性以 NH3 鄄N mg / g 干土,37 益,24 h 表示;蔗糖酶活性以葡萄糖
mg / g干土,37 益,24 h 表示;多酚氧化酶的活性以没食子酸甲酯 mg / g鲜土,30 益,2 h表示。
从西瓜体内重新分离 B6 菌 从人工气候箱中取出苗龄 1 个月的西瓜苗,将其清洗干净,用吸水纸吸干表
面水分,剪成 0. 5 cm伊0. 5 cm组织块,依次用 75%乙醇 30 s,0. 1%升汞表面消毒 6 min,平放于 PDA平板中,
置恒温培养箱 28 益培养[15]。 组织边缘长菌后分离纯化保存,并且观察与 B6 菌纯培养菌落的相似性。
1. 4摇 数据处理
试验结果用算术平均数依标准误表示,应用 SPSS 13. 0 软件进行方差分析(One鄄Way ANOVA) 检验处理
间差异显著性,并用 Duncan 法进行多重比较,当 P臆0. 05 时,各个处理间存在显著差异。 使用 Excel 2003 进
行作图。
2摇 结果与分析
2. 1摇 施加 B6 菌对西瓜产量及园艺性状的影响
施加活的 B6 菌后,西瓜表现出了良好的长势。 对西瓜生长状况进行统计的结果表明,施用活的 B6 菌丝
提高了西瓜的整株鲜重、地上部分鲜重、茎粗、蔓长和根长(表 1)。 与对照和施加灭活的 B6 菌相比,施加活的
B6 菌后,单果重分别增加了 44. 8%和 40. 9% ,总产量分别增加 103. 8%和 64. 9% ,病情指数下降了 62. 1%和
76. 7% 。 这说明在土壤中施加 B6 菌能一定程度的抑制病原菌侵染西瓜,增加西瓜的产量。
表 1摇 施加 B6 菌对西瓜产量及农艺性状的影响
Table 1摇 Effects of fungus B6 on watermelons yield and agriculture characters
处理
Treatment
整株鲜重 / g
Whole plant
fresh weight
地上部分
鲜重 / g
Fresh weight
above ground
茎粗 / cm
Stem
diameter
蔓长 / cm
Vine
length
根长 / cm
Root
length
单果重 / g
Individual
fruit weight
总产量 / kg
Total
yield
病情指数
Disease
index
对照 Control 41. 9依10. 5 a 38. 9依9. 9 a 0. 6依0. 1 a 167. 7依10. 8 a 14. 9依3. 6 a 436. 6依14. 3 a 2. 12 69. 7
灭活 B6
Inactivated B6 30. 0依10. 0 a 28. 3依9. 9 a 0. 7依0. 2 a 189. 5依21. 8 a 13. 0依4. 2 a 448. 7依12. 2 a 2. 62 76. 0
活菌 B6
Activated B6 130. 0依60. 8 b 125. 7依58. 5 b 0. 9依0. 1 b 312. 3依26. 6 b 38. 2依14. 9 b 632. 0依20. 4 b 4. 32 43. 0
摇 摇 处理间数据比较,不同字母表示在 0. 05 水平上差异显著 (P<0. 05)
0
10
20
30
40 a a
a a b
c
对照Control 灭活B6Inactivated B6 活菌B6Activated B6
Vc含量 可溶性糖含量 0.070.060.050.040.030.020.010 可
溶性
糖含
量
Solu
ble s
ugar
conte
nt/%L
图 1摇 施加 B6 菌对西瓜品质的影响
Fig. 1摇 Effects of fungus B6 on the quality of watermelons
摇 处理间数据比较,不同字母表示在 0. 05 水平上差异显著(P臆
0郾 05)
2. 2摇 施加 B6 菌对西瓜品质的影响
各处理对西瓜果实的 Vc 含量没有显著的影响,但
施加活的 B6 菌后,西瓜果实的可溶性糖含量有所增
加,与对照相比增加了 35. 1% ,与施加灭活的 B6 菌相
比增加了 10. 0% (图 1)。 这可能是由于施加活的 B6
菌后,提高了西瓜抵抗病原菌的能力,进而有利于西瓜
的正常生长和糖分的积累。
2. 3摇 施加 B6 菌对西瓜根系活力、MDA、POD和 SOD的
影响
施加活的 B6 菌后,西瓜的根系活力、POD 活性和
8811 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
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SOD活性与对照相比,分别增加了 46. 2% 、4. 6%和 32郾 7% ;MDA含量下降了 51. 4% (表 2)。 这说明施加活
的 B6 菌可以有效的激发西瓜体内系统防御酶 POD 和 SOD 的活性,减轻膜脂过氧化程度,增强细胞膜稳定
性,进而更好的保护西瓜抵抗病原菌侵袭,提高根系活力,促进西瓜正常生长。
表 2摇 施加 B6 菌对西瓜生理性状的影响
Table 2摇 Effects of fungus B6 on physiological characteristics of watermelons
处理
Treatment
根系活力
/ (滋g g-1h-1鲜重)
Root Activities
MDA的含量
/ (滋mol / g鲜重)
Content of MDA
POD活力
/ (U min-1 g-1鲜重)
POD Activities
SOD活力
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SOD Activities
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活菌 B6 Activated B6 0. 57依0. 04b 2. 13依0. 29a 21. 1依0. 14b 438. 5依54. 5b
摇 摇 处理间数据比较,不同字母表示在 0. 05 水平上差异显著(P<0. 05)
2. 4摇 施加 B6 菌对土壤微生物区系的影响
与对照相比,施加活菌 B6 后,在开花期和成熟期时,细菌和放线菌的数量显著增加,真菌数量明显减少。
尤其是在开花期,活菌 B6 处理中细菌和放线菌的数量分别是对照的 4. 73 倍和 2. 31 倍,而真菌数量相比于对
照减少了 44. 6% (表 3)。 而在坐瓜期时,各处理间的差异不是十分的显著,可能是由于随着时间的推移,土
壤中的 B6 菌的数量慢慢的减少。 由于坐瓜期是决定西瓜产量的关键时期,所以取完土后又加了一次菌丝
(1. 2 实验设计)。 因此,在成熟期,与对照相比,施加活菌 B6 处理中细菌和放线菌的数量分别增加了 2. 17 倍
和 0. 42 倍,真菌数量减少了 17. 0% 。 纵观整个西瓜的生长期,与对照相比,灭活 B6 并不能有效的改善土壤
微生物区系,有时可能还会起到相反的作用。
2. 5摇 施加 B6 菌对土壤中尖孢镰刀菌数量的影响
与对照相比,施加活菌 B6 后,无论在哪个时期,尖孢镰刀菌的数量都显著的下降(表 4)。 尽管随着西瓜
生长,尖孢镰刀菌的数量有所增加,但是在同一时期,施加 B6 菌的效果还是非常显著的。 在开花期、坐瓜期、
成熟期的 B6 处理组与对照相比尖孢镰刀菌数量分别下降了 33. 4% ,29. 8%和 29. 9% ;与施加灭活的 B6 组相
比分别下降了 29. 0% 、61. 6%和 63. 3% 。 在坐瓜期和成熟期,施加灭活的 B6 后,土中尖孢镰刀菌数量比对照
增加了 82. 8%和 90. 9% ,推测原因可能是:灭活的 B6 菌丝在土壤中非但不能抑制尖孢镰刀菌的生长,反而成
为了尖孢镰刀菌增殖的培养基,起到了相反的作用。
2. 6摇 施加 B6 菌对土壤酶活的影响
从表 5 可以看到,随着生长时期的推移,脲酶、蔗糖酶和多酚氧化酶的活性逐渐增加。 在开花期、坐瓜期
和成熟期,与对照相比,施加活的 B6 菌丝的土壤脲酶活性分别增加了 25. 0% 、12. 5%和 19. 0% ;蔗糖酶活性
分别增加 13. 1% 、32. 7%和 159. 0% ;多酚氧化酶活性分别增加了 116. 0% 、43. 9%和 31. 3% 。 施加灭活 B6
菌丝的处理与对照相比,脲酶和多酚氧化酶的活性差别不是很大,蔗糖酶活性反而逐渐减小,推测原因可能是
灭活的 B6 菌丝就相当于有机质,把它施加到土壤中,对于产脲酶和多酚氧化酶的部分微生物的增殖是有益
的,所以脲酶和多酚氧化酶的活性有少许增加。 但是,有机质的增加可能可以作为碳源被微生物利用而抑制
了蔗糖酶的分泌,导致蔗糖酶的活性出现了下降。
2. 7摇 B6 菌的重新分离
在接菌 2 周后(即种子发芽 1 个月后),西瓜苗经表面消毒后,剪成 0. 5 cm伊0. 5 cm组织块,在 PDA培养
基上,28 益培养 7 d。 A、B、C处理各 100 个组织块,在 C 处理的茎边缘有单菌落出现,这株菌分离率是 3% ,
其他处理没有观察到有真菌菌落长出。 将这个单菌落接种至新的 PDA平板中纯培养后,发现菌落的特征、菌
丝形态、菌落颜色与 B6 菌显著不同,说明这并非 B6 菌,而可能是西瓜体内的原本存在的内生真菌,B6 菌并没
有在西瓜体内定殖。
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3摇 讨论
施加活的 B6 菌后,西瓜的长势明显优于对照及灭活 B6 菌组,发病率显著的下降,可溶性糖含量明显上
升。 可溶性糖含量和 Vc含量是衡量西瓜品质的重要指标[16],代表西瓜品质的好坏。 施加活菌 B6 后,尽管各
处理中 Vc含量没有显著的差异,但这已经说明,施加 B6 菌在使西瓜增产的同时,品质非但没有影响,还有一
定程度的提高。 由于本实验是盆栽实验,可能在一定程度上限制了西瓜根系对养分的吸收,西瓜单果重均在
0. 5kg左右。
内生真菌进入土壤后,可以使得植株产生低强度的防御反应,从而增加植株的抗逆性[17]。 SOD是植物体
内清除活性氧的关键酶,其功能是清除超氧阴离子(O-2),防止 O-2 对细胞的损害[18]。 施加活的 B6 后,有效的
提高了西瓜体内 SOD的活性,增强了西瓜的抗逆能力。 POD是一种清除过氧化物,降低活性氧对植物伤害的
主要酶之一[18],它能在氧化相应的基质时清除低浓度的 H2O2 [19]。 同样,施加活菌 B6 后,POD 活性上升,说
明其提高了西瓜对外界胁迫的抵抗力。 SOD 和 POD 都是酶促防御系统的保护酶,其活性都上升,意味着 B6
能够有效的激活植物自身的防御系统,提高对外界的适应能力。 丙二醛(MDA)是活性氧对膜脂过氧化作用
的重要产物之一,MDA含量越高,膜脂过氧化越严重[20]。 施加活菌 B6 能够大幅度的降低 MDA的含量,增强
细胞膜的稳定性。 发达的根系能帮助植物吸收水分和养分,促进地上器官的生长,B6 菌除了能促进地上部分
生长量增长外,还能增强根系吸收营养元素,增强作物的抵抗力促进作物生长。
土壤微生物的结构、数量和种类,以及土壤酶活作为土壤质量已经被广为接受[2]。 土壤微生物通过自身
的代谢和繁殖,参与土壤的物质转化过程[21],而土壤酶活则通过反应土壤养分转化的强弱,表明土壤熟化程
度。 施加活的 B6菌后,土壤中细菌和放线菌的数量大幅度提高,真菌数量明显减少;土壤脲酶、蔗糖酶和多酚氧
化酶的活性有不同程度的提高。 这说明 B6菌能够有效的改变原来西瓜连作后单一的微生物区系,提高土壤养
分的有效供给。 西瓜连作后,土壤中病原菌激增,其中主要的病原菌是尖孢镰刀菌[22],在施加活的 B6 菌的处理
中,尖孢镰刀菌的数量明显比对照少,这说明 B6对其有显著的抑制作用,能够减少病原菌对西瓜的侵袭。
试图从西瓜体内重新分离 B6 菌,但在根、茎和叶部位都没有重新分离到 B6,推测原因可能有两个:一方
面角担子菌 B6 分离自重阳木茎皮内,重阳木为木本植物,西瓜是草本植物,两者体内环境相差很大,不利于
B6 的定殖;另一方面外源内生菌定殖在植株体内本身就是一个概率事件,它需要合适的环境和条件,如昆虫
叮咬、机械擦伤、土壤原生动物的活动[23]等等。 本研究中施加内生菌的方式是在将 B6 活菌丝施加到土壤中,
与土壤混匀,并不有意擦伤植株,可能这种施加方式也不利于 B6 在西瓜体内定殖。
根据现有的研究结果和文献资料,推测 B6 菌的作用机制可能有以下几点:在土壤中 B6 与病原菌竞争养
分和生存空间[24],从而导致尖孢镰刀菌的数量显著减少;B6 可能能够分泌某种拮抗物质,抑制尖孢镰刀菌的
生长;B6 可以降解菲,因此对西瓜分泌的一些含苯环类的自毒物质可能存在降解作用[10],B6 能够提高西瓜
植株体内组织抗氧化酶活性,诱导植物系统获得抗性提高,从而增强植物对病原菌的抵抗力[25]。
本文的研究表明,在盆栽条件下施加 B6 菌能够显著地改良土壤微生物区系,提高土壤酶活性,改善土壤
微环境,减少土壤中的病原菌数量,而且对连作西瓜品质和产量有一定的提高。 但是,对于 B6 菌的具体的作
用机制以及在土壤中的定殖情况,需要进一步的研究。 此外,将 B6 菌制成生防菌剂,在大田条件下的效果如
何以及进一步降低病情指数,还有待探索。
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2911 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 4 February,2012(Semimonthly)
CONTENTS
The influence of a reclamation project on the macrobenthos of an East Nanhui tidal flat
MA Changan, XU Linlin, TIAN Wei, et al (1007)
………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Ecological health assessment of groundwater in the lower Liaohe River Plain using an ArcView鄄WOE technique
SUN Caizhi, YANG Lei (1016)
………………………
……………………………………………………………………………………………………
Nitrogen flows in intensive “crop鄄livestock冶 production systems typically for the peri鄄urban area of Beijing
HOU Yong, GAO Zhiling, MA Wenqi, et al (1028)
……………………………
………………………………………………………………………………
The simulation of leaf net photosynthtic rates in different radiation in apple canopy
GAO Zhaoquan,FENG Shezhang, ZHANG Xianchuan, et al (1037)
……………………………………………………
………………………………………………………………
Phenological variation of typical vegetation types in northern Tibet and its response to climate changes
SONG Chunqiao, YOU Songcai, KE Linghong, et al (1045)
………………………………
………………………………………………………………………
Soil moisture and temperature characteristics of forest鄄grassland ecotone in middle Qilian Mountains and the responses to
meteorological factors TANG Zhenxing, HE Zhibin, LIU Hu (1056)………………………………………………………………
Eco鄄hydrological effects of Qinghai spruce (Picea crassifolia) canopy and its influence factors in the Qilian Mountains
TIAN Fengxia, ZHAO Chuanyan, FENG Zhaodong, et al (1066)
………………
…………………………………………………………………
Response of tree鄄ring width of Pinus sylvestris var. mongolica to climate change in Hulunbuir sand land,China
SHANG Jianxun, SHI Zhongjie, GAO Jixi, et al (1077)
………………………
…………………………………………………………………………
Analysis of a dust case using lidar in Shanghai MA Jinghui, GU Songqiang, CHEN Min, et al (1085)………………………………
Relating the distribution of zooplankton abundance in the coastal waters of central Fujian Province to the seasonal variation of
water masses TIAN Fengge, XU Zhaoli (1097)……………………………………………………………………………………
Phenotypic traits of both larvae and juvenile Crasstrea hongkongensis and C. gigas
ZHANG Yuehuan, WANG Zhaoping, YAN Xiwu, et al (1105)
……………………………………………………
……………………………………………………………………
Inter鄄specific competition between Prorocentrum donghaienseand Skeletonema costatum LI Hui, WANG Jiangtao (1115)……………
Effects of initial biomass ratio on the interspecific competition outcome between three marine microalgae species
WEI Jie,ZHAO Wen,YANG Weidong,et al (1124)
……………………
…………………………………………………………………………………
On the ecological amplitude of nitrate of Alexandrium tamarense at different initial phosphate concentrations in laboratory cultures
WEN Shiyong,SONG Lili,LONG Hua,et al (1133)
…
…………………………………………………………………………………
Time lag effects and rainfall redistribution traits of the canopy of natural secondary Pinus tabulaeformis on precipitation in the
Qinling Mountains, China CHEN Shujun, CHEN Cungen, ZOU Bocai, et al (1142)……………………………………………
The vertical distribution of vegetation patterns and its relationship with environment factors at the northern slope of Ili River Valley:
a bimodal distribution pattern TIAN Zhongping, ZHUANG Li, LI Jiangui (1151)………………………………………………
Comparative analysis of water related parameters and photosynthetic characteristics in the endangered plant Tetraena mongolica
Maxim. and the closely related Zygophyllum xanthoxylon (Bunge) Maxim.
SHI Songli, WANG Yingchun, ZHOU Hongbing, et al (1163)
………………………………………………………
……………………………………………………………………
Antioxidant properties of four native grasses in Loess Plateau under drought stress
SHAN Changjuan, HAN Ruilian, LIANG Zongsuo (1174)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………
The effects of the addition of Ceratobasidum stevensii B6 and its growth on the soil microflora at a continuously cropped water鄄
melon (Citrullus lanatus) site in China XIAO Yi, WANG Xingxiang, WANG Hongwei, et al (1185)…………………………
Suitable habitat for the Achnatherum splendens community in typical steppe region of Inner Mongolia
ZHANG Yifei, WANG Wei, LIANG Cunzhu, et al (1193)
…………………………………
…………………………………………………………………………
Spatio鄄temporal variability of soil salinity and its relationship with the depth to groundwater in salinization irrigation district
GUAN Xiaoyan,WANG Shaoli,GAO Zhanyi,et al (1202)
…………
…………………………………………………………………………
Spatial heterogeneity of soil saturated hydraulic conductivity on a slope of the wind鄄water erosion crisscross region on the Loess
Plateau LIU Chunli, HU Wei, JIA Hongfu, et al (1211)…………………………………………………………………………
Spatial and temporal variations of total nitrogen density in agricultural soils of the Songnen Plain Maize Belt
ZHANG Chunhua, WANG Zongming, JU Weimin, et al (1220)
…………………………
…………………………………………………………………
The evaluation system of strength of winterness in wheat WANG Peng, ZHANG Chunqing, CHEN Huabang, et al (1230)…………
A comparison of summer habitats selected by sympatric Apodemus chevrieri and Apodemus draco in Tiangjiahe Nature Reserve,
China LI Yunxi, ZHANG Zejun, SUN Yiran,et al (1241)…………………………………………………………………………
Life tables for experimental populations of Frankliniella occidentalis on 6 vegetable host plants
CAO Yu, ZHI Junrui, KONG Yixian (1249)
………………………………………
………………………………………………………………………………………
Effect of diet switch on turnover rates of tissue nitrogen stable isotopes in fish based on the enrichment鄄dilution approach
ZENG Qingfei, GU Xiaohong,MAO Zhigang,et al (1257)
……………
…………………………………………………………………………
Recognition of important ecological nodes based on ecological networks analysis: A case study of urban district of Nanjing
XU Wenwen, SUN Xiang, ZHU Xiaodong, et al (1264)
…………
……………………………………………………………………………
Seasonal characteristics of CO2 fluxes above urban green space in the Pearl River Delta, China
SUN Chunjian, WANG Chunlin, SHEN Shuanghe, et al (1273)
………………………………………
…………………………………………………………………
Simulation and evaluation of groundwater seepage in contaminated sites:case study of TuoCheng County
WU Yizhong, ZHU Qinyuan, LIU Ning, LU Genfa, DAI Mingzhoet al (1283)
………………………………
……………………………………………………
Review and Monograph
Recent advances in wetland degradation research HAN Dayong, YANG Yongxing, YANG Yang, LI Ke (1293)……………………
A review concerning nitrogen accumulation and leaching in agro鄄ecosystems of oasis
YANG Rong, SU Yongzhong, WANG Xuefeng (1308)
……………………………………………………
……………………………………………………………………………
Discussion
The diversity of the radio鄄resistant bacteria Deinococcus radiodurans TU Zhenli, FANG Lijing, WANG Jiagang (1318)………………
Effect of pruning measure on physiology character and soil waters of Caragana korshinskii
YANG Yongsheng, BU Chongfeng, GAO Guoxiong (1327)
……………………………………………
…………………………………………………………………………
Scientific Note
Characteristics of rainfall interception for four typical shrubs in Qilian Mountain
LIU Zhangwen, CHEN Rensheng, SONG Yaoxuan, et al (1337)
………………………………………………………
…………………………………………………………………
Dormancy break approaches and property of dormant seeds of wild Cryptotaenia japonica
YU Mei, ZHOU Shoubiao, WU Xiaoyan, et al (1347)
………………………………………………
……………………………………………………………………………
《生态学报》2012 年征订启事
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第 32 卷摇 第 4 期摇 (2012 年 2 月)
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