生物炭对烟草青枯病的防效及对土壤微生态的调控
发布时间：2021-07-06 17:47
生物炭具有大比表面积、孔隙结构发达、稳定性强、吸附性能好等特点,在改良土壤微生态和防治病害方面具有巨大应用前景。本论文以松木和玉米秸秆为来源的生物炭为研究材料,以烟草青枯病为研究对象,采用电镜扫描、元素分析等技术对生物炭的理化性质进行表征,利用稀释平板法和荧光定量PCR技术研究了生物炭对青枯菌的生长、运动性、吸附作用及在土壤中消长动态的影响,开展盆栽及大田试验研究了生物炭对烟草生长、青枯病防效、土壤微生态的影响,从生物炭影响病原物、寄主及环境角度,探究生物炭对根际土壤微生态改良和烟草青枯病的防控效果以及机制。主要研究结果如下:（1）松木生物炭和玉米秸秆生物炭呈碱性,具有较大的比表面积和发达孔隙结构,其中松木生物炭的pH、N、P、K、灰分含量及孔径低于秸秆生物炭,C、H、S含量和比表面积及孔容积松木生物炭高于秸秆生物炭,说明生物炭的来源是影响理化性质的重要原因。（2）生物炭对青枯菌有抑制作用。土壤中施用质量比超过0.5%的生物炭,可以显著抑制青枯菌的生长,且这种抑制效应具有浓度依赖性和持续性;1.5%、3%、5%剂量的生物炭具有显著吸附青枯菌的能力,能显著抑制青枯菌的运动。表明生物炭能降...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
中国农业科学院硕士学位论文第二章生物炭制备及表征9图2-1生物炭扫描电镜结果（图a、c为松木生物炭；图b、d为秸秆生物炭）Fig.2-1Scanningelectronmicroscopeimageresultsofbiochar(figuresaandcrepresentspinebiochar;figuresbanddrepresentsstrawbiochar)2.4小结本章对采用慢速热解法制备的松木生物炭和秸秆生物炭进行了理化特性及微观形貌的表征，主要结论如下：（1）生物炭呈碱性，含有C、H、S、N、P、K等化学元素，对土壤肥力及酸碱度的改善有较大潜力；（2）生物炭具有较大的比表面积、发达孔隙结构等特征赋予其优异的吸附性能，在重金属、农药等污染物甚至有害微生物的吸附具有应用前景；（3）生物炭较高的C/N，可以调节土壤C/N、为微生物提供重要的碳源；（4）两种生物炭的差异在于：松木生物炭的pH、N、P、K、灰分含量及孔径低于秸秆生物炭，C、H、S含量和比表面积及孔容积高于秸秆生物炭，说明在相似热解条件下，生物炭的来源是影响理化性质的重要原因。(d)(a)(b)(c)
中国农业科学院硕士学位论文第三章生物炭对烟草青枯菌生长和致病力的影响13图3-1青枯菌荧光定量PCR标准曲线(a)、扩增谱图(b)及溶解曲线(c)Fig.3-1TheqPCRstandardcurve(a),amplificationplot(b)andmeltcurve(c)ofR.solanacearum3.3.2生物炭对青枯菌生长的影响及青枯菌在添加生物炭土壤中的消长动态通过平板试验，采用平板计数法研究了不同生物炭用量对青枯菌生长的影响。由图3-2及图3-3可知，生物炭对青枯菌的生长有一定的抑制作用，这种抑制作用具有浓度依赖性，即生物炭的添加量越高，其对青枯菌的抑制作用越强，生物炭用量超过0.5%时抑制作用显著，其中以添加5%的生物炭处理效果最好，与对照处理相比青枯菌数量减少了7.89%。这与饶霜（2016）21研究结果一致，生物炭降低了土壤中的病原菌数量，减少了病害的发生。为进一步研究不同生物炭添加量的土壤中青枯菌的消长动态，本研究模拟了土壤环境，采用优化的荧光定量PCR方法测定各处理土壤中青枯菌flic基因拷贝数。各处理青枯菌数量变化如图3-4所示，各处理青枯菌数量随时间变化先增加后减少，接种后3d为各处理青枯菌数量的峰值，此后，当生物炭添加量大于等于1.5%时，青枯菌数量明显低于对照处理，即显著抑制了青枯菌的生长，说明生物炭对青枯菌有着持续的抑制作用。这与JAISWAIetal.（2015）结果类似，这可(a)(c)
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭及海藻肥对烟草生长、土壤性状及青枯病发生的影响[J]. 张广雨,褚德朋,刘元德,牛纪军,陈芊如,Naila Ilyas,韦建玉,李义强. 中国烟草科学. 2019(05)
[2]生物质炭对烟草青枯病的防控作用及应用前景分析[J]. 王成己,郭学清,曾文龙,陈庆河,唐莉娜,黄毅斌. 南方农业学报. 2019(08)
[3]生物炭对不同植烟土壤理化特性及烤烟根系发育的影响[J]. 吉贵锋,王鹏泽,位辉琴,李军正,邢云霞,蒋海洋. 中国农业科技导报. 2019(10)
[4]生物炭基肥对豫中烤烟产质量的影响[J]. 毛娟,何晓冰,许跃奇,王晓强,徐放达,张凯,马文辉,常栋. 河南农业科学. 2019(02)
[5]有机物料对植烟土壤养分、酶活性和微生物群落功能多样性的影响[J]. 张璐,阎海涛,任天宝,李帅,杨永锋,彭桂新,于建春,刘国顺. 中国烟草学报. 2019(02)
[6]生物炭对烤烟生长、根际土壤性质及叶片重金属含量的影响[J]. 邵慧芸,张阿凤,李紫玥,刘丹,李熠凡,鲁璐,王旭东,杜红宇,张艳玲. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2019(08)
[7]生物炭吸附废水中重金属离子的研究进展[J]. 肖琴,刘有才,曹占芳,刘世宏. 环境科技. 2019(01)
[8]不同种类生物炭对植烟土壤微生物及根茎病害发生的影响[J]. 李成江,李大肥,周桂夙,许龙,徐天养,赵正雄. 作物学报. 2019(02)
[9]酸碱度对烟草青枯菌生长特性的影响[J]. 王贻鸿,赵云峰,孔凡玉,王新伟,陈德鑫,冯超,王文静,王晓强,王静. 烟草科技. 2018(09)
[10]生物炭对烤烟根际土壤微生物群落碳代谢的影响[J]. 胡瑞文,刘勇军,周清明,刘智炫,黎娟,邵岩,刘卉. 中国农业科技导报. 2018(09)
博士论文
[1]小麦秸秆生物炭对典型药用活性化合物的吸附机制研究[D]. 吴林.中国地质大学(北京) 2018
[2]有机酸类根系分泌物影响烟草青枯病发生的机制研究[D]. 李石力.西南大学 2017
[3]土壤细菌群落和根系分泌物影响番茄青枯病发生的生物学机制[D]. 谷益安.南京农业大学 2017
[4]生物炭对水体和土壤环境中重金属铅的固持[D]. 刘国成.中国海洋大学 2014
[5]芦竹生物炭对农业土壤环境的影响[D]. 郑浩.中国海洋大学 2013
[6]棉花黄萎病生防链霉菌的抗病促生作用及其机制研究[D]. 薛磊.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]玉米秸秆生物炭对石灰性农田土壤微生物数量和功能的影响[D]. 李文静.太原理工大学 2019
[2]生物炭吸附环丙沙星的作用机理研究[D]. 杨振宇.浙江大学 2019
[3]噻虫嗪在滩涂环境中归趋特征及生物炭调控机制[D]. 姜桦韬.中国农业科学院 2019
[4]生物炭对典型三嗪类和氨基甲酸酯类农药的吸附特征研究[D]. 张良静.中国地质大学(北京) 2019
[5]生物熏蒸对烟草连作土壤微生物群落的影响及对青枯病的控制作用研究[D]. 沈桂花.西南大学 2019
[6]秸秆生物炭对土壤理化性质和微生物多样性的影响研究[D]. 杨妍玘.四川农业大学 2018
[7]酸碱度对烟草青枯菌（Ralstonia solanacearum）生长及其根部定殖的影响[D]. 王贻鸿.中国农业科学院 2017
[8]生物炭对番茄青枯病抗性、土壤微生物活性及有机酸含量的影响[D]. 饶霜.华南农业大学 2016
[9]实时荧光定量PCR技术用于土壤中烟草青枯病菌的定量检测及动态分析[D]. 秦帅.山东农业大学 2016
[10]柚皮生物炭对湿地土壤吸附五氯酚和磷的影响研究[D]. 王慧.中国海洋大学 2014
本文编号：3268692
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【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
中国农业科学院硕士学位论文第二章生物炭制备及表征9图2-1生物炭扫描电镜结果（图a、c为松木生物炭；图b、d为秸秆生物炭）Fig.2-1Scanningelectronmicroscopeimageresultsofbiochar(figuresaandcrepresentspinebiochar;figuresbanddrepresentsstrawbiochar)2.4小结本章对采用慢速热解法制备的松木生物炭和秸秆生物炭进行了理化特性及微观形貌的表征，主要结论如下：（1）生物炭呈碱性，含有C、H、S、N、P、K等化学元素，对土壤肥力及酸碱度的改善有较大潜力；（2）生物炭具有较大的比表面积、发达孔隙结构等特征赋予其优异的吸附性能，在重金属、农药等污染物甚至有害微生物的吸附具有应用前景；（3）生物炭较高的C/N，可以调节土壤C/N、为微生物提供重要的碳源；（4）两种生物炭的差异在于：松木生物炭的pH、N、P、K、灰分含量及孔径低于秸秆生物炭，C、H、S含量和比表面积及孔容积高于秸秆生物炭，说明在相似热解条件下，生物炭的来源是影响理化性质的重要原因。(d)(a)(b)(c)
中国农业科学院硕士学位论文第三章生物炭对烟草青枯菌生长和致病力的影响13图3-1青枯菌荧光定量PCR标准曲线(a)、扩增谱图(b)及溶解曲线(c)Fig.3-1TheqPCRstandardcurve(a),amplificationplot(b)andmeltcurve(c)ofR.solanacearum3.3.2生物炭对青枯菌生长的影响及青枯菌在添加生物炭土壤中的消长动态通过平板试验，采用平板计数法研究了不同生物炭用量对青枯菌生长的影响。由图3-2及图3-3可知，生物炭对青枯菌的生长有一定的抑制作用，这种抑制作用具有浓度依赖性，即生物炭的添加量越高，其对青枯菌的抑制作用越强，生物炭用量超过0.5%时抑制作用显著，其中以添加5%的生物炭处理效果最好，与对照处理相比青枯菌数量减少了7.89%。这与饶霜（2016）21研究结果一致，生物炭降低了土壤中的病原菌数量，减少了病害的发生。为进一步研究不同生物炭添加量的土壤中青枯菌的消长动态，本研究模拟了土壤环境，采用优化的荧光定量PCR方法测定各处理土壤中青枯菌flic基因拷贝数。各处理青枯菌数量变化如图3-4所示，各处理青枯菌数量随时间变化先增加后减少，接种后3d为各处理青枯菌数量的峰值，此后，当生物炭添加量大于等于1.5%时，青枯菌数量明显低于对照处理，即显著抑制了青枯菌的生长，说明生物炭对青枯菌有着持续的抑制作用。这与JAISWAIetal.（2015）结果类似，这可(a)(c)
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭及海藻肥对烟草生长、土壤性状及青枯病发生的影响[J]. 张广雨,褚德朋,刘元德,牛纪军,陈芊如,Naila Ilyas,韦建玉,李义强. 中国烟草科学. 2019(05)
[2]生物质炭对烟草青枯病的防控作用及应用前景分析[J]. 王成己,郭学清,曾文龙,陈庆河,唐莉娜,黄毅斌. 南方农业学报. 2019(08)
[3]生物炭对不同植烟土壤理化特性及烤烟根系发育的影响[J]. 吉贵锋,王鹏泽,位辉琴,李军正,邢云霞,蒋海洋. 中国农业科技导报. 2019(10)
[4]生物炭基肥对豫中烤烟产质量的影响[J]. 毛娟,何晓冰,许跃奇,王晓强,徐放达,张凯,马文辉,常栋. 河南农业科学. 2019(02)
[5]有机物料对植烟土壤养分、酶活性和微生物群落功能多样性的影响[J]. 张璐,阎海涛,任天宝,李帅,杨永锋,彭桂新,于建春,刘国顺. 中国烟草学报. 2019(02)
[6]生物炭对烤烟生长、根际土壤性质及叶片重金属含量的影响[J]. 邵慧芸,张阿凤,李紫玥,刘丹,李熠凡,鲁璐,王旭东,杜红宇,张艳玲. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2019(08)
[7]生物炭吸附废水中重金属离子的研究进展[J]. 肖琴,刘有才,曹占芳,刘世宏. 环境科技. 2019(01)
[8]不同种类生物炭对植烟土壤微生物及根茎病害发生的影响[J]. 李成江,李大肥,周桂夙,许龙,徐天养,赵正雄. 作物学报. 2019(02)
[9]酸碱度对烟草青枯菌生长特性的影响[J]. 王贻鸿,赵云峰,孔凡玉,王新伟,陈德鑫,冯超,王文静,王晓强,王静. 烟草科技. 2018(09)
[10]生物炭对烤烟根际土壤微生物群落碳代谢的影响[J]. 胡瑞文,刘勇军,周清明,刘智炫,黎娟,邵岩,刘卉. 中国农业科技导报. 2018(09)
博士论文
[1]小麦秸秆生物炭对典型药用活性化合物的吸附机制研究[D]. 吴林.中国地质大学(北京) 2018
[2]有机酸类根系分泌物影响烟草青枯病发生的机制研究[D]. 李石力.西南大学 2017
[3]土壤细菌群落和根系分泌物影响番茄青枯病发生的生物学机制[D]. 谷益安.南京农业大学 2017
[4]生物炭对水体和土壤环境中重金属铅的固持[D]. 刘国成.中国海洋大学 2014
[5]芦竹生物炭对农业土壤环境的影响[D]. 郑浩.中国海洋大学 2013
[6]棉花黄萎病生防链霉菌的抗病促生作用及其机制研究[D]. 薛磊.西北农林科技大学 2013
硕士论文
[1]玉米秸秆生物炭对石灰性农田土壤微生物数量和功能的影响[D]. 李文静.太原理工大学 2019
[2]生物炭吸附环丙沙星的作用机理研究[D]. 杨振宇.浙江大学 2019
[3]噻虫嗪在滩涂环境中归趋特征及生物炭调控机制[D]. 姜桦韬.中国农业科学院 2019
[4]生物炭对典型三嗪类和氨基甲酸酯类农药的吸附特征研究[D]. 张良静.中国地质大学(北京) 2019
[5]生物熏蒸对烟草连作土壤微生物群落的影响及对青枯病的控制作用研究[D]. 沈桂花.西南大学 2019
[6]秸秆生物炭对土壤理化性质和微生物多样性的影响研究[D]. 杨妍玘.四川农业大学 2018
[7]酸碱度对烟草青枯菌（Ralstonia solanacearum）生长及其根部定殖的影响[D]. 王贻鸿.中国农业科学院 2017
[8]生物炭对番茄青枯病抗性、土壤微生物活性及有机酸含量的影响[D]. 饶霜.华南农业大学 2016
[9]实时荧光定量PCR技术用于土壤中烟草青枯病菌的定量检测及动态分析[D]. 秦帅.山东农业大学 2016
[10]柚皮生物炭对湿地土壤吸附五氯酚和磷的影响研究[D]. 王慧.中国海洋大学 2014
本文编号：3268692
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