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果树是重要的经济作物,在一些地区水果生产已经成为经济支柱。但是随着果树种植业的发展,老果园在重建过程中的重茬病问题日趋严重,发生幼树生长不良,异常现象或病症。有研究表明,土壤中有害的植物线虫与重茬有关,推测是导致作物重茬病的原因之一。
线虫是土栖动物区系的主要成员之一,按其食性可分为四个营养类群:食细菌类(bacterivores)、食真菌类(fiangivores)、杂食/捕食类(omnivores/predators)和植物寄生类(herbivores)。以往的研究仅涉及有害的植物线虫与重茬的关系,而对植物线虫的种类和数量以及与有益线虫(非植物线虫)类群的关系、非植物线虫类群与重茬的关系和作用的研究较少。国内外以及本实验室的一些研究表明有益线虫类群对植物线虫有抑制作用。
为此,本文进行了相关研究,以其找出重茬危害的原因,为解决重茬病提供理论依据。
本文从自2005年8月至2006年12月对北京地区4个不同地点的5组重茬与非重茬桃/杏园的土壤线虫种类和密度进行了调查,通过线虫优势度、生物多样性、成熟度等指数从线虫角度探索重茬病与土壤线虫群落结构之问的关系,找出了重茬与非重茬的主要区别因子和线虫类群,分析了土壤健康状况。
对供试桃/杏园土壤线虫群落组成的调查结果表明,10个果园的土壤线虫涉及7目28科40属,归属于四个营养类群,其中食细菌线虫包括拟丽突属、真头叶属、小杆属等16个属;食真菌线虫包括真真滑刃属和拟真真滑刃属等6个属;杂食/捕食线虫包括矛线属、真矛属7个属;植物线虫包括11个属,最主要的优势属为针属,还有垫刃属、短体属和纽带属。
对线虫密度及优势度研究结果表明,平谷区桃园整体线虫密度较人,为1550~3100条/100mL土,海淀区林果所果园整体较小,为528~1043条/100mL土,大约为平谷区的1/3-1/2;除许家务桃园外,非重茬与重茬园的整体线虫密度没有明显差异。各个果园均以食细菌线虫和植物线虫为主要类群。在多数月份中各重茬与非重茬果园的植物线虫密度及优势度有明显区别,其他营养类群线虫密度各有高低,没有明显规律。
Simposion多样性指数(SDI)和营养多样性指数(TDI)分析表明,在多数月份重茬果园线虫营养类群较非重茬果园丰富多样;瓦斯乐斯卡指数(WI)和植物线虫成熟度指数(PPI)除个别月份外,重茬与非重茬园无显著差异,非植物线虫成熟度指数(MI)除个别月份外无显著差异。
各果园的食细菌线虫类群以拟丽突属为主,植物线虫类群中以针属为主。通过分析发现针属线虫密度与树龄呈正相关,许家务桃树树龄较长,针线虫密度最高;林果所杏树、桃树树龄小,针线虫密度也最小,刘家店和寅洞桃园树龄和针属线虫密度都居中。
盆栽实验没发现重茬与非重茬之间在线虫密度、优势度以及各项生态学指数等方面有明显差别,只是在种植7个月后重茬土壤植物线虫密度显著降低,从每100ml土壤686条分别降至95条(杏)和97条(桃)。
根据果园调查以及盆栽实验结果,本文对果树重茬病与土壤线虫群落结构之间关系做了讨论,初步认为二者并不是简单的因果关系,而可能是互相影响、互为因果的辩证关系,但是这一观点还需进一步实验的证实。
另外,实验数据表明平谷区部分桃园存在严重的土壤健康问题,桃产业是平谷区农业经济重要组成部分,因此应引起足够重视。