間作控病增產(chǎn)的根際生態(tài)學(xué)原理與應(yīng)用
本書是基于國家973計劃子課題、公益性行業(yè)科研專項課題、國家自然科學(xué)基金和云南省自然科學(xué)基金項目的研究成果。主要研究單一作物連作條件下化感自毒物質(zhì)的來源及化感自毒物質(zhì)對根際微生態(tài)環(huán)境(土壤養(yǎng)分、根際微生物區(qū)系、多樣性、群落結(jié)構(gòu)、土壤酶活性和根系分泌物)的影響，進一步探討連作障礙各因素的相互關(guān)系，最終闡明自毒物質(zhì)促進土傳病害發(fā)生的機理。同時本書還介紹了克服土傳病害的環(huán)保、經(jīng)濟、有效的防治途徑，對合理應(yīng)用農(nóng)業(yè)生物多樣性控制作物病害，減少農(nóng)藥施用、提高作物產(chǎn)量，實現(xiàn)環(huán)境友好的可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也作了詳盡的闡述。
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目錄
第1章 單一作物連作種植與連作障礙 1
1.1 作物連作種植的危害 1
1.1.1 單一作物連作種植與作物生長 1
1.1.2 單一作物連作種植與作物病害發(fā)生 2
1.2 衡量土壤健康的參數(shù) 3
1.2.1 非生物參數(shù) 3
1.2.2 生物參數(shù) 10
1.3 作物連作障礙的成因 11
1.3.1 土壤方面 11
1.3.2 土傳病害頻繁發(fā)生 17
1.3.3 作物生理抗性下降 18
參考文獻 19
第2章 連作障礙中化感自毒效應(yīng) 26
2.1 連作自毒物質(zhì)產(chǎn)生途徑 26
2.1.1 揮發(fā)和淋溶 26
2.1.2 根系分泌 27
2.1.3 植物殘體腐解 27
2.2 自毒物質(zhì)的種類 27
2.3 化感自毒物質(zhì)在作物連作障礙中的作用 29
2.3.1 自毒物質(zhì)對種子萌發(fā)和幼苗生長的抑制效應(yīng) 29
2.3.2 自毒物質(zhì)對土傳病害發(fā)生的促進效應(yīng) 30
2.4 化感自毒物質(zhì)促進土傳病害發(fā)生的機理 31
2.4.1 自毒物質(zhì)對病原菌生長的刺激效應(yīng) 31
2.4.2 自毒物質(zhì)改變根際微生物活性和多樣性 33
2.4.3 自毒物質(zhì)脅迫下根際微生物多樣性變化與病害發(fā)生的關(guān)系 38
參考文獻 39
第3章 間套作控制作物病害的基本原理 43
3.1 間套作與作物病害控制 44
3.1.1 間套作控制氣傳病害實例 44
3.1.2 間套作控制土傳病害實例 45
3.2 間套作控制作物病害的可能機理 46
3.2.1 間套作對寄主作物抗病性的影響 47
3.2.2 間套作系統(tǒng)地下部根-土互作與病害控制 49
3.2.3 間套作系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境變化與病害控制 57
3.2.4 間作系統(tǒng)根系構(gòu)型變化和根系互作與病害控制 59
3.3 間套作控制病害效果的定量評價——整合分析 59
3.3.1 整合分析方法原理 59
3.3.2 整合分析在間套作病害控制中的應(yīng)用 60
參考文獻 65
第4章 間作調(diào)控根際微生物控制土傳病害 72
4.1 間作調(diào)控根際微生物多樣性與病害控制 72
4.1.1 間作對根際微生物活性的影響 73
4.1.2 間作對根際微生物多樣性的影響 77
4.1.3 間作對根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 77
4.1.4 間作系統(tǒng)根際微生物多樣性變化與病害控制的關(guān)系 79
4.2 間作寄主作物抗病性差異調(diào)控根際真菌多樣性與病害控制 82
4.2.1 小麥與不同品種蠶豆間作對蠶豆生長的影響 82
4.2.2 小麥與不同品種蠶豆間作對蠶豆枯萎病發(fā)生的影響 83
4.2.3 小麥與不同品種蠶豆間作對蠶豆枯萎病病原菌數(shù)量的影響 84
4.2.4 小麥與不同品種蠶豆間作對蠶豆根際真菌代謝功能多樣性的影響 84
4.2.5 小麥與不同品種蠶豆間作系統(tǒng)根際真菌多樣性變化與病害控制 86
4.2.6 小麥與不同品種蠶豆間作對根際土壤酶活性的影響 88
4.2.7 間作系統(tǒng)根際土壤酶活性變化與病害控制的關(guān)系 90
4.3 間作寄主作物品種差異（不同品種小麥與蠶豆間作）控制病害的微生物效應(yīng) 91
4.3.1 不同品種小麥與蠶豆間作對蠶豆生長、枯萎病發(fā)生和尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響 92
4.3.2 不同品種小麥與蠶豆間作對根際微生物碳源利用強度的影響 93
4.3.3 不同品種小麥與蠶豆間作對根際微生物生理碳代謝指紋圖譜的影響 93
4.3.4 不同品種小麥與蠶豆間作對蠶豆根際土壤微生物Shannon多樣性指數(shù)的影響 95
4.3.5 不同品種小麥與蠶豆間作對根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 95
4.3.6 不同品種小麥與蠶豆間作系統(tǒng)根際微生物變化與病害控制的關(guān)系 97
參考文獻 99
第5章 間作系統(tǒng)養(yǎng)分管理與病害控制 103
5.1 氮養(yǎng)分管理對作物抗病性的影響 103
5.2 氮養(yǎng)分管理對根際微生物的影響及其與病害控制 104
5.2.1 氮肥管理對土傳病害的控制效果 105
5.2.2 氮肥管理對尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響 106
5.2.3 氮肥管理對根際微生物數(shù)量的影響 107
5.2.4 氮肥管理對根際微生物代謝功能多樣性的影響 107
5.2.5 氮肥管理對根際微生物多樣性的影響及其與病害控制的關(guān)系 112
5.3 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理控制病害的微生物效應(yīng) 114
5.3.1 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理對病害發(fā)生的影響 114
5.3.2 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理對根際微生物區(qū)系的影響 115
5.3.3 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理對根際微生物多樣性的影響 118
5.3.4 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理對根際微生物的影響及其與病害發(fā)生的關(guān)系 118
參考文獻 121
第6章 間作調(diào)控根系分泌物控制土傳病害 125
6.1 作物根系分泌物組分差異與土傳病害抗性 126
6.1.1 不同品種蠶豆枯萎病發(fā)生情況 126
6.1.2 不同品種蠶豆根系分泌物中游離氨基酸總量差異 126
6.1.3 不同品種蠶豆根系分泌物中氨基酸組分差異 127
6.1.4 根系分泌物中氨基酸含量與蠶豆枯萎病病情指數(shù)的關(guān)系 128
6.1.5 不同品種蠶豆根系分泌氨基酸差異與抗病性 129
6.2 間作系統(tǒng)非寄主作物根系分泌物的差異與病害控制 131
6.2.1 不同品種小麥根系分泌物中可溶性總糖含量和游離氨基酸總量的差異 131
6.2.2 不同品種小麥根系分泌物中氨基酸的種類及含量差異 132
6.2.3 不同品種小麥根系分泌物中有機酸的種類及含量差異 132
6.3 間作對根系分泌物的影響及其與病害控制 133
6.3.1 不同品種小麥與蠶豆間作對根系分泌物的影響 134
6.3.2 不同品種小麥與蠶豆間作系統(tǒng)根系分泌物變化與蠶豆枯萎病控制 134
參考文獻 135
第7章 間作系統(tǒng)接種菌根真菌（AM真菌）與病害控制 137
7.1 接種AM真菌與病害控制 137
7.1.1 接種AM真菌對蠶豆生長的影響 137
7.1.2 接種AM真菌對蠶豆枯萎病發(fā)生的影響 138
7.1.3 接種AM真菌條件下的蠶豆根系菌根侵染率 138
7.1.4 接種AM真菌對蠶豆根際尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響 139
7.1.5 接種AM真菌對蠶豆根際微生物代謝功能多樣性的影響 139
7.1.6 接種AM真菌條件下根際微生物多樣性變化與病害控制的關(guān)系 143
7.2 間作系統(tǒng)接種AM真菌與病害控制 145
7.2.1 間作系統(tǒng)接種AM真菌對蠶豆枯萎病發(fā)生的影響 146
7.2.2 間作系統(tǒng)接種AM真菌對蠶豆根際尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響 147
7.2.3 間作系統(tǒng)接種AM真菌對蠶豆根際微生物代謝功能多樣性的影響 147
7.2.4 間作系統(tǒng)接種AM真菌條件下根際微生物多樣性變化與病害控制 150
參考文獻 152
第8章 間作緩解連作自毒效應(yīng)減輕土傳病害 154
8.1 間作對根際酚酸含量的影響及其與病害控制 154
8.1.1 間作系統(tǒng)蠶豆枯萎病發(fā)生情況 154
8.1.2 間作系統(tǒng)根際尖孢鐮刀菌數(shù)量的變化 154
8.1.3 間作系統(tǒng)根際酚酸含量的變化 155
8.1.4 間作系統(tǒng)根際酚酸變化與枯萎病發(fā)生的關(guān)系 157
8.2 自毒物質(zhì)肉桂酸脅迫下間作對病害發(fā)生的影響 157
8.2.1 肉桂酸脅迫下間作對蠶豆生長的影響 157
8.2.2 肉桂酸脅迫下間作對蠶豆枯萎病發(fā)生和尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響 158
8.2.3 肉桂酸脅迫下間作對蠶豆根際微生物代謝功能多樣性的影響 159
8.2.4 肉桂酸脅迫下間作系統(tǒng)根際微生物多樣性變化與病害控制的關(guān)系 163
8.3 自毒物質(zhì)對羥基苯甲酸脅迫下間作對病害發(fā)生的影響 165
8.3.1 對羥基苯甲酸脅迫下間作對蠶豆生長的影響 165
8.3.2 對羥基苯甲酸脅迫下間作對蠶豆枯萎病發(fā)生的影響 166
8.3.3 對羥基苯甲酸脅迫下間作對根際尖孢鐮刀菌數(shù)量的影響 167
參考文獻 168
第9章 間作減輕病害發(fā)生的生理機制 170
9.1 間作影響寄主作物生理活性與病害控制 170
9.1.1 小麥與蠶豆間作對蠶豆根系抗氧化酶活性和膜質(zhì)過氧化的影響 170
9.1.2 小麥與蠶豆間作系統(tǒng)蠶豆根系生理活性變化與病害控制的關(guān)系 171
9.2 自毒物質(zhì)苯甲酸脅迫下間作影響病害發(fā)生的生理機制 172
9.2.1 苯甲酸脅迫下間作對蠶豆幼苗生長的影響 172
9.2.2 苯甲酸脅迫下間作對蠶豆枯萎病發(fā)生的影響 173
9.2.3 苯甲酸脅迫下間作蠶豆POD活性的變化 175
9.2.4 苯甲酸脅迫下間作蠶豆CAT活性的變化 175
9.2.5 苯甲酸脅迫下間作蠶豆MDA含量的變化 176
9.2.6 苯甲酸脅迫下間作蠶豆幼苗根系病程相關(guān)蛋白的變化 176
9.2.7 苯甲酸脅迫下間作蠶豆生理抗性變化與病害控制的關(guān)系 178
9.3 自毒物質(zhì)對肉桂酸脅迫下間作影響病害發(fā)生的生理機制 180
9.3.1 肉桂酸脅迫下間作蠶豆POD和CAT活性的變化 180
9.3.2 肉桂酸脅迫下間作蠶豆膜質(zhì)過氧化的變化 180
9.3.3 肉桂酸脅迫下間作作物生理抗性變化與病害控制的關(guān)系 181
9.4 自毒物質(zhì)對羥基苯甲酸脅迫下間作影響病害發(fā)生的生理機制 182
9.4.1 對羥基苯甲酸脅迫下間作蠶豆POD活性的變化 182
9.4.2 對羥基苯甲酸脅迫下間作蠶豆CAT活性的變化 182
9.4.3 對羥基苯甲酸脅迫下間作蠶豆膜質(zhì)過氧化的變化 183
參考文獻 184
第10章 間作控病與產(chǎn)量優(yōu)勢形成 186
10.1 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理與產(chǎn)量優(yōu)勢形成 186
10.1.1 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理對小麥產(chǎn)量的影響 186
10.1.2 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理對蠶豆產(chǎn)量的影響 190
10.1.3 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理對土地當(dāng)量比的影響 192
10.1.4 間作系統(tǒng)氮養(yǎng)分管理與產(chǎn)量優(yōu)勢形成 193
10.2 間作控病在產(chǎn)量優(yōu)勢中的貢獻評估 194
10.2.1 間作控病在產(chǎn)量優(yōu)勢中的貢獻評估重要性 194
10.2.2 間作控病在產(chǎn)量優(yōu)勢中的貢獻評估方法 195
10.3 病害單一危害與作物產(chǎn)量損失 196
10.4 病害復(fù)合危害與作物產(chǎn)量損失 196
參考文獻 197
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