连作土壤盆栽大豆的根际酸度和微生物数量变化

连作土壤条件下，不同抗性品种的根际微生物变化不同。盆栽试验结果表明，连作条件下，抗病品种绥农10号和抗线2号根际环境pH中性偏碱，不利病原真菌生长；感病品种合丰25号根际则处于偏酸环境，使作物易于感染根腐病。抗性大豆品种绥农10号和抗线2号的根际细菌数量增加，真菌数量减少；感病品种合丰25号的细菌和真菌数量变化不显著。     

烤烟根际微生物群落结构及其动态变化的研究

选择贵州省三种典型的植烟土壤———中性紫色土、黄壤和黄色石灰土为对象,研究了烤烟根际微生物群落结构及其动态变化。结果表明,在烤烟生长过程中,根际细菌的数量在团棵期最低,然后逐渐增加,现蕾期达到峰值,进而又逐渐减少;放线菌和真菌数量从团棵期到成熟期呈增长趋势。土壤类型不同,根际细菌和放线菌的数量不一样,黄壤>黄色石灰土>中性紫色土;真菌数量,中性紫色土>黄壤>黄色石灰土。烤烟根际微生物的种群多样性及其变化在不同土壤中表现也不一样,相对于黄壤和黄色石灰土,在中性紫色土中,根际微生物的优势种群数目较多,根际细菌和放线菌种群更具多样性,而且较稳定,表明其群落结构更为合理,这可能与中性紫色土上的烟草青枯病发生率较低有一定关系。     

轮作与连作对烟田土壤微生物区系及多样性的影响

为探讨轮作与连作对烟田根际土壤微生物群落的影响,采用实验室微生物培养联合微生物高通量测序技术,分析了玉米-烤烟轮作和烟叶连作对烟株根际土壤微生物数量、群落结构及其多样性的影响。研究结果表明,轮作烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量均高于连作烟田根际土壤,但真菌数量低于连作烟田。土壤高通量测序结果表明,轮作烟田根际土壤真菌和细菌群落多样性均高于连作烟田;在烟株的生长过程中,轮作和连作烟田在旺长期和成熟期微生物群落相似度降低。相较于黑胫病/根腐病/根结线虫发病率较高(36. 67%)的连作烟田来说,轮作烟田发病率较低(0%),进一步分析真菌和细菌群落结构发现,轮作烟田根际土壤中拮抗菌如Sphingomonas (鞘脂单胞菌属)、Pseudomonas (假单胞菌属)、Aspergillus (曲霉属)等相对丰度均高于连作烟田,而连作烟田根腐病病菌Pythium (腐霉属)丰度较高。     

宁夏不同类型盐渍化土壤微生物区系及多样性

为了查明土壤微生物对不同类型盐碱地土壤质量的反应,采用平板稀释法和Biolog微生物鉴定系统对宁夏银川平原盐化、碱化2种类型盐渍化土壤微生物区系、季节变化、结构组成及微生物多样性进行研究。结果表明：随着盐碱化程度的加重,土壤细菌、真菌和放线菌数量及微生物总数呈现显著降低的趋势;细菌、真菌和放线菌数量在不同季节上表现为6月〉8月〉9月;土壤种群数量占微生物总数的比例大小为细菌〉放线菌〉真菌;盐化土壤微生物数量与土壤养分间的相关关系较碱化土壤密切。随着盐化和碱化土壤程度的加强,微生物群落利用碳源的能力及微生物多样性、均匀性指数都逐渐降低,说明微生物的活性逐渐降低,而且相同程度盐化土壤利用碳源的能力高于碱化土壤。因此,土微生物数量及微生物多样性可以作为盐渍化土壤质量恢复及评价的生物指标。     

不同黑胫病发病程度下植烟根际土壤酶活性及细菌群落结构差异比较

土传病害的发生与土壤环境,特别是微生物群落结构变化密切相关,田间自然发病条件下探讨土传病害发生、发展过程中土壤环境因子的变化特征,可更加科学地评价病害发生与土壤环境因子变化的关系,为进一步了解土传病害发生机理提供必要科学依据。选择云南烟草黑胫病危害较为严重的3个植烟区(石林板桥、保山耇街、保山珠街)统一种植高感黑胫病烤烟品种红花大金元,调查定点田块病害发生情况并根据病害调查标准将发病烟株划分不同程度(正常烟株、轻度发病烟株、中度发病烟株、重度发病烟株)。同时在保山耇街试验点采集不同发病程度烟株根际土壤,分析比较其土壤酶活性及细菌群落的差异。研究结果表明:各调查点不同发病程度烟株根际土壤与脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性随发病程度增加均呈下降趋势;土壤16S rRNA高通量测序及多样性分析表明,与土壤细菌门类水平优势群落组成相似,并且随发病程度放线菌门相对丰度呈下降趋势,而酸杆菌门呈上升趋势;不同发病程度根际土壤细菌群落属水平上相对丰度差异较大,其中甾体杆菌属(Steroidobacter)、阿达尔杆菌属(Adhaeribacter)、根瘤菌属(Mesorhizobium)、杜氏杆菌属(Tumebacillus)随发病程度呈先下降后上升的趋势;细菌群落α多样性指数均不同程度低于健康根际土壤,且均表现为轻度发病烟株根际土壤α多样性指数最低,其中shannon和simpson指数轻度发病烟株显著低于健康烟株;PCoA主成分分析表明,根际土壤细菌群落结构随发病程度发生了明显分离,且沿第二主成分坐标轴上细菌群落结构分离随发病程度呈逐渐增大趋势。综上所述,不同发病程度烟株根际主要环境因子存在较大差异,土壤酶活性受到不同程度抑制,细菌群落组成发生趋向性变化,群落结构发生趋向性改变,土壤微生物多样性降低。     

抗病性不同大豆品种根面及根际微生物区系的变化 Ⅰ.非连作大豆(正茬)根面及根际微生物区系的变化

采用平板计数法测定了3个抗病性不同的大豆品种在生育期内根面和根际微生物区系的变化情况,并应用荧光计数法直接测定了根际细菌和真菌的生物量。结果表明,土体的微生物种类最丰富、根际的次之、根面的较单一。播种后从三叶期到鼓粒初期,根面和根际的可培养细菌总数随生育期逐渐增加,鼓粒初期达最大值,而成熟期则有明显的下降;大豆根际细菌生物量也存在相同的变化规律。抗病性不同的大豆品种其根面、根际可培养细菌总数存在差异;抗病品种大豆的根瘤重明显高于感病品种。种植一季后感病品种根际积累的病原生物(镰孢霉Fusarium.sp.和大豆胞囊线虫Heterodera.glycines的胞囊数)明显高于抗病品种。说明大豆根系分泌物对微生物具有选择性的促进或抑制作用,不同大豆品种以及同一大豆品种在不同生育时期根系分泌物的组成和数量不同,从而使大豆根面及根际形成了特定的微生物区系组成。     

抗病性不同大豆品种根面及根际微生物区系的变化 Ⅱ.连作大豆(重茬)根面及根际微生物区系的变化

采用平板计数法测定了两个抗根腐病连作大豆品种生育期间根面和根际微生物区系动态变化。结果表明,两个品种大豆根面细菌随生育期增加呈递减趋势,品种间无差异。合丰25(H25)的根际细菌数量随生育期呈递减趋势,绥农10号(S10)根际细菌数量从三叶期到鼓粒初期不断增加,到成熟期又急剧减少。感病品种H25根瘤重明显低于抗病品种S10。H25根面真菌和镰孢霉总数在三叶期和成熟期均高于S10,苗期是根腐病的主要发病期。总之,在连作条件下,无论抗病品种还是感病品种大豆成熟期其根面和根际细菌减少,真菌和主要病原菌(镰孢霉Fusarium)都会大量富集,表明根系分泌物对根面和根际的微生物种群有选择性地促进或抑制作用。     

生物复混肥对土壤微生物的影响研究

在温室盆栽玉米条件下,应用平板计数法、氯仿熏蒸浸提法和Biolog微平板法,进行施用菌剂、生物复混肥、有机无机复混肥和无机肥对土壤微生物的影响试验。结果表明,施用生物复混肥可显著提高土壤中细菌、真菌和放线菌数量,增加土壤微生物量碳、氮的含量;增强土壤微生物利用单一碳源的能力、提高土壤微生物群落的功能多样性;促进土壤微生物生态系统的稳定,改善土壤微生物群落的生态功能。     

小麦与蚕豆间作对根际真菌代谢功能多样性的影响

通过田间小区试验,采用Biolog FF微平板培养方法,研究小麦与蚕豆间作对小麦和蚕豆根际真菌代谢功能多样性的影响。结果表明:与单作相比,间作明显提高了小麦和蚕豆根际真菌的碳源平均利用率(AWCD),且间作提高蚕豆根际真菌活性的幅度大于小麦。与单作相比,间作显著提高了蚕豆和小麦根际真菌对Biolog FF板中聚合物、糖类、羧酸类、氨基酸类和胺类碳源的利用;同时间作使小麦和蚕豆根际真菌对碳源的总利用强度比单作分别显著提高63.30%和52.02%,小麦和蚕豆根际真菌对Biolog FF板中6类碳源的利用强度百分比以糖类、羧酸类和氨基酸最高,分别为36.66%~45.99%、25.65%~27.70%和16.37%~20.67%。小麦与蚕豆间作显著提高了小麦和蚕豆根际真菌的香农多样性指数(H)和丰富度指数(S)。主成分分析表明,间作明显改变了小麦和蚕豆根际真菌的群落结构。小麦与间作蚕豆明显促进了小麦和蚕豆根际土壤真菌的碳源代谢强度,显著提高了根际真菌的多样性和丰富度,改变了根际真菌的群落结构,因而是一种有利于改善蚕豆连作栽培根际微生态环境的有效措施。     

两种基因型蕹菜镉积累与其根际微生物的关系研究

通过自制根箱试验,研究了两种基因型蕹菜茎叶中的镉含量与植物根际微生物(细菌、真菌、放线菌)的关系。结果表明:两个蕹菜品种茎叶中的镉含量存在基因性差异;同一品种根际微生物数量显著大于非根际土壤(p0.01);两种基因型蕹菜品种间微生物数量存在极显著差异(p0.01);植物茎叶镉含量与根际微生物数量存在显著的负相关关系,且相关程度为真菌细菌放线菌。表4,参14。     

Crop rhizospheric microbial community structure and functional diversity as affected by maize and potato intercropping

Field trials were conducted to evaluate the effects of different cropping patterns (maize monocropping, maize and potato intercropping, potato monocropping) on microbial abundance, community structure, and microbial functional diversity using plate culture and Biolog technique. Results showed that compared with monocropping, intercropping increased the abundance of soil bacteria, fungi, and actinomyces in rhizosphere surrounding maize and potato. The average well color development (AWCD) and Shannon index (H) were higher in intercropping soil than that found in monocropping soil. The ability of rhizospheric soil microorganisms in utilizing six types of carbon sources had definite differences, and the most dominant community structure was the carbohydrates metabolic groups. Principal component analysis demonstrated that intercropping changed significantly soil microbial community functional diversity depending mainly on carbohydrates and carboxylic acids. Our findings suggested that maize–potato intercropping has positive effects on the improvement of soil microbial abundances, activity, and functional diversity.     

有机物料类型对烟草根际微生物及烟叶产质量的影响

作为土壤微生物重要的碳、氮源,有机物料在调节根际微生物群落结构、改善土壤养分循环、提高作物产质方面发挥着重要作用。本文以常规化肥处理为对照,设定等有效氮条件下水稻秸秆还田、油菜绿肥翻压和饼肥(腐熟)等3种有机物料类型对烟草根际土壤酶活性、微生物功能多样性及烟叶产质的影响,以期为合理施用有机物料来提高烟叶品质提供科学依据。结果表明,稻草还田和油菜绿肥翻压处理显著提升了烟草根际脲酶活性,但对根际过氧化氢酶活性无显著影响;Biolog分析发现稻草还田和油菜绿肥翻压显著提高了烟草生育后期根际微生物群落的代谢活性和功能多样性指数,碳源利用类型差异是引起有机物料处理下烟草根际微生物群落变异的重要因素,其中糖类碳源影响最大。有机物料处理下烟叶化学指标无显著变化,但上中等烟叶比例显著提高,其中稻草还田和油菜绿肥翻压处理下烟叶产值分别比对照提高29.4%、19.8%。本研究表明,植烟土壤上合理采用有机物料部分替代化肥的施肥措施有效改善了烟草根际微生态环境,提升烟叶品质,可作为烟草优质生产的有效栽培措施。     

温带森林次生演替过程中土壤微生物多样性研究

利用Biolog研究温带森林次生演替过程中土壤微生物多样性变化,结果表明:就总体AWCD值来看,阔叶林土体土微生物功能多样性较高于原始红松林,而在根际土上反映更加明显,阔叶林红松幼苗根际土AWCD值几乎高出原始红松林25%。而就整体丰富度及多样性指数上来看,原始红松林根际无论在多样性还是丰富度上均占优,但其土体土却均处于最低位置,这表明在原始林中,微生物更加集中于根系附近。通过单个碳源方差分析发现,在原始林中,无论是土体土还是根际土,在对氨基酸类碳源的利用上均有较大优势。这表明在温带森林次生演替过程中土壤微生物多样性确有变化,且主要集中在根际部分。     

Diversity of rhizosphere bacteria associated with different soybean cultivars in two soil conditions

Aiming at learning the effects of soil conditions and cultivar on the bacterial diversity in the rhizosphere of soybean (Glycine max(L.) Merr.), bacterial communities associated with four soybean cultivars grown in two soils were revealed by terminal-restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) combined with sequencing analysis of a 16S rDNA clone library. Lower bacteria diversity was found in soil A which has higher salinity and nutrient contents, while the highest bacterial diversity was found in the rhizosphere of cv. Jidou 12 in both soils. These results revealed that both the soil conditions and soybean cultivar affected the community composition of rhizosphere bacteria, but the effect of soil conditions was greater than that of soybean cultivar as demonstrated by the principal component analysis. It also revealed that the abundant rhizosphere bacteria may also the main symbiotic or non-symbiotic nodule endophytes.     

应用PGPR菌肥减少烤烟生产化肥的施用量

利用从烤烟根际筛选的抗生菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌菌株制成PGPR菌肥,进行田间完全区组随机试验,研究其在减施化肥的条件下对烤烟产量质量的影响。试验地土壤类型为黄棕壤,种植烤烟品种为云烟89,菌肥施用量30 kg hm-2,于烤烟移栽时溶于生根水中一起施入。共设4个处理,分别是(1)常规施肥同时施用PGPR菌肥;(2)NPK肥为常规施肥的80%同时施用PGPR菌肥;(3)常规施肥;(4)NPK肥为常规施肥的80%。结果表明,施用菌肥的二处理与未施用菌肥的二处理相比,施用菌肥不同生长期烤烟根际放线菌的数量显著降低17%～27%(p<0.05),根际微生物生物量碳含量提高3%～16%,现蕾期根际解磷菌的数量显著提高24%(p<0.05),并可提高烤烟的抗病性,烤后烟外观质量好。处理(2)与处理(4)比较,现蕾期烤烟根际氮、钾、铜、锌、硼和铁6种元素的有效性提高4.46%～28.87%,而磷、钙、镁和锰4种矿质元素的有效性降低2.63%～30.19%,烤烟产量和净产值分别提高7.53%和30.05%。处理(2)与处理(3)比较,烤烟产量和净产值分别提高4.52%和24.68%。使用PGPR菌肥可适当减少化肥用量,为可持续生产优质、无公害烟叶的有效途径之一。     

NaCl胁迫下苯丙烯酸对黄瓜幼苗根际土壤微生物及产量的影响

实验以耐盐的津绿5号和盐敏感的津优1号黄瓜品种为试材,以NaCl(585 mg kg-1)为盐胁迫条件,研究了盐胁迫下不同浓度的苯丙烯酸(0、25、50、200 mg kg-1)对黄瓜幼苗根际土壤微生物及产量的影响。结果表明,盐胁迫处理降低了黄瓜幼苗土壤根际细菌、真菌、放线菌的数量,而对镰孢菌数量有促进作用,并降低了黄瓜产量。低浓度的苯丙烯酸对黄瓜幼苗土壤根际细菌、真菌、放线菌的数量具有促进作用,对镰孢菌有抑制作用,对盐胁迫有一定的缓解作用,并对黄瓜产量具有促进作用;高浓度苯丙烯酸(200 mg kg-1)则相反,进一步加重了盐害的胁迫程度,抑制了黄瓜产量。盐胁迫对细菌、真菌、放线菌和镰孢菌数量的影响强度大于苯丙烯酸,而苯丙烯酸对细菌群落DGGE条带数和黄瓜产量的影响强度大于盐分胁迫。