大豆多根瘤、无根瘤突变体连作对土壤酶活性的影响

以大豆多根瘤、无根瘤突变体为材料,以种植1、2、3年的土壤为对象,探讨土壤中脲酶、多酚氧化酶的活性变化。结果表明:随着连作年份的增加,土壤中脲酶的含量在无根瘤突变体中呈递减的趋势,而在多根瘤突变体中呈现出递增的趋势,表明多根瘤突变体的固氮作用优于无根瘤突变体;土壤中多酚氧化酶的含量在2种突变体中则表现为相反的趋势,在无根瘤大豆中的活性是逐年递增的,在多根瘤大豆中则逐年递减。     

连作条件下设施黄瓜根际微生物种群结构及数量消长

从黄瓜连种大棚以及黄瓜与番茄交替种植的大棚取土盆栽黄瓜,于开花期采集黄瓜根际土壤,用稀释平板法测定根际真菌、细菌、放线菌的数量;同时用最大或然数法测定根际氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌、好气性纤维素分解菌的数量。结果表明,设施土壤中微生物种群以细菌为主,其次为放线菌,真菌数量最少。黄瓜根际微生物总量的变化主要表现在细菌数量的变化上。随着设施土壤连作年限的增加,盆栽黄瓜根际微生物总量呈不明显上升趋势,其中真菌、细菌和放线菌以及氨氧化细菌和亚硝酸细菌的数量均随连作年限的增加而增加,且真菌增加幅度较大,细菌和放线菌增加幅度较小;纤维素分解菌数量则随连作年限的增加而减少。用黄瓜和番茄交替种植18年的设施土壤盆栽黄瓜,除了根际氨氧化细菌明显低于连作15年的土壤的外,根际真菌、细菌、放线菌和好气性纤维素分解菌的数量明显高于黄瓜连作多年的土壤,亚硝酸氧化细菌的数量也与15年黄瓜连作的土壤无明显差异而远远高于连作2年和7年土壤,说明不同作物春、秋季交替种植这一栽培方式更有利于土壤中各种微生物的积累,不失为一种好的栽培方式,应该提倡。     

不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤酶活性及微生物量碳、氮的影响

通过盆栽试验的方法,研究不同种植方式对苗期大豆、玉米根际土壤脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性和微生物量碳、氮的影响,试验共设9个处理,分别在前茬作物为大豆、玉米和大豆-玉米混作的土壤上种植大豆、玉米和大豆-玉米混作。结果表明,①与大豆-玉米轮作相比,大豆连作降低了根际土壤多酚氧化酶和脲酶活性,玉米连作降低了脲酶活性而提高了过氧化氢酶活性,三种种植方式下蔗糖酶活性无显著差异。②与大豆-玉米混作相比,大豆连作和玉米连作都降低了根际土壤脲酶活性,提高了根际土壤蔗糖酶的活性,根际土壤多酚氧化酶的活性变化不明显。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的根际土壤过氧化氢酶活性显著低于单作大豆和单作玉米的处理。③大豆连作和玉米连作的土壤微生物量碳、氮均高于大豆-玉米轮作。在前茬为玉米的土壤处理中,大豆-玉米混作的土壤微生物量氮显著高于单作大豆和单作玉米的处理。④土壤微生物量碳与微生物量氮及其碳氮比都与土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性呈显著相关或极显著相关。因此,不同的种植方式能够影响大豆和玉米的根际土壤酶活性和土壤微生物量碳、氮,但变化规律不尽相同。     

大豆根瘤突变体连作土壤中纤维素酶和蔗糖酶活性的变化

以多根瘤及无根瘤的2个大豆突变体为试验材料,取成熟期正茬、连作1年、连作2年土壤,测定其中的纤维素酶、蔗糖酶活性。结果表明:连作的年份越久,土壤中的纤维素酶活性越高,且多根瘤大豆土壤中的纤维素酶活性比无根瘤大豆土壤中的高;蔗糖酶则相反,连作的年份越久,无根瘤的大豆土壤中的蔗糖酶活性在整体上越高,其中连作一年土壤中的蔗糖酶活性最低;多根瘤大豆土壤中蔗糖酶活性则随连作年份的增加而降低。     

大豆轮作及秸秆还田模式对白菜根肿病的影响

[目的]为研究大豆/白菜轮作及大豆秸秆还田对白菜根肿病的防治机理,并为今后该种植的绿色综合防控模式提供理论基础和技术支撑,探索防治白菜根肿病新方法提供可靠思路.[方法]利用实时荧光定量PCR、土壤微生物高通量测序和温室盆栽防效测定等方法,研究大豆/白菜轮作和大豆秸秆还田处理对白菜根肿病发生和根际微生物群落的影响.[结果]大豆与白菜轮作+大豆秸秆还田处理防治白菜根肿病的相对防效高达52.59％.大豆轮作处理的白菜根际土壤样品中每克土壤所含根肿菌休眠孢子数量减少了约77％,由原来的105个/克土壤减少到104个/克土壤.与白菜连作模式相比,大豆白菜轮作后根际土壤中细菌的OTU数,Ace,Chao1和Shannon指数均显著增加,表明大豆与白菜轮作模式能够增加根际土壤细菌的多样性.白菜连作根际土壤富集假单胞菌属(Pseudomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和阿克曼菌属(Akkermansia)等,使得根际土壤微生物种群较少,而大豆与白菜轮作的根际土壤中增加了根瘤菌、鞘氨醇单胞菌等有益微生物菌的群落多样性.在真菌属水平群落结构的测序结果发现,大豆白菜轮作和大豆/白菜轮作+大豆秸秆还田的2种模式相对白菜连作模式,都显著增加了小被孢霉属(Mortierella)的丰度.进一步灌施分离来自大豆根瘤的8株根瘤菌,测定该8株根瘤菌对白菜根肿病的防效,结果显示8株根瘤菌的防治效果都高于45％,其中防治效果最好的是RG-4菌株,相对防效达到66.39％,表明大豆根瘤菌在大豆轮作中防治白菜根肿病起到重要作用.[结论]大豆/白菜轮作后显著降低了白菜根肿病的病情指数,对控制白菜根肿病具有良好的效果,该种植模式可作为防治白菜根肿病的重要栽培措施,在未来的农业生产中具有较好的应用推广前景.     

大豆轮作及秸秆还田模式对白菜根肿病的影响

[目的]为研究大豆/白菜轮作及大豆秸秆还田对白菜根肿病的防治机理,并为今后该种植的绿色综合防控模式提供理论基础和技术支撑,探索防治白菜根肿病新方法提供可靠思路.[方法]利用实时荧光定量PCR、土壤微生物高通量测序和温室盆栽防效测定等方法,研究大豆/白菜轮作和大豆秸秆还田处理对白菜根肿病发生和根际微生物群落的影响.[结果]大豆与白菜轮作+大豆秸秆还田处理防治白菜根肿病的相对防效高达52.59％.大豆轮作处理的白菜根际土壤样品中每克土壤所含根肿菌休眠孢子数量减少了约77％,由原来的105个/克土壤减少到104个/克土壤.与白菜连作模式相比,大豆白菜轮作后根际土壤中细菌的OTU数,Ace,Chao1和Shannon指数均显著增加,表明大豆与白菜轮作模式能够增加根际土壤细菌的多样性.白菜连作根际土壤富集假单胞菌属(Pseudomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)和阿克曼菌属(Akkermansia)等,使得根际土壤微生物种群较少,而大豆与白菜轮作的根际土壤中增加了根瘤菌、鞘氨醇单胞菌等有益微生物菌的群落多样性.在真菌属水平群落结构的测序结果发现,大豆白菜轮作和大豆/白菜轮作+大豆秸秆还田的2种模式相对白菜连作模式,都显著增加了小被孢霉属(Mortierella)的丰度.进一步灌施分离来自大豆根瘤的8株根瘤菌,测定该8株根瘤菌对白菜根肿病的防效,结果显示8株根瘤菌的防治效果都高于45％,其中防治效果最好的是RG-4菌株,相对防效达到66.39％,表明大豆根瘤菌在大豆轮作中防治白菜根肿病起到重要作用.[结论]大豆/白菜轮作后显著降低了白菜根肿病的病情指数,对控制白菜根肿病具有良好的效果,该种植模式可作为防治白菜根肿病的重要栽培措施,在未来的农业生产中具有较好的应用推广前景.     

不同植烟条件下烤烟根际微生物区系的差异

[目的]为了探讨不同植烟条件对烤烟根际土壤微生物的影响。[方法]通过大田试验,研究了土壤类型、连作与轮作和茬口对烤烟根际微生物区系的影响。[结果]褐土烤烟根际土壤细菌、固氮菌、真菌数量均高于黄棕壤;随着连作年限的增加,连作土壤微生物数量有减少趋势,连作4年后降低明显;冬闲和小麦茬种植烤烟根际土壤微生物量均高于油菜茬。[结论]通过改变土壤类型、茬口和轮作,可以充分发挥土壤微生物的积极作用,保护和培育植烟土壤。     

连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性

【目的】揭示连作大豆主要生育时期根际土壤微生物群落结构及土壤酶活性变化,为大豆连作障碍提供理论依据。【方法】利用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）分析方法对连作大豆根际土壤微生物群落结构进行定量分析,同时进行土壤微生物生物量和土壤酶活性的测定。【结果】大豆重迎茬使土壤PLFA总量、土壤微生物生物量碳含量、土壤脲酶和转化酶活性均显著降低,真菌和细菌PLFAs比例显著增加,土壤过氧化氢酶活性无显著变化。不同连作年限及生育时期对土壤微生物及酶活性的影响均不同,与作物品种、根系分泌物和残茬腐解物的数量和种类密切相关。相关分析表明,土壤PLFAs总生物量与土壤微生物生物量碳和土壤脲酶活性呈现显著正相关,与转化酶和过氧化氢酶活性无显著相关性。【结论】大豆重迎茬使土壤微生物群落结构和土壤酶活性发生改变。大豆连作障碍是大豆根际土壤微生态系统和环境因子等综合作用的结果。     

怀地黄连作对土壤微生物区系的影响

运用传统平板培养方法及变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析法对地黄的连作问题进行了研究.结果表明,地黄连作引起土壤根际、根外细菌数量减少;根际放线菌数量增加,根外数量变化不大;真菌种类和数量都有较大变化.DGGE分析表明,头茬和重茬地黄生长过程中根际土壤微生物区系发生了明显变化,细菌数量减幅较大,有些条带消失,说明种群数量减少;放线菌种群没有大的变化,数量有所上升;真菌数量有所增加,种群发生了明显改变,表现为条带的缺失和增加.地黄连作后土壤微生物多样性发生了较大变化,细菌数量减少,木霉和黄曲霉数量增加,土壤生态系统已开始失调,这可能是地黄连作障碍产生的原因.     

温室黄瓜枯萎病根际微生物动态变化研究

对不同连作年限,不同介质土壤,不同生育期的黄瓜枯萎病根际微生物数量进行动态研究.研究结果表明伴随连作年限的增加黄瓜枯萎病加重,连作土壤微生物总量、细菌及放线菌数均呈倒"马鞍"形变化,真菌数量则呈线性增长,尖孢镰刀菌成为主要的真菌种群.同时,黄瓜枯萎病随土壤砂性增加而增加,砂性土壤中细菌和放线菌低于粘性土壤,真菌数高于粘性土壤.根际真菌、放线菌数量在黄瓜初花期、结瓜期呈明显上升趋势;病株根际在结果期使真菌量大大减少,病菌在一定程度上减缓放线菌数量变化.根际细菌数量在初花期出现下降趋势;病株根际细菌数量在4个时期波动起伏相近,无明显差异.     

不同连作年限对大豆根际土壤养分的影响

为改善重迎茬对大豆产生的障碍.对不同连作年限大豆根际土壤的养分状况进行了测定.明确了连作对大豆根际土壤养分的影响,为通过营养补充手段改善重迎茬危害提供了依据.研究结果表明,连作处理根际土壤pH随连作年限增长呈下降趋势,各连作大豆根际土壤中氮、磷、钾、镁、锌、硼、钼、有机质等养分含量均低于正茬,不同连作年限对大豆根际土壤中铁、钙、锰含量的影响未表现出线形规律.     

温室黄瓜连作土壤微生物区系和养分含量变化

以日光温室黄瓜连作1～3,4～7,8～10 a的土壤为研究对象,测定土壤微生物数量和养分含量。结果表明,连续种植4～7 a的土壤中微生物总数最多,达4.7×107cfu/g;8～10 a的最少,为2.2×107cfu/g;随连作年限的增加,细菌数量表现出先增加后减少的趋势,在连作4～7 a的土壤中达到最大值,为4.2×107cfu/g;放线菌的数量表现为逐年减少的趋势;真菌数量随连作年限的增加呈增长趋势。而土壤氮、磷、钾含量随连作年限的增加逐年增多,但氮的投入不足,磷的投入适中,钾肥投入过量。     

日光温室连作黄瓜根际微生物区系的变化

[目的]研究黄瓜再植病害的发生机理。[方法]选择种植年限分别为13、、5、7和8年的日光温室,采集0~20 cm根区耕层土壤,测定微生物类群和数量。[结果]连续种植5年的土壤中微生物数量最多,达2.2×108cfu/g（干土）;8年的最少,为2.7×107cfu/g（干土）。细菌占微生物总量的97%以上。随连作年限的增加,细菌和放线菌数量表现出先增加后减少的趋势,第5年达到最大值,分别为2.17×108和1.92×106cfu/g（干土）;真菌数量随连作年限的增加呈增长趋势。随连作年限的增加,氨化细菌、固氮菌和纤维素分解菌数量呈现先增加后降低的趋势,分别在连作5、3和3年达到最大值,而硝化细菌数量随连作年限的增加急剧下降。[结论]黄瓜连作显著地改变了根际微生物区系。     

黄瓜连作对土壤微生物区系影响Ⅱ——基于DGGE方法对微生物种群的变化分析

 【目的】研究黄瓜连作土壤微生物群落演替规律。【方法】采用PCR-DGGE技术分析不同种植茬次黄瓜根区土壤微生物群落的动态变化。【结果】黄瓜连作引起土壤中细菌种群发生较大变化，其中Bacteriovorax sp.（序列同源性为93%）、Pseudomonas sp.(序列同源性达97%)和另两种未培养（Uncultured）细菌种群数量减少，而Sphingomonas sp.（序列同源性达100%）和另一未培养细菌种群数量增加。连作对土壤真核微生物影响较小，但其在根际的数量变化幅度较非根际明显。【结论】黄瓜根际细菌数量与其生长发育关系密切，而非根际细菌数量随黄瓜生长发育变化不大。黄瓜连作导致根际微生物数量显著变化可能与根分泌物在根部累积有关。     

黄芩种植地土壤微生物数量特征及土壤酶活性研究

为探索黄芩种植对土壤微生物数量特征及土壤酶活性的影响,对商州四种种植地(小麦-黄芩轮作、黄芩3 a连作、黄芩4 a连作、闲置荒地)黄芩根际土壤的微生物特征和酶活性进行了测定分析。研究结果表明不同种植地根际土壤微生物的三大类群组成比例基本一致,均为细菌居于多数,放线菌次之,真菌的数量最少;土壤微生物数量变化趋势总体表现为小麦-黄芩轮作黄芩连作3 a黄芩连作4 a荒地;土壤脲酶和过氧化氢酶活性的变化趋势均表现为黄芩连作小麦-黄芩轮作荒地。在不同种植地中小麦-黄芩轮作地蔗糖酶活性最高,说明小麦-黄芩轮作能够有效提高土壤蔗糖酶活性。小麦-黄芩轮作能有效提高土壤微生物数量和土壤蔗糖酶活性。     

温室黄瓜连作对根际微生物区系的影响

通过对日光温室黄瓜连作下土壤根际微生物变化的分析,结果表明,土壤微生物数量表现较明显的温室效应.与非连作对照比较,连作土壤真菌数量明显增多,放线菌数量总的变化趋势降低;土壤微生物总量和细菌数量变化,连作5年以上土壤普遍降低,5年以下(包括5年)土壤则变化不明显;微生物生理类群中氨化细菌数量变化不大,硝化细菌数量低于非连作对照,反硝化细菌即连作土壤高于对照土壤.     

作物定位轮作体系长期试验研究(Ⅲ)--轮作与连作对土壤微生物数量的影响

1997～2002年在东北农业大学校内农学试验田进行了作物定位轮作的长期试验研究,1997年对土壤微生物数量进行了测定,以探讨轮作与连作对土壤微生物数量的影响。研究表明,土壤细菌和放线菌在前期数量较低,在生育盛期和成熟期较高,土壤真菌数量在前期呈现较高的水平,后期数量反而较低;大豆对各类土壤微生物的繁衍均有一定的促进作用,这种促进作用在作物生育中后期才有表现;玉米连作使土壤微生物数量略有减少;小麦连作更有利于土壤微生物的繁衍。大豆田土壤微生物的数量变化与大豆生长发育状况相关性不明显。     

连作条件下加工番茄根区微生物区系动态变化

[目的]对连作条件下加工番茄根区微生物区系动态变化进行研究,为制定加工番茄合理轮作模式,克服连作障碍问题提供理论依据.[方法]采用盆栽试验,在开花期钻取不同连作年限加工番茄根际土壤,用平板计数法和最大或然法对各微生物进行培养计数.[结果]在加工番茄根际微生物中,细菌所占比重最大,为97.6;,放线菌次之为2.3;,真菌最少,仅占0.4;;随连作年限的增加,细菌随连作年限的延长而下降,但放线菌和真菌的数量有所增加.连作对微生物生理类群的影响为:随连作年限的延长,硝化细菌、好氧性自身固氮菌、好氧性纤维素分解菌和厌氧性纤维素分解菌数量呈递减趋势,而反硫化细菌在连作3年时有所增加,且在数量上表现为硝化细菌＞反硫化细菌＞固氮细菌＞纤维素分解菌.[结论]连作后根际土壤由细菌型向真菌型转化,导致地力衰竭;各有益细菌生理群数量呈递减趋势,有害细菌生理群数量增加,不利于土壤中养分转化;在加工番茄土壤中硝化细菌和反硫化细菌为优势菌,纤维素分解菌在土壤中含量较少.     

大蒜连作对其根际土壤微生物和酶活性的影响

[目的]研究大蒜长期连作对其根际土壤微生物数量和酶活性的影响.[方法]采用大蒜连作0(CK)、5、10、15和20年的土壤再分别盆栽大蒜,以大蒜根际土壤为研究对象,分别测定根际土壤微生物区系和酶活性的变化以及两者间的相互关系.[结果]随连作年限的增加,根际真菌数量持续上升,连作20年的土壤约为对照的2.88倍.而其它微生物类群的数量及土壤酶活性只在短期内(5-10年)呈上升趋势.与对照相比,连作10年的大蒜根际土壤中的细菌、放线菌各增加了8.72%和25.81%,氨化细菌,硝化细菌和芳香族化合物降解菌分别为对照的5.63、11.60和3.35倍.连作10年的大蒜根系分泌物对过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶等土壤酶活性具有促进作用,比对照分别增加了26.67%、41.67%、203.13%、23.73%和43.65%,但长期连作(15-20年)后均呈现下降趋势.相关分析表明,氨化细菌与脲酶、多酚氧化酶均呈显著正相关;芳香族分解菌与脲酶、过氧化氢酶呈极显著正相关;细菌、微生物总量分别与磷酸酶呈显著,极显著正相关.[结论]大蒜连作5-10年,根际土壤微生物数量和土壤酶活性上升,未发生连作障碍;但连作15-20年,根际土壤微生物结构失调,土壤酶活性下降,连作障碍明显.     

不同种植年限葡萄根际微生物区系及其与肥力因子的相关分析

云南是我国九大葡萄种植产区之一,葡萄种植虽经济收入可观,但随着种植时间的延长,连作障碍逐渐凸显。本研究采用稀释平板法和最大似然法对云南弥勒葡萄种植区不同种植年限(3,6,10,30年)的玫瑰蜜葡萄根际土壤微生物数量进行了研究,并与土壤肥力因子进行相关性分析。结果表明:1不同种植年限葡萄根际土壤微生物以细菌占数量优势,其次为放线菌;2随种植年限增加,葡萄根际土壤由"细菌型"向"真菌型"转化,B/F和A/F呈现先增高后降低的趋势;3随种植年限增加,硝化细菌、自生固氮菌、有机磷分解菌、无机磷分解菌和纤维素分解菌的数量逐渐减少,且数量上表现为无机磷细菌自生固氮菌纤维素分解菌有机磷细菌硝化细菌;4与相关土壤肥力因子的主成分分析表明,土壤速效钾与微生物数量相关,土壤肥力与种植年限相关。