不同林龄杉木根际与非根际土壤微生物群落特征

为探究中亚热带杉木土壤微生物群落随林龄变化特征,以中亚热带7,24,34 a生杉木人工林为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析其根际和非根际土壤微生物数量和群落结构及驱动土壤微生物变化的主要土壤环境因子。结果表明：随着杉木林龄的增长,非根际土壤各类微生物数量不断减少,根际土壤微生物数量不断增加,34 a生杉木人工林细菌含量、革兰氏阴性菌含量、Cy∶MONO根际土壤显著高于非根际土壤,而其他各类微生物在根际和非根际土壤间均没有显著差异。相关分析和冗余分析结果表明：土壤环境因子对杉木土壤微生物群落有显著影响,其中有效磷和铵态氮含量对土壤微生物群落的影响较大,有效磷含量与土壤微生物群落呈正相关,土壤铵态氮含量与其呈负相关。因此,在杉木人工林管理过程中,可适当增加磷的输入,以增加土壤微生物数量,提高土壤质量,促进杉木的生长。     

抑病土与感病土对番茄根际微生物性质的影响

为明确不同土壤来源下番茄植株的生长及其根际土壤微生物功能群落的变化特征，以番茄青枯病为研究对象，通过盆栽试验和两种施肥模式研究了抑病和感病土壤对番茄生长情况、根际土壤微生物功能群落结构以及青枯病菌生长的影响。结果表明：(1)抑病土中有机碳、速效氮、有效磷和速效钾含量较高，能促进番茄生长，抑制土传病害发生，其中抑病土中进行有机无机配施(SCOF)处理的番茄地上部鲜重最高，为28.99 g/株，与感病土中进行有机无机配施(CCOF)相比，地上部鲜重显著增加了37.90%；(2)有机无机配施处理抑制了病原菌的生长，其中SCOF与CCOF处理中病原菌的生长较对照分别降低了24.53%与22.23%；(3)有机无机配施与病原菌接种改变了根际微生物代谢功能，其中SCOF处理番茄根际微生物群落代谢活性较强，利用氨基酸类、碳水化合物类、多聚物类等碳源的微生物种群发生变化。总之，抑病土中配合施用有机无机肥有助于帮助宿主植株耐受土传病害胁迫，维持宿主植物的健康生长，这为探索土传病害的发生及防控提供一个视角。     

健康与罹患青枯病的番茄土壤细菌群落特征比较

应用实时荧光定量PCR及MiSeq高通量测序技术,全面地研究了连作番茄田块中健康与感染青枯病植株周围土体及根际土壤细菌群落结构和组成.结果表明:健康番茄土体土壤的pH及全碳含量显著高于感病番茄土体土壤;土体及根际土壤的细菌群落结构和组成明显不同于感病番茄土体及根际土壤细菌群落.与感病番茄根际相比,健康番茄根际细菌的数量...     

从抑病土壤到根际免疫：概念提出与发展思考

作物土传病害已经成为集约化农业可持续发展中的瓶颈,在粮食安全、资源高效和生态健康多目标协同发展的指导思想下,系统的绿色防控理论和技术体系构建是破解该难题的重要前提。作为植物-土壤互作的热点区域,根际栖息着较土体土壤更丰富的微生物群落,是土传病原物入侵作物根系的必经之路。根际微生态系统中的植物、土壤、微生物组和病原物之间的交互作用必然影响着植物健康。笔者将根际微生态系统抵御土传病原物入侵的现象和能力,称之为"根际免疫"。本文重点梳理根际免疫概念形成的4个重要阶段:(1)抑病土壤概念的提出与发展;(2)抑病微生物筛选与作用机制;(3)抑病土壤核心微生物组及互作机制;(4)根际免疫概念的形成与发展思考。最后从关注根际微生态、注重学科交叉和系统揭示根际免疫机制三方面进行展望,以期为提升土壤-植物系统健康和实现农业可持续发展提供理论依据和技术支撑。     

银北盐碱区植物根际土壤酶活性及微生物群落特征

开展盐碱区耐盐植物根际微生物群落多样性研究,对于盐碱土壤的植被恢复和生态修复具有重要意义。运用Biolog微平板技术,对宁夏银北盐碱区6种耐盐植物根际土壤酶活性及微生物群落代谢功能多样性进行研究。结果表明:不同植物根际土壤理化性质和酶活性存在一定的差异。与裸地相比,6种植物能显著提高盐碱地土壤酶活性,苜蓿根际土壤三种酶活性显著高于其他植物。土壤平均颜色变化率(AWCD)随培养时间的延长而逐渐增加,大小顺序依次为苜蓿(MX)、芨芨草(JJC)、柽柳(CL)、柳枝稷(LZJ)、苦豆子(KDZ)、枸杞(GQ)和裸地土壤(CK),根际土壤与盐碱裸地土壤之间差异显著(P<0.05)。土壤微生物群落香农指数、辛普森指数和麦金塔指数均以苜蓿根际土壤最高,芨芨草次之,二者较其他土壤差异显著(P<0.05)。不同植物根际土壤微生物碳源利用能力存在差异,苜蓿根际土壤微生物的利用率显著高于其他土壤(P<0.05),碳水化合物类是根际土壤微生物的主要碳源,其次为氨基酸类和羧酸类,胺类的利用率最小。主成分分析显示,对PC1和PC2起分异作用的主要碳源为碳水化合物类和羧酸类。综合各项指标,均表现...     

甘薯连作对根际土壤微生物群落结构的影响

为探究甘薯连作后根际土壤微生物群落结构变化,以徐薯18(耐连作品种)和遗字138(不耐连作品种)为试验材料,连作2年,于栽植初期和收获前期分别采集根际土壤,利用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析其根际土壤微生物群落结构变化。结果表明,连作后,2个品种根际土壤的总PLFA含量均有所提高,与2015年相比,2016年栽植初期遗字138根际土壤真菌和放线菌PLFA的增加量分别是徐薯18的3.5倍和1.24倍,且均达到显著水平;F/B和G⁺/G^-在不同采样时期有所不同;主成分分析提取的2个主成分解释了89.05%的变异,其中PC1解释了76.91%的变异,PC2解释了12.14%的变异。2个品种连作前后差异明显。休闲期甘薯根际土壤微生物含量增多,这可能有助于缓解连作障碍。综上,甘薯连作导致甘薯根际土壤微生物群落结构失衡,特别是不耐连作品种连作后导致真菌数量明显增加。本研究结果为应用生态防控技术缓解连作障碍提供了理论依据。     

杉木根际土壤微生物和酶活性初探

植物根际环境的研究中,对林木根际的研究较少,近年来,南方连栽杉木林地地力衰退,杉木生长不良现象日趋普遍,引起林业界的极大关注^[1]。     

保护地番茄根际微生物区系分析

采用常规微生物分离鉴定技术,分析了保护地番茄根际微生物区系。结果表明:在苗期、花期和果期,细菌和真菌数量明显上升,而放线菌数量下降;生育期不同真菌优势种类明显不同;颉颃灰霉病菌的微生物数量随生育期而下降;品种抗病性与颉颃微生物的数量表现出正相关。     

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。     

植物根系分泌物与根际微生物交互作用机制研究进展

根际是受植物根系影响最为强烈的微域环境,是植物和土壤交流的桥梁。根系能通过调控根系分泌物的种类和数量影响根际微生物的种群结构和多样性,根际微生物通过改变根际土壤特性影响根系的分泌作用,进而影响植物的生长发育过程。因此,很有必要对这些研究进展进行梳理,提出未来该领域的研究重点。本文以1999～2022年中国知网（CNKI）和Web of Science核心数据库为文献来源,对根系分泌物与根际微生物互作相关的64篇论文进行分析。总结了近年来根系分泌物和根际微生物互作的最新研究成果,重点介绍了根系分泌物对根际微生物种类、数量和分布的影响,环境胁迫对根系分泌物和根际微生物的影响,以及根际微生物对植物生长的影响。基于此,我们对该领域未来的研究方向进行了展望。深入理解根系分泌物和根际微生物之间复杂的互作关系及其机理,对揭示根际微生态调控过程、土壤微生物组功能、促进农作物增产等方面具有重要的意义。     

生物有机肥对番茄青枯病的防效及对土壤微生物的影响

以腐熟有机肥为载体,添加功能复合菌剂制成生物有机肥（BOF）,采用盆栽试验方法,研究了该生物有机肥对番茄青枯病的防效和对土壤微生物的影响。结果表明,施用生物有机肥可显著降低青枯病的发生,在对照（CK）防效指定为0时,BOF处理达到69%,比化肥（CF）、有机肥（OF）处理分别提高了21%和14%;在有效养分低于CF处理的情况下,BOF处理的株高、茎粗、干重分别增加了15%、26.1%、23.7%,达到显著水平,表现出显著的促生效果。生物有机肥影响根际土壤中青枯菌和主要微生物菌群数量,施用BOF后,土壤中细菌和放线菌数量增加,而青枯菌数量则明显下降,在前期达到显著水平。番茄移栽后第40d的Biolog分析结果表明,施用BOF可明显提高土壤微生物对碳源尤其是土壤中胺类碳源的利用率。盆栽试验表明生物有机肥能调控土壤微生物群落结构,增强土壤微生物生态系统的稳定性和抑病性,从而提高土壤质量,减少病害的发生。     

移栽定殖根际有益菌番茄苗的田间效应研究

为评估移栽定殖根际有益菌(PGPR)番茄苗对果实产量和青枯病防控效果的影响,通过连续3季田间试验,研究了基于生物有机肥的施用,移栽生物育苗基质(在普通育苗基质中添加分离自根际的解淀粉芽孢杆菌)所育种苗(BIONS),相比于移栽普通育苗基质所育种苗(BIO),对设施番茄产量、发病率、收获期植株土体与根际微生物数量和土壤基本理化性质的影响。连续3季田间试验结果表明:相比于BIO处理,BIONS处理第一、二、三季的增产幅度分别达38.86%、47.87%、34.60%,产量差异均达到显著性水平;BIONS处理的发病率每季均极显著低于BIO处理;BIONS处理增加了根际细菌数量,降低了根际真菌数量;土壤基本理化性质方面,BIONS处理的硝态氮含量和铵态氮含量每季均高于BIO处理,且硝态氮含量与产量呈显著正相关,硝态氮含量和铵态氮含量与发病率呈显著负相关。因此,以生物有机肥为底肥,移栽生物育苗基质所育种苗,能够有效防控番茄青枯病的发生,进而提高产量。     

生物有机肥对番茄青枯病的防效研究及机理初探

以有机废弃物堆置腐熟后添加枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等功能菌制成两种生物有机肥FBOF1和FBOF2,采用盆栽试验方法,研究了上述生物有机肥对番茄青枯病的防效,同时对其作用机理进行了初步探讨。结果表明,施用生物有机肥后,番茄青枯病病情指数降低,防病效果达27.6%-69.0%,与对照相比差异显著,同时植株中多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性明显提高。96 h时施用FBOF1和FBOF2处理的多酚氧化酶活性分别为5.78、4.98 U.g^-1min^-1,比对照高53.7%和32.4%;苯丙氨酸解氨酶活性96 h时分别为1.56、0.77 U.g^-1h^-1,比对照高205.9%和51.0%;对过氧化物酶活性而言,96 h时差异更为明显,施用生物有机肥后其活性分别为0.79、0.42 U.g^-1min^-1,而对照仅为0.14 U.g^-1min^-1。此外,施用生物有机肥后土壤微生物功能多样性提高,从培养48 h的结果看,15、25、40 d的AWCD值都高于对照,其中FBOF2第40 d时的AWCD值与对照相比差异显著,分别为1.010 7和0.505 3。从试验结果还可看出,生物有机肥影响根围土壤中青枯菌和主要微生物类群数量,施用生物有机肥后,土壤中细菌和放线菌数量增加,而青枯菌数量则明显下降。     

综合生物防控烟草青枯病及其对土壤微生物群落结构的影响

利用生物有机肥结合相应的农艺措施进行生物防控是近年来的研究热点。分别采用常规施肥(T1)、常规施肥+生石灰(T2)、常规施肥+L-25生物有机肥(T3)、常规施肥+生石灰+L-25生物有机肥(T4)四个处理来探究生物防控烟草青枯病的效果。结果表明:2014年T4处理在烟草全生育期的防控效果显著高于T2和T3处理,在90d后防控效果分别是T2和T3的6.26倍和1.99倍。经过三年修复,青枯病综合防控效果高达61.3%。2013年和2014年T4处理产量显著高于其他各处理。2013年生物有机肥各处理的拮抗菌在70 d之前均显著高于各自对应的病原菌数量,2014年T4病原菌数量则始终处于106 cfu g-1数量级以下,其他处理在烟草移栽90 d后病原菌数量均增长至107 cfu g-1以上。T4处理的根际土壤微生物物种丰度水平、运算分类单位(OTU)、香农多样性指数(Shannonindex)均高于T1处理,主成分与聚类分析表明T3和T4处理的微生物区系结构相似,明显不同于T1处理。综合的生物防控措施可以有效防控重病区青枯病,对烤烟产量产值具有明显的提高作用,并能有效改良土壤微生物区系,具有良好的推广应用前景。     

不同基质生物有机肥防控番茄土传青枯病及促生效果研究

本文旨在研究功能菌株解淀粉芽孢杆菌配合不同原料的有机肥，制备不同生物有机肥对番茄防控土传青枯病以及促生的效果研究，并考察不同生物有机肥对土壤养分及根际细菌群落的影响，获得能够有效防控番茄青枯病的生物有机肥。本研究以解淀粉芽孢杆菌T-5为功能菌株，分别配合秸秆有机肥及鸡粪有机肥，经二次发酵分别制得秸秆生物有机肥（BIO1）和鸡粪生物有机肥（BIO2）。于江苏省南京市一处青枯病多发的番茄大棚进行试验。考察不同施肥处理下番茄的发病情况、生长情况以及土壤理化性质，并利用高通量测序探究根际细菌群落的变化。两种生物有机肥均能显著降低番茄土传青枯病的发病率，且BIO1处理的防控效果最佳，使发病率降低了94.45%。两种生物有机肥均能显著促进番茄生长，增加了番茄地上部的生物量并提高了产量，但对于番茄果实品质并无显著提升。此外，施用BIO1可显著增加土壤有机质含量，BIO2则显著提高了土壤pH。土壤有机质与番茄的发病率呈负相关，与番茄地上部生物量和产量呈显著正相关关系。基于高通量测序结果，发现生物有机肥可显著提高根际细菌多样性，同时改变了细菌群落结构。防控效果最好的BIO1处理中，变形菌门相对丰度最高，放线菌门相对丰度最低，土壤硝态氮和pH与这两个门水平的细菌类群具有显著相关性。以解淀粉芽孢杆菌为功能菌株、秸秆为原料制备的秸秆生物有机肥可有效防控番茄土传青枯病，效果优于鸡粪生物有机肥。该生物有机肥还可显著促进番茄生长及产量提升，并通过调控根际细菌群落中变形菌门和放线菌门的相对丰度，提高土壤抑病能力，减少土传青枯病的发生。     

模拟氮沉降下施石灰对休耕红壤优势植物根际土壤微生物群落的影响

氮沉降引起红壤酸化加剧和土壤生态系统功能退化。采用休耕植物自然演替恢复土壤生物多样性和生态系统功能;同时,针对氮沉降造成的土壤酸化,通过施石灰来调控土壤pH,以期加速土壤生态恢复进程。土壤微生物群落结构的改变能够指示土壤恢复措施的影响。为探究氮沉降背景下,石灰施用措施对休耕红壤生态功能的恢复效果,以高强度农作休耕地上最初出现的优势植物狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv)根际为研究对象,研究模拟氮沉降(0kg·hm~(–2)、45kg·hm~(–2)和90kg·hm~(–2))下施石灰(0 kg·hm~(–2)和110 kg·hm~(–2))对根际土壤微生物群落的影响。结果表明,模拟氮沉降降低了各类群微生物磷脂脂肪酸(PLFA)量、革兰氏阴/阳性细菌比及香农多样性指数。在没有额外施氮的处理中,施石灰降低了各类群微生物PLFA量。而氮和石灰交互作用下,各类群微生物PLFA量均随氮沉降量增加而增加。结构方程模型显示,石灰对微生物群落的影响最为强烈;模拟氮沉降和施石灰通过综合影响土壤pH、养分有效性及植物—微生物养分竞争而改变微生物群落结构和多样性。总之,模拟氮沉降下施用石灰措施能够改善休耕红壤生境,降低因氮沉降造成的酸化对根际微生物群落的危害,加速土壤生态系统恢复。