甘南州临潭县青稞根际土壤养分含量、酶活性和微生物数量与根腐病的关系研究

为了明确甘南州临潭县青稞根际土壤养分含量、酶活性和微生物数量与根腐病的关系,以临潭县10个青稞主产区为研究对象,调查根腐病发生情况,同时采集健株和病株根际土壤,研究其养分含量、酶活性和微生物数量对根腐病的影响。结果表明,10个地区青稞根腐病田间发病率5%～20%。青稞根际土壤有效磷和速效钾与发病呈正相关,而铵态氮和硝态氮呈负相关。土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶与发病呈负相关,而纤维素酶呈正相关。发病青稞根际土壤微生物数量细菌 > 放线菌 > 真菌,土壤细菌和放线菌与发病呈负相关,而真菌呈正相关。青稞根际土壤养分含量对根腐病的影响较小,酶活性和微生物数量对其影响较大。     

猕猴桃根腐病感病植株根际土壤酶活性和真菌群落结构

【目的】随着我国猕猴桃种植范围和规模的扩大,猕猴桃根腐病的危害也日趋严重。分析猕猴桃根腐病感病植株和未感病植株根际土壤真菌群落变化,可为研究猕猴桃根腐病发生机制及其调控技术提供依据。【方法】以浙江省台州市西部山区的天台县“红阳”猕猴桃种植基地为研究地点,选取连续种植4年的猕猴桃根腐病感病植株和未感病植株根际土壤真菌为研究对象,采用高通量测序技术,对比分析了猕猴桃感病植株和未感病植株根际土壤真菌群落结构与多样性指数的变化,以及测定分析了各处理根际土壤酶包括土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶活性。【结果】猕猴桃根腐病的发生极显著地降低了其根际土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶的活性。感病植株根际土壤真菌群落丰富度指数显著低于未感病植株的根际土壤。在门分类水平上,猕猴桃感染根腐病后,其根际土壤真菌相对丰度降低的真菌门有担子菌门、未分类真菌门和接合菌门,其差异均达极显著水平（P<0.01）。其根际土壤真菌相对丰度升高的真菌门有子囊菌门,升高幅度达极显著水平（P<0.01）。在属分类水平上猕猴桃感病植株根际土壤真菌其相对丰度增加的菌群有赤霉属、丛赤壳属、镰刀菌属、假裸囊菌属、肉座菌属,其相对丰度的增加程度均达极显著水平（P<0.01）。其相对丰度降低的有未分类的伞菌纲、枝鼻菌属、粗糙孔菌属、线虫草属、支顶孢属、粪盘菌属、被孢霉属,其降低程度均达极显著水平（P<0.01）。【结论】猕猴桃感染根腐病后,感病植株根际土壤真菌在门和属水平上的菌群变化打破了植株根际土壤微生态系统中原先所存在着的微生物拮抗平衡关系,造成了猕猴桃抗性减弱而致此病发生和加重。     

桑树/苜蓿间作对根际土壤酶活性和微生物群落多样性的影响

以桑树(Morus alba)/苜蓿(Medicago sativa)间作系统为研究对象,探讨间作种植模式对根际土壤酶活性及土壤微生物群落功能多样性的影响.结果表明:间作苜蓿的蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别比单作苜蓿提高了30.0%和21.4%,达显著差异水平;而间作桑树则相反,分别比单作桑树降低了23.8%和2.6%,达显著差异水平;间作桑树和间作苜蓿的根际土壤酸性磷酸酶活性分别比单作提高了23.0%和28.9%,而脲酶活性则分别降低了52.4%和44.3%,二者差异显著.在桑树/苜蓿间作体系下,间作桑树的表征土壤微生物代谢活性强弱平均颜色变化率、多样性指数、均匀度指数和优势度指数均显著高于单作桑树,而间作苜蓿均低于单作苜蓿,达显著差异水平.主成分分析表明,间作种植模式改变了作物根际土壤微生物群落的主要碳源类型,使苜蓿的主要碳源变为氨基酸、聚合物和其他化合物,与单作之间具有显著差异.表明桑树/苜蓿间作提高了桑树根际土壤微生物群落的多样性,改变了苜蓿根际土壤微生物群落利用主要碳源的类型.     

间作对根际土壤微生物和酶活性的影响研究

通过根箱试验,研究了玉米间作蚕豆和玉米间作鹰咀豆对根际土壤微生物和酶活性的影响.结果表明,玉米出苗60 d时,玉米、蚕豆复合群体中的玉米地上生物产量高于单作38%,增产显著;与鹰咀豆间作的玉米地上生物产量高于单作4%,差异不显著,间作蚕豆和鹰咀豆地上生物产量较单作显著降低.与单作玉米相比,玉米鹰咀豆间作后根际土壤脲酶和酸性磷酸酶活性显著降低,玉米间作蚕豆根际土壤酶活性与单作差异不显著;玉米鹰咀豆间作对细菌产生的根际效应显著高于玉米间作蚕豆,对真菌产生的根际效应与细菌相反.间作对放线菌、微生物总数产生的根际效应显著高于单作,间作根际微生物多样性指数显著高于单作.土壤微生物中细菌数量和微生物多样性指数是影响土壤酶活性的主要因子,间作根际土壤微生物多样性指数大于单作是弱化土壤酶活性的重要原因.     

不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质及化学计量特征

为探究不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质,本研究调查了关中地区种植5年不同秋眠类型紫花苜蓿再生期和休眠期根际与非根际土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)、全磷(Total phosphorus,TP)及土壤酶活性.结果表明:根际SOC、TN、...     

少花蒺藜草与不同牧草混播根际与非根际土壤酶活性变化

为了探究牧草对少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus)的竞争影响,采用3种优质牧草紫花苜蓿(Medicago sativa)、羊草(Leymus chinensis)、草木樨(Melilotus officinalis)与少花蒺藜草混播,测定混播模式下少花蒺藜草不同生长时期根际和非根际土土壤pH、脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性变化。结果表明：与3种牧草混播均显著提高少花蒺藜草根际土壤的酶活性;在紫花苜蓿与羊草混播,少花蒺藜草根际土土壤的脲酶和蔗糖酶活性在开花期最高,磷酸酶活性在苗期最高,而与草木樨混播,少花蒺藜草根际土的磷酸酶和蔗糖酶活性在全生长期内均有大幅提高,脲酶活性在开花期时显著提高,草木樨更能激发少花蒺藜草根际土壤酶活性,与少花蒺藜草的竞争最为激烈。混播模式激发少花蒺藜草的自我保护机制,明显提高少花蒺藜草根际土壤酶活性,增强其自身的竞争能力,避免竞争胁迫带来的危害。     

江淮地区不同品种光敏型高丹草对土壤微生态环境的影响

为了研究江淮地区不同品种光敏型高丹草（Sorghum-sudangrass hybrid）对土壤微生态环境的影响,本研究选取海牛Monster（HN）、帕卡Pa Kahuna（PK）、大卡Big Kahuna（DK）和高丹草BJ0603（GDC）4个品种,利用传统法测定不同土层土壤理化性质、使用试剂盒测定根际土壤酶活性,通过高通量测序法对根际土壤细菌群落多样性进行了分析。结果表明：各品种根部土壤理化性质、酶活性及微生物多样性具有显著的品种差异;PK根际土壤细菌多样性显著高于其他3个品种;根际土壤细菌群落多样性变化与土壤总氮（Total nitrogen,TN）及有机质（Organic matter,OM）含量变化关系较大。综上,不同品种土壤微生态环境差异显著,因此,根据不同品种特性制定引种及管理方案可以在提高产量和品质的基础上改良土壤,提高土地生产力。     

不同生长年限啤酒花土壤酶活性的研究

通过田间采样和室内分析测试相结合的方法,研究啤酒花不同生长年限对土壤过氧化氢酶、脲酶、中性磷酸酶和多酚氧化酶活性的影响。结果表明,根际土壤过氧化氢酶、脲酶和中性磷酸酶活性均显著高于非根际,而多酚氧化酶活性明显低于非根际。随啤酒花植龄延长,过氧化氢酶活性显著降低,脲酶活性显著升高,而中性磷酸酶和多酚氧化酶的活性先升高后降低。与5年植龄的相比,植龄为8,18,20和22年的根际土壤过氧化氢酶活性分别降低14.80%,24.34%,23.03%和22.04%,差异均显著;脲酶活性分别提高3.96%,30.35%,80.99%和106.33%,除8年外,差异均达显著水平。通过对产量和α-酸含量的分析表明,植龄为18和20年时啤酒花产量最高,与其他植龄差异显著;α-酸含量在植龄为5和8年时最高,与其他植龄间差异显著。     

紫花苜蓿/甜高粱间作对根际土壤特性及微生物群落特征的影响

为探究紫花苜蓿/甜高粱间作体系对根际土壤微生态环境的影响,改善土壤结构、维持良好的土壤微生态环境和实现土地生态保护提供理论依据,本研究以紫花苜蓿和甜高粱为对象,对其连续3年单作和间作种植下的结瘤固氮特性、根际土壤养分、土壤酶活性以及种植第3年的土壤微生物群落特征及其之间的相互关系进行研究。结果表明：紫花苜蓿/甜高粱间作系统内的变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和芽孢杆菌属（Bacillus）为主要优势菌群,且与单作相比,间作有效提高了根际土壤中的拟杆菌门、变形菌门、放线菌门（Actinobacteria）和Gp6相对丰度,显著提高了甜高粱根际土壤有机质含量、有效磷含量、脲酶活性和蔗糖酶活性（P<0.05）,显著提高了紫花苜蓿固氮酶活性和单株固氮潜力（P<0.05）,同时显著降低了间作中2种牧草的根际土壤pH值（P<0.05）。间作紫花苜蓿根际土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶的活性随着年份的增加逐年提升,同时3种种植模式下根际土壤pH值均随年份的增加显著降低（P<0.05）。相关性分析发现,4个根际土壤酶与碱解氮、速效钾和有机质...     

盐渍化草地根际土壤理化性质对降水改变和氮添加的响应

为揭示盐渍化草地根际效应及其对降水改变和氮添加的响应，对增水、减水和氮添加及其交互处理下晋北盐渍化草地根际和非根际土壤理化性质进行分析。研究发现：与对照相比，减水及减水+氮添加显著提高了土壤交换性Na⁺含量，氮添加提高了非根际土壤208.1%的硝态氮和105.3%的无机氮含量（P<0.05）；增减降水与氮添加交互对根际和非根际土壤理化性质均无显著影响；根际土壤pH值比非根际低0.25个单位，铵态氮、硝态氮、有机酸、氨基酸、全碳和全氮含量分别比非根际高412.0%，81.4%，37.5%，22.4%，37.3%和43.6%（P<0.05）；主成分分析发现根际和非根际土壤理化性质对水、氮交互处理的响应具有明显差异。表明盐渍化草地植物具有较强的根际效应，但其对增加降水及水、氮交互的响应不敏感，结果可为预测未来降水变化和大气氮沉降增加情境下盐渍化草地根际效应和土壤理化性质变化提供理论依据。     

藏北高寒草原典型植物根际土壤细菌群落结构多样性及根系特征分析

根际土壤微生物作为根系生境中的重要组成部分，在物质能量循环方面发挥着不可替代的作用。本研究选择3种藏北高寒草原上具有代表性的植物，采用高通量测序方法揭示了不同植物根际细菌群落结构多样性差异，并利用WinRHIZO根系图像分析系统软件分析各植物的根系形态差异。结果表明：Acidobacteria (酸杆菌门)为所有样本中的优势菌门，占所有门类的25%左右；根际细菌群落在组间的差异均大于组内差异，但不显著；在测定的6个土壤环境因子中，速效磷是影响根际土壤微生物群落结构及其多样性的关键因子；与流水带组相比，对照组的根系平均直径减小，根尖数均显著增多(P<0.05)，表明流水带内外3种植物间的总根系形态特征存在差异。由此可知，流水带内外的植物地下部分主要通过调整根际土壤微生物群落结构和调节根系形态来适应生境的变化。     

不同林龄油茶林土壤酶活性及养分特征

基于对江西不同林龄油茶(Camelliaoleifera)林下土壤养分含量和酶活性的测定,探讨了不同林龄油茶林土壤养分、酶活性特征及其相互关系。结果表明,随着土层逐渐加深,油茶林土壤养分含量逐渐下降,过氧化氢酶、过氧化物酶和蔗糖酶活性均表现为夏季高于秋季。随着林龄的增加,土壤养分含量及土壤酶活性呈规律性变化,0～20cm土层,6种林龄的油茶林和无林地对照中,夏季有机质含量50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,为3.89%;秋季有机质含量10(年)龄油茶林(D-10yr)最高,为2.25%;夏、秋季过氧化氢酶活性均以50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,分别为2.12和1.61mL·g-1。夏季过氧化物酶活性和蔗糖酶活性均以6(年)龄油茶林(C-6yr)最高,分别为2.45U·g-1和3.43mL·g-1。20～40cm土层,6种林龄的油茶林和对照林分中,夏、秋季有机质含量均以50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,分别为1.97%和1.31%,夏、秋季过氧化氢酶活性均以50(年)龄油茶林(G-50yr)最高,分别为1.50和0.95mL·g-1,秋季过氧化物酶活和蔗糖酶活性均以C-6yr最高,分别为2.22U·g-1和1.33mL·g-1。相关分析表明,不同林龄油茶林各土层上土壤养分因子与土壤酶活性之间呈显著或极显著相关,过氧化氢酶、过氧化物酶、蔗糖酶可作为评价土壤质量及肥力较好的生物学参考指标。     

不同退化程度人工梭梭林对土壤理化性质与生物学特性的影响

根据植被数据将民勤荒漠绿洲过渡带12个退化人工梭梭林样点采用聚类分析的方法划分为4个退化程度,研究了不同退化程度人工梭梭林对土壤理化性质与生物学特性的影响,结果表明,1)人工梭梭林退化对土壤容重、全盐含量与阳离子代换量影响不显著,对有机质与pH影响显著;随着土层深度增加以及退化程度加剧,有机质含量降低,pH值变化复杂。2)三类微生物数量与微生物总数总体随着土层深度增加而降低,0~5 cm土层中细菌数量占极大优势,其他土层上细菌数量与放线菌数量相当,各土层中真菌数量极少。随着退化程度的加剧,真菌数量无明显变化;0~5 cm与5~10 cm土层的细菌数量、放线菌数量与微生物总数均显著减少,10~20 cm土层无显著变化;0~5 cm土层细菌和放线菌比例变化复杂,而其他土层无显著变化。3)4种酶的活性总体上随土层加深而降低,0~5 cm土层酶活性随退化程度加剧而降低,而5~10 cm与10~20 cm土层无显著变化。人工梭梭林退化对土壤过氧化氢酶、脲酶与蛋白酶活性的影响大于对蔗糖酶活性的影响,过氧化氢酶、脲酶与蛋白酶的敏感性强于蔗糖酶。4)土壤理化性质、微生物数量以及酶活性间相关性总体较强,但理化性质间相关性较弱,容重、放线菌数量同其他指标相关性较弱。退化人工梭梭林的土壤肥力、生物学性质等已经发生衰减,其恢复需要土壤的综合改良。     

青稞普通根腐病的调查与病原鉴定

青稞在我国西北青藏高原地区广泛种植，根腐病对青稞的生产构成了严重威胁。2016年6-8月，分别对甘肃省甘南藏族自治州、青海省海东市和海北藏族自治州等地苗期和成株期青稞根腐病进行了调查，并采集疑似青稞普通根腐病样品。采用常规的组织分离法分离其病原，测定致病性，进行柯赫氏法则验证。通过形态特征和分子生物学鉴定相结合的方法确定病原的分类地位。结果发现，在我国西北青藏高原地区甘肃省甘南州、青海省海东市和海北州等地均有青稞普通根腐病发生，发病率为5%~15%；其发病症状为叶片呈黄绿色，幼苗瘦弱或死亡，穗白粒瘪，根部发黑、腐烂或断裂；分离鉴定发现其病原为麦根腐平脐蠕孢和链格孢。该研究为国内外首次报道，为青稞根腐病的防控工作提供基础理论依据。     

草甘膦对枳根际土壤有机酸、酶活性及根际微生物的影响

为了研究草甘膦对枳根际土壤环境的影响,以枳幼苗为试材,利用含有不同剂量草甘膦的土壤种植枳幼苗,培养4个月后对不同处理的枳幼苗生长情况以及根际土壤中的有机酸含量、土壤酶活性和微生物数量进行比较。结果表明：在5 mg/kg的草甘膦条件下,枳苗生长、根际土壤酶活性以及细菌生物量没有受到明显影响。随着草甘膦剂量递增,根际土壤中草酸与琥珀酸含量以及真菌生物量呈现先增后减的趋势。在高剂量草甘膦（20 mg/kg）处理中,枳苗的株高、茎粗、叶干重、茎干重、主根长、总根长、总表面积、总根尖数、根干重和根系活力均会显著降低,根际土壤中草酸、琥珀酸、丙二酸和柠檬酸含量显著减少,根际土壤中的过氧化氢酶、脲酶、转化酶和酸性磷酸酶活性显著下降,根际土壤细菌和真菌生长也明显受到抑制。     

一株燕麦根腐病生防菌的鉴定及其防治效果

燕麦镰刀菌(Fusarium avenaceum)是引起燕麦(Avena sativa)根腐病的主要病原菌之一,为开发高效防治燕麦根腐病的绿色生物菌剂,本研究从健康燕麦根际土壤中分离筛选出一株燕麦镰孢菌高效拮抗细菌YF,并开展了形态学和分子鉴定,研究了该菌的抑菌谱及对燕麦镰孢菌的室内防治试验和作用机理。结果表明,该菌被鉴定为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。活性测定发现该菌对燕麦镰刀菌的菌丝生长抑制率达到70.69%,对孢子萌发抑制率为85.92%。通过抑菌谱筛选发现该菌对常见的8种病原真菌均有较好的防治作用。利用该菌发酵液处理后燕麦镰孢菌菌丝出现异常分枝、囊泡状畸形且伴有细胞壁破裂。盆栽试验表明,该菌对燕麦根腐病的防治效果达到81.45%,其防效显著高于化学农药多菌灵(61.87%) (P < 0.05),且该菌对燕麦表现出较好的促生长作用。因此,该菌株多粘类芽孢杆菌具备了开发燕麦根腐病生物防治菌剂的潜力。     

青海高寒草地针茅根际土壤细菌拮抗功能评价及鉴定

通过分离青海高寒草地针茅根际土壤细菌,以番茄早疫病菌、马铃薯枯萎病菌、马铃薯坏疽病菌和马铃薯炭疽病菌为指示菌,采用平板对峙法对其拮抗功能进行评价,并利用16SrDNA序列分析法进行鉴定。结果表明,从针茅根际土壤中共分离获得23株土壤细菌,17株可转代培养,根际土壤细菌数量介于6.4×10^6~36×10^6cfu·g^-1,其中4T1、5T1、10T1和10T3至少对1种病原真菌有抑菌作用,占细菌总数的17.39%,抑菌率介于46.68%~75.71%;菌株10T1的抑菌效果最好,对番茄早疫病菌、马铃薯枯萎病菌、马铃薯坏疽病菌和马铃薯炭疽病菌的抑菌率分别为67.14%、68.57%、61.43%和75.71%;23株土壤细菌均呈革兰氏阳性,杆状,大小介于3.79μm×0.85μm^10.50μm×2.37μm。结合培养形状、形态特征和16SrDNA序列分析将17株土壤细菌鉴定为7属12种,其中芽孢杆菌属8株,占鉴定总数的47.05%,为优势属。通过对青海高寒极端生境针茅根际土壤细菌的拮抗功能评价,为生防菌剂的开发提供了菌株资源。     

不同氮素水平及施氮方式对老芒麦根际土壤特性的影响

为探究施氮方式和氮素水平对老芒麦根际土壤特性的交互作用,为老芒麦（Elymus sibiricus L.）人工草地建植技术提供理论依据,本文以不同生长年限（4年生和5年生）老芒麦为研究对象,采用不同的施氮方式（Y4：第4年施氮、Y4-5：第4年施氮后第5年追施、Y5：第5年施氮）,研究不同氮素水平（0,45,60,75,90和105 kg·hm^-2）对老芒麦根际土壤特性的影响。结果表明：Y4施氮方式下,60 kg·hm^-2氮素水平时,根际土壤有效钾、速效磷含量以及蔗糖酶活性较对照均显著提高（P<0.05）,分别提高了75.3%,119.2%和90.5%;Y4-5施氮方式下,75 kg·hm^-2氮素水平时,根际土壤有机质含量较对照提高了80.2%;Y5施氮方式下,60 kg·hm^-2氮素水平时,根际土壤碱性磷酸酶活性较对照提高了57.3%。施氮方式、氮素水平及其交互作用对老芒麦根际土壤特性会产生极显著影响（P<0.01）,施氮可以改善老芒麦根际土壤环境及提高土壤养分,第4年施氮后第5年追施75 kg·hm^-2氮素时对根际土壤的改善最佳。