克螟稻秸秆cry1Ab基因表达产物对土壤生物学活性的影响

通过实验室条件下的秸秆还土试验 ,比较了转基因克螟稻及其亲本稻秸秆对土壤各微生物生理群的数量、土壤酶活性以及土壤呼吸强度的影响差异。与亲本对照相比 ,转基因克螟稻秸秆的添加对土壤好氧性细菌、放线菌和真菌的数量没有显著性影响 ;土壤氨化细菌、自生固氮菌和纤维素降解菌的数量在培养中期有些差异 ,但差异并不持续 ;对土壤蛋白酶、中性磷酸酶、脲酶和土壤呼吸强度没有显著性影响 ;土壤脱氢酶对转基因克螟稻秸秆的添加极其敏感。转基因克螟稻秸秆处理土壤中脱氢酶的活性在培养的前 9周明显地高于非转基因秸秆处理土壤 (p <0 0 5 )。尽管如此 ,培养 63d后 ,两种秸秆处理土壤脱氢酶活性差异逐渐消失。试验结果表明 ,转Bt基因克螟稻秸秆中的cry1Ab蛋白对土壤可培养的微生物没有明显的毒害作用     

乙草胺对土壤微生物数量和酶活性的影响

采用室内瓶培养试验,研究了乙草胺施用对土壤微生物数量及酶活性的影响。结果表明:乙草胺施用初期对土壤细菌和放线菌数量有明显刺激作用,但施用30d时高施用量处理(30mg·kg-1)呈明显抑制作用,之后各处理放线菌恢复到对照水平,而对细菌的抑制作用一直持续到60d;乙草胺对土壤真菌数量呈"抑制-恢复-刺激"的作用趋势。乙草胺施用初期对土壤脱氢酶产生一定刺激作用,45d后高施用量处理呈明显抑制作用,一直持续到60d;土壤过氧化氢酶对乙草胺不敏感,而转化酶和脲酶对乙草胺施入初期较敏感;低施用量处理对转化酶有抑制作用,高施用量处理对转化酶有刺激作用,各处理对脲酶都有抑制作用。     

新疆艾比湖地区不同土地利用方式土壤养分、酶活性及微生物特性研究

新疆艾比湖地区在我国内陆荒漠自然生态系统中具有典型性和较高研究价值,通过对不同土地利用方式土壤进行采样和分析,系统地研究和比较了不同土地利用方式土壤酶活性及微生物特性(土壤微生物量和微生物数量)。结果表明:新疆艾比湖不同土地利用方式土壤机械组成不尽一致,黏粒含量占主导地位,粗砂粒含量相对较低,土壤总孔隙度与土壤容重变化趋势相反。不同土地利用方式对土壤养分具有较大影响,不同土地利用方式下土壤养分(有机碳、全氮、全磷)和有效养分(有效磷、有效氮、有效钾、有效锌、有效铁含量)均呈现出一致性规律,大致表现为林地草地耕地未利用地,土壤全磷在不同土地利用方式下差异均不显著(p0.05);与耕地相比,土壤微生物量碳和氮、土壤微生物数量(细菌、真菌和放线菌),土壤酶活性(土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酶活性)均有明显的增加,大致表现为:林地草地耕地未利用地;相关性分析表明,土壤微生物量碳和氮、细菌、放线菌和真菌数量、蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和磷酸酶活性均呈显著或者极显著的负相关(p0.05,p0.01);土壤有机质和全氮与蔗糖酶、脱氢酶、磷酸酶和细菌数量呈极显著正相关(p0.01),土壤有效养分与土壤微生物量碳、细菌数量和蔗糖酶活性呈显著或极显著正相关(p0.05,p0.01),说明土壤微生物量碳仍是有效养分的主要来源,其中土壤容重对土壤微生物量、微生物数量和酶活性贡献为负,土壤养分对土壤微生物量、微生物数量和酶活性贡献为正,这是造成不同土地利用方式土壤微生物量、微生物数量和酶活性差异的重要原因,其中有机质和全氮是土壤微生物量、微生物数量和酶活性的主要养分来源。     

有机物料对红壤团聚体稳定性的影响

试验设置了对照(CK)、秸秆混匀(M-Str)、秸秆覆盖(Str)、生物质炭混匀(BC)和猪粪混匀(SM)5个处理,采用室内培养法研究有机物料种类与施用方式对红壤团聚体稳定性的影响。结果表明,秸秆混匀与猪粪处理下土壤有机碳(SOC)、热水溶性有机碳(HWC)、土壤抗破碎性和团聚体水稳定性(MWD)显著提高(p0.05),而秸秆覆盖对土壤有机碳和土壤团聚体形成的提升作用不明显(p0.05)。相对于对照处理,生物质炭提高了土壤有机碳含量,但对团聚体稳定性的影响不显著(p0.05)。秸秆混匀和猪粪处理下团聚体稳定性的变化与土壤累积呼吸之间存在线性关系(p0.05)。可见,有机物的性质(秸秆、猪粪和生物质炭)与还田方式(混匀和覆盖)对红壤团聚体的稳定性存在显著差异。     

玉米秸秆炭还田对黑土土壤肥力特性和氮素农学效应的影响

【目的】探索玉米秸秆炭对东北黑土土壤肥力特性和氮素农学效应的影响,可为东北玉米集约化生产区秸秆资源利用和培肥土壤提供理论和实际应用基础。【方法】本研究以东北典型黑土区春玉米种植体系为研究对象,通过连续两年的田间原位试验,研究了添加500℃厌氧条件热解的玉米秸秆炭对土壤养分含量、 微生物和酶活性的影响及玉米秸秆炭对作物产量和氮素农学效应的影响。试验设三个处理: 1)PK+4 t/hm2秸秆还田(CK); 2)NPK+4 t/hm2秸秆还田; 3)NPK+4 t/hm2秸秆还田+2 t/hm2秸秆生产秸秆碳,在玉米成熟期取020 cm土壤样品和植株样品,采用常规方法进行相关项目的测定。【结果】 1)土壤养分分析结果。与秸秆还田相比,秸秆炭处理在2013和2014年土壤碱解氮含量(AN)分别提高了10.1%和9.7%,均达到显著水平(P0.05); 土壤速效磷含量(AP)分别提高了13.7%和27.3%,在2014年达到显著水平(P0.05); 土壤微生物量碳含量(SMBC)分别提高了13.5%和26.9%,土壤脲酶活性(URE)分别提高了22.3%和31.8%,2014年SMBC和URE升高均达显著(P0.05)。秸秆炭对土壤有机质(OM)、 全氮(TN)、 速效钾(AK)、 土壤微生物量氮(SMBN)和蔗糖酶活性(SUC)的提升效果在两年试验中均没有达到显著水平, 2)氮素农学效应影响结果。与处理2相比,处理3肥料氮偏因子生产力(PFPN)分别提高了3.3%和9.6%,肥料氮经济效益(EBN)分别提高了12.9%和27.5%,均在2014年表现出显著提高(P0.05); 而两年间处理3的玉米产量分别提高3.3%和9.5%、 肥料氮利用率(UEN)分别提高了3.9%和14.0%、 肥料氮农学效率(AEN)分别提高了11.6%和23.9%,但均未达显著水平。【结论】2年试验初步表明施用玉米秸秆炭可以提高土壤微生物活性和土壤酶活性,调节土壤与作物之间的养分供需,改善土壤养分状况,对提升氮素农学效应有作用。因此,玉米秸秆炭可作为秸秆资源高效利用的有效形式,其长期效果还需进一步试验。     

镉胁迫对洞庭湖湿地土壤微生物数量与活性的影响

为探讨Cd污染胁迫与洞庭湖湿地土壤微生物学特性之间的内在关系,通过野外土样采集和室内模拟胁迫相结合的方法,研究Cd污染胁迫对洞庭湖湿地土壤微生物数量和微生物活性的影响。结果表明,当Cd胁迫浓度为3 mg kg~(-1)时对洞庭湖湿地土壤细菌、微生物总数及土壤微生物生物量碳(SMBC)刺激作用显著,当Cd胁迫浓度为6 mg kg~(-1)时对真菌有显著的刺激作用,而对细菌、放线菌、微生物总数及微生物生物量氮(SMBN)均表现出抑制作用,且随Cd胁迫浓度的进一步增加对细菌、真菌、放线菌、微生物总数及SMBC、SMBN的抑制作用增强;土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶和脱氢酶活性随Cd胁迫浓度的增加而降低;土壤基础呼吸(SBR)与代谢墒(qCO_2)随Cd胁迫浓度的增加呈上升趋势。放线菌、SMBC、SMBN、土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性、磷酸酶活性、脱氢酶活性、SBR及qCO_2与Cd胁迫浓度相关显著或极显著;Cd胁迫条件下脱氢酶活性的变异系数最大为50.0%,表明脱氢酶活性的变化对Cd胁迫反映最为敏感,可作为洞庭湖湿地Cd污染土壤质量评价的灵敏指标。     

黄土高原油松根际土壤酶活性及真菌群落多样性研究——以黄龙山林场为例

为了解黄土高原油松林根际土壤酶活性和真菌群落多样性,本研究分析了陕西黄龙县不同样区油松根际土壤脲酶、碱性磷酸酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶活性,并采用巢式PCR-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术研究了油松根际土壤中真菌群落多样性。结果表明,该地区油松根际真菌群落相似性较高,但受坡向、海拔、土壤水分及人类扰动等诸多因素的影响,不同样区的真菌群落多样性和土壤酶活性存在差异。油松根际各土壤酶活性均表现出坡顶样地高于坡底样地,阴面样地高于阳面样地,林区路旁样地由于采样环境不同于林中样地,酶活性介于其他样地之间;丰富度(S)、Shannon-Wiener指数(H)、Simpson指数(D)、均匀度指数(EH)分析表明,该区域油松根际土壤真菌群落多样性分布特征与酶活性分布特征相一致。相关性分析表明,除过氧化氢酶外,其余酶活性之间、以及与真菌多样性均呈显著正相关(p0.05);土壤含水量与真菌多样性和土壤酶活性除多酚氧化酶外均呈显著正相关(p0.05);而土壤p H与各种酶活性之间均未达显著相关水平(p0.05)。土壤含水量是影响该地区真菌群落多样性与土壤酶活性主要因素之一。     

稻田土壤厌氧氨氧化菌群落结构对长期不同施肥的响应

研究长期不同施肥稻田土壤厌氧氨氧化微生物丰度和群落结构组成,深入认识稻田厌氧氨氧化菌对不同施肥的响应机理,可为合理施肥和理解湿地生态系统厌氧氨氧化过程提供科学依据。设置不施肥(CK)、单施无机肥(NPK)、无机肥配施牛粪(NPKM)、无机肥加秸秆还田(NPKS)四个处理,采用荧光定量PCR和高通量测序对不同施肥模式下水稻土厌氧氨氧化细菌丰度和群落结构进行分析。结果发现,不同处理之间厌氧氨氧化细菌丰度具有显著差异(p0.05),表现为NPKMNPKSNPKCK,且与有机质、全氮和铵态氮含量具有显著相关性(p0.05)。高通量测序结果表明,不同施肥处理主要的厌氧氨氧化菌为Candidatus Brocadia、Candidatus Anammoxoglobus和Candidatus Scalindua,其中优势种群为Candidatus Brocadia。菌群的多样性分析表明,CK和NPKS处理的厌氧氨氧化菌群落结构多样性香农指数(Shannon index)、辛普森指数(Simpson index)和丰富度指数(Chao 1 index)显著高于NPKM和NPK处理(p0.05)。上述结果表明,长期施肥改变了厌氧氨氧化菌的数量和群落结构。有机无机肥配施更有利于提高厌氧氨氧化菌丰度。然而,不同施肥措施对厌氧氨氧化菌的多样性影响不同,无机肥加秸秆还田提高了厌氧氨氧化菌多样性,但单施无机肥和无机肥配牛粪降低了厌氧氨氧化菌多样性。厌氧氨氧化菌的数量和群落结构对不同施肥的响应不同。     

秸秆腐解过程中土壤无机纳米微粒对酶活性影响研究

通过玉米秸秆腐解的培养试验,研究了土壤无机纳米粒子(SINP)对玉米秸秆腐解中磷酸酶、蛋白酶、脲酶和蔗糖酶活性的影响。结果表明:SINP加入腐解的玉米秸秆中后,对土壤中的酶活性有显著的影响,但这种影响因酶的种类不同而有显著的差异。SINP对所有磷酸酶(酸性、碱性、中性)活性都有提高作用,并以腐解的初期和后期提高的幅度最大和最显著。在初期和中后期也显著增加了腐解物中蛋白酶的酶活性。SINP对脲酶活性总体趋势具有显著促进作用。对蔗糖酶活性的促进作用在玉米秸秆腐解的前期非常明显,但在中后期起抑制作用。因此,土壤纳米粒子能够促进有机物料腐解过程中的酶活性,继而促进有机物料的矿化。     

植被修复对锰矿渣废弃地土壤微生物数量与酶活性的影响

以锰矿渣废弃地为对照地,研究了湘潭锰矿渣废弃地栾树(Koelreuteria paniclata)、杜英(Elaeocarpus de-cipens)人工混交林(修复地)对土壤微生物数量与酶活性的影响.结果表明:修复地和对照地土壤微生物以细菌数量最多,放线菌数量其次,真菌数量最少.修复地(0-60cm)土层微生物总数、细菌、真菌、放线菌数量比对照地的分别高出36.05%,43.32%,23.58%,6.54%.同一土层中,修复地微生物总数、细菌、真菌、放线菌数量均显著高于对照地(p＜0.05),同一季节.修复地微生物总数、细菌、真菌、放线菌数量也基本上高于对照地.修复地(0-60 cm)土层脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性均高于对照地.且同一土层中,修复地和对照地脲酶、过氧化氢酶活性的差异极显著(p＜0.01),0-20 cm土层蔗糖酶活性差异显著(p＜0.05).同一季节,修复地土壤脲酶、过氧化氢酶活性均显著或极显著高于对照地(p＜0.05),蔗糖酶活性秋、冬季显著高于对照地(p＜0.05),而春季显著低于对照地(p＜0.05).土壤微生物数量与土壤酶活性之间均呈正相关.且相关系数最大为0.943,最小为0.614.人工植被修复能明显提高矿渣废弃地土壤微生物数量和酶活性.     

Bt-transgenic rice straw affects the culturable microbiota and dehydrogenase and phosphatase activities in a flooded paddy soil

There have been few investigations of the possible effects of genetically engineered plants on the microbiota and enzyme activities in flooded soil. We studied the influence of the transgenic rice KeMingDao (KMD) straw on the culturable microbiota and enzymatic activities in a flooded paddy soil under laboratory conditions. KMD contained a synthetic cry1Ab gene from Bacillus thuringiensis under the control of a maize ubiquitin promoter and linked in tandem with the gusA and hpt genes. The results showed that there were only some occasional significant differences (P<0.05) in the number of Colony forming units of aerobic bacteria, actinomycetes and fungi and in the number of anaerobic fermentative bacteria, denitrifying bacteria, hydrogen-producing acetogenic bacteria, and methanogenic bacteria between the paddy soil amended with Bt-transgenic rice straw and with the non-Bt parental rice straw during the early stages of incubation. From d14 to d84 there were significant increases (P<0.05) in soil dehydrogenase and soil neutral phosphatase activity in soils amended with rice straw compared to soil without added straw. The dehydrogenase activity was significantly greatly (almost 1.95-fold) in soil amended with Bt-transgenic straw from d7 to d14 but from d21 to d49 there was significantly greater activity (about 1.47-fold) in the soil amended with non-Bt-straw. There were no apparent differences between the activity of soil neutral phosphatase in the soils to which non-Bt-straw and Bt-straw had been added. However, both soils to which rice straws were added demonstrated significant differences in the number of microorganisms except for aerobic bacteria and enzymatic activities with respect to the control soil throughout the incubation. The above results indicated that the Bt-straw from KMD transgenic rice is not toxic to a variety of culturable microorganisms in the studied flooded paddy soil.     

Bt水稻杀虫蛋白时空变化及秸秆还田后在土壤中的持留规律

以Bt抗虫水稻华池B6、TT51及其非转基因水稻亲本嘉早935、明恢63,以及与它们亲缘较远但农艺性状相近的水稻品种中九B、R9311为试验材料,研究了田间种植条件下Bt抗虫水稻杀虫蛋白的时空变化及其在根际土中的持留规律,同时,还研究了秸秆还田后Bt蛋白在土壤中的持留规律。结果表明：1）Bt抗虫水稻华池B6植株各个部位...     

厌氧土壤灭菌法对西瓜连作土壤性质的影响

对旱田和水田西瓜连作土用厌氧土壤灭菌法(ASD)处理,分别设对照(H1和S1,H指旱田土,S指水田土)、淹水对照(H2和S2)、添加1%稻草(H3和S3)、1%稻草+0.1%硫磺(H4和S4)、1%稻草+300 mg/kg氨水(H5和S5),混匀后淹水、密封,户外处理20 d。分别测定土壤pH值、EC值、NO_3~-、NH_4~+、SO_4~(2-)和土壤可培养微生物等指标。结果表明,ASD法可显著提高土壤pH值(P0.05),淹水对照和各处理土样的pH6.5(除H4和S4的pH6.5外),均显著高于对照(P0.05);有效调节土壤EC值,旱田土的淹水对照和各处理EC值均低于对照H1(除H5高于对照H1外),水田土S2和S3的EC值低于S1,S4和S5高于S1,但淹水对照和各处理EC值与对照相比,差异不显著(P0.05);降低土壤中NO_3~-、SO_4~(2-)含量,淹水对照和各处理土样中NO_3~-含量较对照降低79.4%~99.9%,除H4和S4中SO_4~(2-)含量较对照分别增加155.7%和58.9%外,淹水对照和其它各处理土样中SO_4~(2-)含量较对照降低38.2%~91.0%;尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium Oxysporum f.sp.Niveum,FON)数量显著降低(P0.05),旱田土和水田土中FON含量与对照H1和S1相比,分别由10~5和10~4CFU/g降至10~3CFU/g(其中各旱田土样中FON含量大小依次为H4H3=H5H2H1,各水田土样中FON含量大小依次为S4S3S5S2S1)。可见,ASD法可调节西瓜连作土理化性质,抑制FON,改善退化土壤质量。     

土壤酶活性对大田单季种植转Bt基因及转双价棉花的响应

利用田间试验,以转Bt基因棉花Z30、转双价（Bt+CpTI）棉花SGK321及其相应的等价基因Z16、SY321作为供试对象,研究棉花种植后对土壤水解/氧化还原酶类活性的影响。结果表明,转Bt棉花及转双价棉花的种植对各种土壤酶活性的影响不一致,转Bt棉花及转双价棉花种植显著降低了土壤蛋白酶和脱氢酶活性(P 0.05)。转Bt棉花还显著降低了土壤脲酶活性(P 0.05);转双价棉花种植同时显著降低土壤磷酸二酯酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性(P 0.05)。棉花品种及转基因行为（转入基因类型）均未给土壤酸性磷酸单酯酶和FDA活性带来影响;土壤芳基硫酸酯酶所受的影响主要来自于棉花品种自身。     

种植绿肥与稻秸协同还田对单季稻田土壤有机碳库和酶活性的影响

种植绿肥和秸秆还田是稻田土壤培肥的重要措施。研究江汉平原单季稻田冬闲期种植绿肥及稻秸不同利用模式对土壤有机碳库和土壤酶活性的影响,为合理利用秸秆和土地资源提供科学依据。该研究基于3 a田间定位试验,以稻秸不还田不种绿肥(CK1)和不施肥空白(CK0)为对照,分析了冬闲期稻秸全量覆盖单独还田(RSM)、稻秸原位焚烧还田(RSB)、单种绿肥(GM)以及稻秸全量覆盖与种植绿肥协同还田利用(RSM+GM)等处理模式下土壤有机碳各组分含量、碳库管理指数、酶活性的变化及其与水稻产量的关系。结果表明:与CK1和CK0相比,RSB处理3 a后显著降低了土壤稳态有机碳含量,对土壤总有机碳、活性有机碳含量以及碳库管理指数均无显著影响;而GM、RSM及RSM+GM处理3a后显著提高了土壤活性有机碳含量、碳库指数、碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数,尤其是RSM和RSM+GM处理还可显著提高土壤总有机碳含量,且多数指标均以RSM+GM处理增幅为最大,其次是RSM处理。与CK1相比,RSB处理3a后显著提高了过氧化氢酶和蔗糖酶活性,但对土壤脲酶活性无显著影响;而RSM、GM及RSM+GM处理模式3 a后均可显著增加土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性,其中RSM+GM处理模式在1 a后即可显著提高土壤脲酶活性,2 a后显著提高土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性,3 a后土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性增幅均是最大。相比于CK1,RSM和RSB处理模式3 a的稻谷增产效果均不显著,而GM和RSM+GM处理模式连续3 a显著提高了稻谷产量,增幅分别为6.88%～11.67%和6.00%～13.40%。相关性分析表明,土壤总有机碳、活性有机碳、碳库管理指数、土壤酶活性与水稻产量之间均呈极显著正相关关系。综上,在江汉平原单季稻作条件下,冬闲期稻秸全量覆盖还田或种植绿肥均可改善土壤肥力,增加作物产量,但前者更有助于土壤有机碳积累,后者更利于作物产量提升。为了兼顾秸秆资源利用、土壤质量改善和作物增产稳产,稻田冬闲期稻秸全量覆盖与种植绿肥协同还田利用模式是一种较好的选择。     

高寒草地不同退化程度下土壤微生物及土壤酶活性变化特征

为探讨不同退化程度对高寒草地土壤微生物及土壤酶活性的影响,以青藏高原东北缘祁连山3种不同退化程度(轻度退化、中度退化、重度退化)高寒草地为研究对象,测定和分析土壤3大类微生物(细菌、真菌、放线菌)和氮素生理群(氨化细菌、好气性固氮菌、嫌气固氮菌、硝化细菌、反硝化细菌)数量、微生物量(碳、氮)及土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶)变化特征。结果表明:(1)相同土层不同退化程度,土壤3大类微生物数量、氮素生理群、微生物量以及土壤酶活性随退化程度的加重总体呈减小的趋势,重度退化程度下各指标含量最小,中等退化程度可增加10—20cm土壤放线菌、氨化细菌及反硝化细菌数量和20—30cm土壤细菌、真菌、放线菌、好气性固氮菌、反硝化细菌数量;(2)不同土层相同退化程度,土壤3大类微生物数量、氮素生理群、微生物量以及土壤酶活性随土层深度的加深均逐渐减小。研究结果对评价草地退化程度提供了新思路,同时为高寒草地的恢复和重建提供了重要的理论依据。     

浙江慈溪不同利用年限水稻土肥力特征的比较

温室盆栽条件下比较了浙江慈溪不同利用年限水稻土（50至2000年）水稻生长与谷物产量的差异,以及无施肥条件下种植水稻对水稻土微生物生物量与转化酶、脲酶活性的影响。结果发现,利用年限较长水稻土上种植的水稻植株相对较高（p 0.10）,水稻秸秆、根系及谷粒的生物量均随水稻土利用年限延长而显著增加（p 0.05）;N、P、K等营养元素在植株不同部位的分异状况不同,其中秸秆的全P和全K含量均随水稻土利用年限延长而显著升高（p 0.05）,而米粒的全N含量也趋于升高（p 0.10）。温室盆栽试验之后,水稻土的微生物生物量及酶活性与利用年限之间的关系规律和种植水稻之前基本一致,且整体上又趋于下降,即无施肥条件下种植水稻转化利用了土壤部分微生物生物量,并减弱了与碳氮转化相关酶的活性,对保持水稻土的营养水平造成不利影响。结果表明,水稻土的肥力质量历经两千年的长期稻作长盛不衰、粮食生产能力不减反增,而且是在作物有效养分可循环利用（如秸秆还田或外施肥料）的前提下实现持续利用的。     

Transgenic Bt rice does not affect enzyme activities and microbial composition in the rhizosphere during crop development

Use of transgenic crops, including those expressing the insecticidal Cry protein from Bt, is increasing at a rapid rate in worldwide. Field and laboratory studies of transgenic Bt crops have been carried out to detect the persistence and activity of the Cry protein in soil and its effect on soil microorganisms to assess their risks to environment. However, there were few studies that evaluate the seasonal effects of Bt rice on rhizosphere soil microbial communities compared to those of insecticides commonly applied in paddy soil for the control of lepidopteran insects. In this study, seasonal effects of transgenic rice expressing the Cry1Ab insecticidal protein active against lepidoperan pests and the insecticide triazophos [3-(o,o-diethyl)-1-phenyl thiophosphoryl-1,2,4-triazol] on soil enzyme activities and microbial communities were compared under field conditions. During a 2-year field study, rhizosphere soil samples of transgenic-Bt rice (Bt), non-Bt parental rice (Ck) and non-Bt parental rice with triazophos (Ckp) applied were taken at four stages in the rice developmental cycle: seedling, booting, heading and maturing. Microbial processes were investigated by measuring different biochemical activities including those involved in C and P cycling. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and terminal-restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) analyses were used to compare rhizosphere microbial compositions. Some occasional and inconsistent effects of the application of triazophos on the bacterial composition in the rhizosphere soil of rice plant were found at the booting and heading stages as compared with that of transgenic-Bt rice. There were no statistically significant differences (P>0.05) in phosphatase activity, dehydrogenase activity, respiration, methanogenesis or fungal community composition in rhizosphere soil between Bt, Ck and Ckp over the rice cropping cycle. However, seasonal variations in the selected enzyme activities and microbial community composition in the rhizosphere soil of Bt, Ck and Ckp were clearly detected. These results suggested that the changes in rhizophere soil microbial community composition associated with the crop growth stage overweighed the application of triazophos and the cry1Ab gene transformation. KMD1 (Bt) rice expressing the cry1Ab gene had no measurable adverse effect on the key microbial processes or microbial community composition in rhizophere soil over 2 years of rice cropping.     

烟草连作对稻田土壤微生物及酶的影响

对烟草连作不同年限的稻田土壤中微生物的数量、活度及酶活性进行了分析,结果表明:连作年限与土壤中的好气性细菌、厌气性细菌、放线菌及真菌的数量没有相关性,所测不同连作年限的土壤中微生物的数量也没有明显差异,说明烟草连作不会对土壤中主要微生物类群的数量造成明显的影响。烟草连作10年以上的土壤微生物活度有降低趋势,明显低于连作5年以下的,而烟草连作5年以下的土壤微生物活度没有明显差异。烟草连作不同年限的土壤纤维素酶、脲酶、蛋白酶及过氧化氢酶没有明显差异。