农田栽参根区土壤微生物结构特征的研究

为了了解农田栽培人参对土壤微生物群落结构的影响,采用磷脂脂肪酸法(PLFA)测定了1、2、3、4、5年生农田栽参根区土壤微生物量的活性部分,分析了群落结构的变化。结果表明:农田栽培人参根区土壤以i15∶0,a15∶0,16∶1ω9c,16∶0等4种PLFAs占有优势地位;农田栽参根区土壤微生物总量和细菌生物量具有相同的降低趋势,均低于对照,且2年生降低的幅度最明显;真菌生物量和放线菌生物量具有相同的增加趋势,与对照相比均有增加,但增加的比率相差明显,真菌增加的幅度明显,接近10倍,放线菌虽有增加,但幅度微弱。真菌占总生物量的比率迅猛增加,是农田栽参土壤微生物群落结构变化的主要特征。     

不同林下套种模式对油茶幼林根区土壤化学特性及微生物的影响

采用磷脂脂肪酸方法评估套种圆叶决明(YY1)、羽叶决明(YY2)、花生(HS)、黄豆(HD)、豇豆(JD)、绿豆(LD)和对照(CK)7种不同措施对油茶幼林根区土壤微生物群落结构的影响.结果表明:不同套种模式间土壤养分和微生物群落结构存在差异.各模式中真菌(18∶1ω9c)和细菌(16∶0、i16∶0和18∶0)均为优势种群.与CK相比,套种圆叶决明和羽叶决明模式显著提高了土壤总PLFA、细菌和真菌的含量;细菌/真菌的比例在套种圆叶决明、套种羽叶决明模式中提高,其余均低于CK.相关分析表明,土壤PLFA总量、细菌和革兰氏阳性菌等与土壤有机质、有效磷、有效氮和全氮显著相关.     

不同栽培年限蓝莓根际土壤微生物群落多样性分析

采用磷脂脂肪酸(PLFA)生物标记法分析树龄5a、6a、9a蓝莓根际土壤微生物的多样性,结果表明,不同栽培年限蓝莓根际土壤的PLFA标记存在差异,呈现不同的变化趋势;与9a植株相比,6a植株多1个16∶1w9细菌类群,5a植株多a15∶0和16∶1w9 2个细菌类群,5a植株蓝莓根际土壤PLFA总量最大;与非种植区土壤相比,蓝莓根际特有a17∶0、i17∶1w5、7cy17∶0、9cy19∶0 4个细菌类群,且总量与树龄高度相关,可与a15∶0和16∶1w9的细菌总量联合推测栽培年龄。相关分析结果表明,速效钾的质量分数与树龄呈负相关,且栽培区土壤均低于非种植区土壤。蓝莓根际土壤微生物总量、假单胞杆菌、AM真菌和腐生真菌等与根际土壤有效磷、速效钾质量分数呈正相关。蓝莓根际微生物群落主要由细菌和真菌构成,对蓝莓生长具有重要影响。     

不同氮素对黄瓜根区微生物的影响

<正>采用苗期盆栽试验,研究了不同氮素形态配比对黄瓜幼苗根区土壤微生物数量及土壤酶活性的影响。结果表明,施氮处理的黄瓜幼苗植株鲜质量、干质量均高于对照,其中铵态氮∶硝态氮为5∶5、3∶7处理的黄瓜根区土壤微生物总数较高,其中土壤细菌、放线菌数量明显高于10∶1处理和对照,真菌数     

丝栗栲林土壤微生物PLFA群落结构的时空变化特征

以江西大岗山丝栗栲林为研究对象,采用磷脂脂肪酸（PLFA）法并结合主成分分析等方法,研究土壤微生物PLFA群落结构和多样性随时间和土壤深度的变化特征。结果表明,丝栗栲林地土壤共有40种PLFA存在,其中16∶0、5,9,13Me14∶0和10Me16∶0在各时期各土层中均有分布,并占有绝对含量优势;土壤微生物有明显的表聚现象（P<0.05）,0~20 cm土层中土壤微生物的丰富度指数、Pielou均匀度、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数都显著优于下层土壤,但同层土壤随时间变化不明显;主成分分析（PCA）表明,18∶0、18∶1w11t、18∶1w9t、cy17∶0、a14∶0是影响丝栗栲林地土壤微生物的主要PLFA;相关性分析表明,土壤PLFA含量与降雨量和凋落物量都呈极显著正相关（P<0.01）。     

巨菌草种植对崩岗区土壤微生物数量及酶活性的影响

研究通过比较巨菌草种植对崩岗区土壤微生物数量及土壤酶活性的影响,以期为种植菌草治理崩岗提供更多的理论依据。试验采集巨菌草种植不同区域土样,即根面土、根区土、非根际土及对照土进行分析,结果表明,巨菌草种植提高了土壤微生物数量及酶活性,且不同采集区域存在差异,巨菌草有较明显的根际效应,具体为,土壤微生物数量:根面土根区土非根际土对照土,根面区域的巨菌草根圈比为:细菌53. 89放线菌52. 96真菌14. 14,根区的巨菌草根圈比为:放线菌2. 96细菌2. 17真菌1. 70;土壤酶活性:根区土非根际土对照土。     

不同生长模式下人参土壤微生物群落结构研究

为明确不同生长模式下人参土壤微生物群落结构组成,以野山参、林下参和农田栽参土壤作为试验材料,利用磷脂脂肪酸分析法(PLFA)测定人参土壤微生物群落结构组成。结果表明,不同生长模式下人参土壤中C、N含量不同,野山参土壤中全C和全N含量均显著高于林下参和农田栽参土壤(P0.05),是农田栽参土壤的10.30和4.61倍;C/N比为野山参土壤林下参土壤农田栽参土壤,野山参和林下参土壤C/N比差异不显著,但远高于农田栽参土壤;野山参土壤微生物总量最高为1 671.05 nmol·g~(-1),农田栽参土壤最低为266.80 nmol·g~(-1)。不同人参生长模式下细菌均为优势菌群,但放线菌在野山参土壤中含量为187.18 nmol·g~(-1),林下参土壤中为26.12nmol·g~(-1),农田栽参土壤中为6.77 nmol·g~(-1)。通过挖掘功能微生物发现,代表抗逆性微生物指标蓝细菌(182ω6)及革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比值(G+/G-)均为野山参土壤林下参土壤农田栽参土壤,野山参土壤中蓝细菌含量是林下参土壤的3.51倍,农田栽参土壤则未检出;野山参土壤中G+/G-分别是林下参土壤和农田栽参土壤的6.93和9.10倍。野山参土壤微生物量大、种群丰度高,生产实践中可通过添加外援微生物改变土壤微生物群落结构及组成提高农田栽参土壤肥力。     

根际箱种植条件下富含硫氨基酸转基因大豆对土壤微生物群落结构的影响

采用磷脂脂肪酸(PLFA)方法测定了根际箱种植条件下富含硫氨基酸转基因大豆品系OE-8、OE-7、RNAi-3及其受体南农88-1和17-4、21-8、57及其受体N2899对根际土壤微生物群落结构的影响.结果表明:与受体南农88-1根际土壤微生物的磷脂脂肪酸相比,转基因品系OE-8的12Me14∶0、15∶0、17∶0、cy17∶0、10Me17∶0、10Me18∶0、20∶1ω9、18∶2ω6,9cc含量显著提高,转基因品系OE-7的14Me15∶0、16∶0、20∶1ω9含量存在显著差异,转基因品系RNAi-3的14Me15∶0含量显著提高,3个转基因品系根际土壤微生物磷脂脂肪中缺失15Me16∶1ω5,但出现20∶1ω9和18∶2ω6,9cc;与受体N2899根际土壤微生物的磷脂脂肪酸相比,转基因品系17-4的15∶0、14Me14∶0、16∶1ω7c、16∶0、cy17∶0、10Me17∶0、18∶1ω8、cy19∶0含量发生改变,转基因品系21-8的14Me16∶0、cy19∶0缺失,转基因品系57的所有磷脂脂肪酸含量显著提高,3个转基因品系根际土壤微生物磷脂脂肪中出现18∶1ω2.对单个PLFA含量进行的主成分分析显示,花期转基因品系土壤总体微生物群落结构发生了改变,与受体相比变化较大的转基因品系有OE-7、RNAi-3、17-4和57.     

不同土壤改良剂对烤烟根区土壤微生态·烟叶质量的影响

[目的]研究不同土壤改良剂对烤烟根区土壤微生态及烟叶质量的影响。[方法]采用大田随机区组试验,研究烟田施用几种土壤改良剂对烤烟根区土壤pH、微生物和酶活性以及烤后烟叶评吸质量的影响。[结果]烟田施用土壤生态调节剂和微生物肥,可降低烤烟生育前期根区土壤pH,提高过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,增加土壤微生物总量,提高烤后烟叶评吸质量;施用腐植酸和硫磺可明显降低根区土壤pH和酶活性,增加土壤微生物总量,但对烤后烟叶香气质和香气量提高不明显,并且燃烧性变差。[结论]土壤生态调节剂和微生物肥改善了根区土壤微生态环境,提高了烟叶质量。     

生物质炭对荠菜生长过程中根区土壤特性和微生物特性的影响

利用控制性的大田试验栽培技术,研究不同浓度生物质炭[对照(CK,0)、低生物质炭(LB,10 t/hm2)、中生物质炭(MB,20 t/hm2)、高生物质炭(HB,30 t/hm2)]对荠菜生长过程中根区土壤特性和微生物特性的影响。结果表明:荠菜根区土壤p H值、容重和全盐含量随生物质炭浓度的增加呈逐渐降低趋势,不同浓度生物质炭处理下的荠菜根区土壤p H值、容重和全盐含量均显著低于对照(P0.05)。荠菜根区土壤养分和植株养分含量均随生物质炭浓度的增加呈先增加后降低的趋势,MB浓度处理下,荠菜根区土壤养分和植株养分含量达到最大,不同浓度生物质炭处理下的荠菜土壤养分和植株养分含量均显著高于对照(P0.05)。荠菜根区土壤微生物数量以细菌最多(占微生物总数的90%以上),其次是放线菌,真菌最少,荠菜根区土壤细菌数量和放线菌数量随生物质炭浓度的增加呈先增加后降低的趋势,MB浓度处理下,荠菜根区土壤细菌数量和放线菌数量最大且显著高于对照,而生物质炭却显著降低了荠菜根区土壤真菌数量,但总的来说,生物质炭显著增加了荠菜根区土壤微生物总数。荠菜根区土壤酶活性和微生物量均随生物质炭浓度的增加呈先增加后降低趋势,MB浓度处理下,荠菜根区土壤养分和植株养分含量达到最大,不同浓度生物质炭处理下的荠菜土壤酶活性和微生物量均显著高于对照(P0.05)。以上研究结果表明,生物质炭的施用促进了荠菜根区土壤养分、微生物特性和酶活性的累积作用和改良土壤肥力作用,以中水平生物质炭(MB)处理下效果最好,而高水平生物质炭(HB)可能会有一定的抑制作用,这还与土壤类型、土壤肥力、植物种类和生态环境等密切相关。     

林下护育健参与红皮参根区土壤无机元素研究

林下护育山参发展过程中,山参红皮现象是影响护育山参生产的主要障碍因素。本研究利用ICP法对15年生护育健康山参、红皮山参的根区土壤及对照土壤的表层和根层中的25种无机元素进行了测试分析。分析结果表明：不同土壤中均含有所测试的25种无机元素,但量上差异较大,以Al、Fe、Mg含量较高,Mn、Ti、Ba的含量次之;健康山参土壤与对照相比,根层土壤的多数无机元素含量比对照含量有减少,红皮人参表层土壤中的Al、Ba、Be、Cu、Li、Mg、Mn、Sb、Sr等元素与对照和健康人参表层相比差异达到显著水平,红皮人参根层土壤中的Ba、Be、Fe、Ni、Mn、Sr、Ti、V等元素与对照和健康人参根层土壤相比差异达屁著水平,其中病根土壤中Fe的含量显著低于健参土壤,Mn的含量显著高于健参土壤。     

生物絮团对养殖水体水质和微生物群落功能的影响

为探讨生物絮团对养殖水体水质和微生物代谢功能的影响,采用水质分析和Biolog-ECO技术,分析了葡萄糖强化养殖水体培育生物絮团的过程中水质指标和微生物碳代谢变化特征。结果显示:(1)成熟的生物絮团有效降低了养殖水体氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮水平,并显著提高了养殖水体的总固体悬浮物(TSS)含量。(2)对照组和生物絮团组水体微生物样品平均颜色变化率(average well color development,AWCD)在培养108 h后趋于稳定,生物絮团组AWCD高出对照组18%;同时生物絮团系统水体微生物提高了对聚合物类和碳水化合物类的代谢强度;对比2组水体微生物代谢多样性指数发现,生物絮团组Shannon-Wiener指数和丰富度指数明显高于对照组(P0.05)。(3)2组水体微生物群落碳代谢特征PCA分析表明,主成分1(PC1)贡献度为66.9%,主成分2(PC2)贡献度为12.4%,2组水体微生物差异较大,碳代谢功能差异显著。因此,养殖水体应用生物絮团技术可以有效控制水质,增加水体微生物的代谢活性,影响水体微生物代谢功能。     

野山参根区土壤的主要理化特性研究

利用常规农化分析方法对野山参根区和对照土壤的主要理化指标进行了测试分析。分析结果表明：野山参根区土壤不同层次容重表层最低0．68．0．77g／cm3,根层次之0．73～0．83g／cm3,底层较大,其值最小为0．99g,cm3;根层土壤含水量最高是39．17％,其变化趋势与土壤容重恰好相反;根层土壤pH在4．74～6．36,,有机质在92．544—528．58g／kg,全氮含量在5．23～16．84g/kg,碱解氮含量42．20．141．19mg／kg,全磷含量0．15～0．21g,kg,速效磷含量20．96—55．44mg／kg,土壤全钾3．22—10．30g／kg,有效钾272．62。970．26mg/kg。通过简单相关分析发现,全氮、碱解氮、速效磷与有机质间呈极显著正相关,有效钾和pH与有机质呈显著正相关;碱解氮、速效磷、有效钾与全氮间呈极显著正相关;有效钾与全磷间呈极显著正相关。野山参根区土壤丰富的养分组成和合理的配比,为山参的健康生长提供了有利的保证。     

林下参根区土壤养分状况研究

[目的]为林下参健康发展和野山参资源的恢复提供科学依据。[方法]运用常规农化分析法对0（对照）、5、10、15、20、25年生林下参根区土壤的主要养分进行测定分析。I结果i林下参根区土壤不同层次有机质、全N和全P含量变化趋势均为袁层〉根层〉底层;随着参龄的增加,根层土壤有机质和全N含量有增加趋势;除25年生土壤外,其他各年生含量都与对照间达显著差异,根层土壤全P含量与对照间达极显著差异,以25年生土壤含量最高,达0．183g／kg;不同参龄全K含量与对照差异不显著,不同层次含量基本保持一致,碱解N和有效K含量随参龄增加含量呈递增趋势且低于对照,速效P含量则是随参龄增加有升高趋势且均高于对照;根层土壤pH值有升高趋势,25年生最高为6．36;对养分元素进行相关性分析表明,土壤有机质和全N、碱解N、速效P以及有效K达到极显著正相关,与全N和速效P相关系数最高,分别为0．968和0．987。全N和有效态氮磷钾、pH值均达到极显著正相关。[结论]林下参护育过程中,土壤养分供应充足,参根不同部位养分含量差异显著。     

Cokriging of Soil Cation Exchange Capacity Using the First Principal Component Derived from Soil Physico-Chemical Properties

As soil cation exchange capacity (CEC) is a vital indicator of soil quality and pollutant sequestration capacity,a study was conducted to evaluate cokriging of CEC with the principal components derived from soil physico-chemical properties.In Qingdao,China,107 soil samples were collected.Soil CEC was estimated by using 86 soil samples for prediction and 21 soil samples for test.The first two principal components (PC1 and PC2) together explained 60.2％ of the total variance of soil physico-chemical properties.The PC1 was highly correlated with CEC (r=0.76,P＜0.01),whereas there was no significant correlation between CEC and PC2 (r=0.03).The PC1 was then used as an auxiliary variable for the prediction of soil CEC.Mean error (ME) and root mean square error (RMSE) of kriging for the test dataset were -1.76 and 3.67 cmolc kg-1,and ME and RMSE of cokriging for the test dataset were -1.47 and 2.95 cmolc kg-1,respectively.The cross-validation R2 for the prediction dataset was 0.24 for kriging and 0.39 for cokriging.The results show that cokriging with PC1 is more reliable than kriging for spatial interpolation.In addition,principal components have the highest potential for cokriging predictions when the principal components have good correlations with the primary variables.     

应用PCR-DGGE研究铜冶炼厂附近根际土壤微生物生态变化

应用DGGE指纹图谱技术对重金属污染土壤植物修复过程中根际微生物的生态变化进行了研究。在植物的生长旺季采集根际土壤样品,共采集香根草、油菜、芥菜和对照11个样品,并进行土壤重金属分析和微生物群落结构分析。结果表明,在植物种植后,根际土壤重金属的NH4NO3和EDAT提取态均比对照(未种植植物)低。PCR-DGGE图谱分析不同植物根际土壤微生物DGGE图谱有着明显的差异性。DGGE图谱分析结果显示植物根际微生物的Shannon指数都有所增加,香根草根际微生物多样性程度最高为0.9347,其次为油菜和芥菜,其多样性指数分别为0.7655、0.6940。主成分分析(PCA)结果可以看出,主成分分析能够对不同植物根际和对照分开,并且显示出不同样品之间有着差异性。通过对土壤不同提取态的重金属含量与Shannon指数的相关性分析可以看出,各种不同提取态的重金属都跟Shannon植物有着负相关,但NH4NO3提取态的Cu和Zn与Shannon指数没有显著性的相关性,而EDTA提取态的Cu和Zn则与Shannon指数有显著性的负相关性,其相关系数为0.9539,EDTA提取态的Cu还与Shan-non指数呈极显著性的负相关,其相关系数为0.9931。     

不同生长模式下人参土壤养分状况与人参皂苷含量的关系

为了评价3种生长模式人参土壤养分供应能力及影响人参皂苷积累的主要养分因子,运用常规农化分析方法和超声提取-高效液相法分别测定土壤养分含量和人参中9种单体皂苷含量.结果表明,人参土壤有机质和速效氮磷钾含量为野山参＞林下参＞园参,土壤有机质含量变异系数为85.6％,属中等变异,土壤全量氮、磷、钾变异系数大于1009,为强变异,结合国家第2次土壤普查养分分级标准可知,人参土壤碱解氮含量为国家5级水平,速效磷为国家2级水平,有效钾含量为641.4 mg/kg,远大于国家1级水平(200mg/kg);野山参和林下参中9种单体皂苷中以单体皂苷Rb1、Rc、Rb2、Rd和Rg1含量较高,5种单体皂苷显著高于园参(P＜0.05),林下参中单体皂苷含量以15 a生含量最高,其中Rb1、Rc、Rb2、Rd和Rg1分别为20.207、22.865、12.435、17.201和7.770 mg/g,为制定林下参适宜采收参龄提供参考;土壤中有机质、全氮和全磷含量直接影响人参皂苷的积累.不同生长模式下人参土壤养分含量差异较大,以野山参和林下参土壤为参考,科学施加氮、磷肥有助于提高园参品质.     

基于高通量测序分析间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物的影响

【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响,为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计,分析单作甘蔗（CK）和甘蔗间作猫豆（T处理）2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响,并采用Illumina HiSeq高通量测序技术,在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构,在种水平进行主成分（PCA）分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性;T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK,但差异不显著（P> 0.05,下同）,其多样性显著高于CK（P< 0.05,下同）;T处理的根际土壤中真菌的丰富度和多样性均显著高于CK。CK和T处理土壤样品的主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,其相对丰度均大于10.00%,优势细菌属分别为水恒杆菌属（Mizugakiibacter）、游动四孢属（Luedemannella）、乳杆菌属（Acidothermus）和布氏杆菌属（Bryobacte）,但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%,其他细菌属分别增加0.10%～0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）,分别为80.00%和92.00%,其次是担子菌门（Basidiomycota）,分别为8.00%和6.00%,排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属（Taifanglania）、毛壳属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分（PCA）分析结果显示,细菌群落PC1的变异为29.37%,PC2的变异为20.26%,二者的总贡献率为49.63%;真菌群落PC1的变异为33.44%,PC2的变异为27.73%,二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限,CK位于第1和第3象限,而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况,改变甘蔗根际微生物的群落结构,提高细菌和真菌的丰富度和多样性,但未影响优势菌门的排序。     

不同腐烂病发病程度核桃根区土壤微生物多样性分析

【目的】 研究土壤微生物数量和功能多样性与核桃腐烂病之间的关系,为核桃腐烂病微生物调控技术研究奠定良好的理论基础。【方法】以健康、轻度、中度和重度4类不同病害程度的12年生核桃树为试材,采用可培养微生物计数和Biolog生态板测定其根区土壤微生物数量和功能多样性的异同,分析其与病害程度之间的相关性。【结果】不同腐烂病发病程度核桃根际土壤三大可培养微生物类群数量差异显著。与健康土壤相比,不同发病程度土壤细菌数量呈先上升后下降趋势, 轻度、中度发病土壤分别提高了15.67%和12.28%,重度发病土壤则下降了33.46%。轻度、中度和重度发病土壤放线菌数量分别下降了47.33%、32.98%和19.27%,真菌数量分别下降了49.32%、22.68%和42.68%。Biolog碳源利用表明,核桃腐烂病不同发病程度土壤微生物多样性也存在显著差异。从144 h的AWCD值可以看出,腐烂病发病较轻的核桃根区土壤中,微生物活性最高,健康土壤降低了12.03%,中、重度发病土壤分别降低了14.56%和18.42%。轻度发病土壤的Shannon丰富度指数(H)高于健康和中、重度发病土壤。健康和轻度发病的土壤微生物对糖类和氨基酸类碳源有较强的利用能力,而腐烂病发病较重的土壤中利用糖类、氨基酸类和酚酸类碳源的微生物在减少。主成分分析表明,发病程度不同的核桃根区土壤微生物群落有一定的差异。31种碳源中,糖类和氨基酸类碳源决定着主成分的分异。【结论】腐烂病发病程度较重的土壤中微生物活性低于健康和腐烂病发病程度较轻的土壤。根据土壤微生物利用的不同碳源,设计出合理的微量元素肥料,将有望减轻核桃腐烂病病害的发生。