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。     

土壤氮循环微生物过程的分子生态学研究进展

固氮作用、硝化作用和反硝化作用是土壤微生物参与氮素循环的三个重要方面。自分子生态学方法应用于土壤学后,土壤微生物作用于氮素循环过程的机理研究取得了若干重要进展。包括:1)利用固氮菌的nifH基因作为分子标记研究有机质、氮素与固氮微生物之间的关系,发现固氮微生物的丰度和群落结构与土壤有机质含量呈正相关。然而,固氮微生物的丰度和群落结构与土壤速效N含量呈负相关,施用氮肥会抑制固氮微生物的生长,施氮土壤固氮微生物数量减少,多样性降低。2)以氨氧化微生物功能基因为探针,揭示了土壤pH与氨氧化微生物分布关系密切,碱性土壤中氨氧化细菌是硝化作用主要参与者,而酸性土壤中氨氧化古菌是硝化作用的主导者。土壤中N素的含量也影响氨氧化微生物的数量和群落结构,施入氮肥后氨氧化微生物的数量和活性增加。3)利用反硝化功能基因为分子标记研究土壤因子对反硝化细菌群落的影响,阐明了土壤可溶性有机碳、pH和土壤水分是影响反硝化细菌数量和群落结构的重要因子,并且发现土壤反硝化细菌与土壤反硝化能力和氧化亚氮释放之间存在着一定的联系,但这种联系在不同研究对象中存在差异,需要进一步确认。目前,利用分子生物学技术解析土壤氮素循环微生物生态功能取得了重要的进展,但还需进一步深入。今后,将采用包括同位素在内的示踪技术与分子生物学方法相结合共同分析氮循环不同代谢过程微生物种群间的相互关系以及氧化亚氮产生与硝化和反硝化微生物之间的关系。     

十溴联苯醚对土壤中微生物群落结构及土壤潜在硝化功能的影响

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和寡聚核苷酸探针-荧光原位杂交(FISH)方法研究了十溴联苯醚(BDE209)对土壤中微生物群落的影响作用.结果表明,1 mg·kg-1BDE209对土壤中微生物群落多样性以及总细菌数有明显的促进作用,土壤中的氨氧化细菌以及亚硝酸氧化菌的数量有显著增长.BDE209浓度达到100mg·kg-1时,土壤微生物的总数和群落多样性则显著降低,同时氨氧化细菌以及亚硝酸氧化菌的生长也受到明显的抑制.暗室培养45 d内,BDE209虽未被降解,但高浓度的十溴联苯醚会对土壤中的微生物群落结构及土壤潜在的硝化作用产生较大影响.     

高通量测序解析微生物肥料对红壤有机农田 土壤微生物群落的影响

高通量测序技术可用于精确分析土壤微生物群落,从微生物群落结构和多样性的角度阐释微生物肥料对有机农田根区土壤微生物群落的影响。在红壤有机农田轮作种植条件下,施用微生物肥料后利用Illumina MiSeq高通量测序技术结合相关生物信息学分析土壤细菌和真菌的多样性指数及群落结构。结果表明,从6个有机农田根区土壤样本中获得7 729个细菌分类操作单元(operational taxonomic units,简称OTU)和3 271个真菌OTU,细菌和真菌文库测序覆盖率均在99%以上。微生物肥料会显著降低土壤细菌和真菌种群多样性,且可在一定程度上降低细菌群落丰富度,显著降低真菌群落丰富度;并减少根区土壤特有细菌和真菌物种数量。放线菌门、变形菌门和酸杆菌门是优势细菌,子囊菌门是优势真菌;微生物肥料会提高放线菌门、变形菌门、厚壁菌门和担子菌门的相对丰度,分别比对照组提高29. 46%、9. 17%、129. 33%、165. 73%;但会降低酸杆菌门、绿弯菌门、子囊菌门、接合菌门的相对丰度,分别比对照组降低30. 14%、33. 50%、17. 27%、86. 33%。因此,施用微生物肥料可改变红壤有机农田根区土壤细菌和真菌的丰富度和多样性,有助于控制作物病害发生。     

短期生物炭添加对不同类型土壤细菌和氨氧化微生物的影响

【目的】氨氧化作用是硝化作用的第一步,也是硝化作用的限速步骤,是全球氮循环的关键环节。本试验旨在研究在我国不同类型土壤中添加花生壳生物炭对细菌和氨氧化作用的影响,为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】试验以黄棕壤、潮土、黑土为供试土壤,通过短期培养试验,利用16SrRNA测序研究生物炭对不同类型土壤氨氧化微生物、细菌群落结构以及相关酶基因表达量的影响。每种土壤设置4个处理：CK（不施用化肥和生物炭）,F（单施化肥）,C（单施2%花生壳生物炭）,FC（施用化肥+2%花生壳生物炭）。【结果】施用生物炭后（C、FC）酸性土壤pH显著提高了0.5—1.0个单位,但碱性土壤pH显著降低了0.5—0.6个单位;单施生物炭（C）造成黄棕壤的微生物丰富度和多样性显著提高,潮土在单施生物炭（C）时仅显著提高了土壤的微生物多样性指数,在黑土中施用生物炭和化肥都未显著改变土壤微生物的丰富度和多样性;在3种土壤中氨氧化细菌的丰度皆高于氨氧化古菌,测得的氨氧化细菌的OTU丰度约为氨氧化古菌的8.1倍;生物炭和化肥并未显著改变奇古菌门中的OTU丰度,却对β和γ变形菌中的OTU丰度产生了显著性影响;3种土壤的氨氧化细菌都以β变形菌为主,约占60%;另外,生物炭的施用（C、FC）在PC1（40.4%）上显著改变了黄棕壤的微生物群落结构,在PC1（42.3%）和PC2（21.3%）上都显著改变了潮土的微生物群落结构;施用生物炭后（C、FC）,短期内潮土中氨合成相关酶基因表达量显著降低14.7%—39.9%,氨氧化古菌丰度在单一施炭（C）和化肥与生物炭同施（FC）时分别降低了70.5%和48.7%。【结论】施用生物炭后,短期内显著改变了黄棕壤和潮土的微生物群落结构,并明显抑制了潮土的氨氧化作用。     

不同黄萎病抗性棉花品种对土壤微生物数量的影响

[目的]阐明棉花不同抗性品种与土壤微生物群落的关系,为棉花抗黄萎病机理和防治措施提供理论依据.[方法]选取5种不同抗性棉花品种在根盒中进行培养,对根际和距根际不同距离土壤中真菌、放线菌和细菌进行平板计数.[结果]健康土壤培养抗病棉花品种根系对土壤中细菌和放线菌有聚集作用,对真菌有一定的排斥作用;耐病和感病品种则相反.接入拮抗菌和施微生物有机肥能够增加细菌和放线菌数量,降低真菌的比例.[结论]土壤微生物数量及比例与棉花抗性存在密切相关性.     

抗生素溶杆菌13-1对魔芋土壤微生物群落的影响*

 采用传统培养分离法和Biolog方法研究了施用抗生素溶杆菌13-1对魔芋土壤微生物数量和群落代谢功能多样性的影响。分离法试验结果表明：生防细菌的施入对土壤中可培养细菌、真菌的种群数量有短期影响,随着施入时间及魔芋生育期的延长,土壤中的细菌、真菌数量逐渐恢复到对照水平;生防细菌对土壤中放线菌的种群数量影响较小。Biolog试验结果表明,生防细菌使土壤细菌群落对底物碳源利用的丰富度提高;平均颜色变化率AWCD值受魔芋生长周期的影响,具体表现为魔芋换头期生防细菌处理能提高土壤微生物群落代谢活性,而在魔芋膨大期施用生防细菌处理能降低土壤微生物群落代谢活性;主成分分析显示,在魔芋换头期和膨大期施用生防菌处理的魔芋土壤微生物群落代谢功能与对照组相比差异性达到了显著水平（P<0.05）。     

施用H_3BO_3对茄子根际土壤生物活性的影响

通过施用H3BO3,研究土壤微生物(真菌、细菌、放线菌)种群结构和土壤酶活性变化,结果表明,施用硼溶液50mg/L后,真菌数量和放线菌数量增加,并达到了显著水平,细菌的数量有所下降,但变化不显著,根际土壤中微生物种群结构发生改变。施用H3BO3能有效提高茄子根际土壤中过氧化氢酶、多酚氧化酶活性,而对过氧化物酶、脲酶、蛋白酶的活性具有抑制作用。     

乙草胺对玉米根际和非根际可培养微生物的影响

为探明土壤-植物系统中,田间施用量的乙草胺对玉米根际和非根际微生物数量的影响,采用田间试验及室内测试方法,在玉米苗期不同阶段测定了土壤中微生物量碳的变化,并进一步用平板稀释培养法研究了玉米根际和非根际土壤中细菌和真菌数量的变化.结果表明,乙草胺施用对玉米根际和非根际的土壤微生物群落均具有一定影响.可培养的根际细菌和真菌均呈现先抑制后刺激的变化,但与真菌不同,细菌受到的抑制作用时间较短,刺激作用时间较长;而本体土壤中可培养细菌和真菌则主要受到抑制作用,但是抑制作用的强度和持续时间差别很大.乙草胺对根际土壤微生物量碳可产生一定刺激作用,但影响并不湿著;由于乙草胺施用对非根际土壤细菌和真菌的影响不同步并存在群落结构的补偿作用,从而维持了非根际土壤总体微生物生物量碳的基本稳定.     

有机肥料施用量对烟田土壤微生物的影响

对不同有机肥料施用量的烟田土壤中细菌、固氯菌、放线菌和真菌进行了分离,对不同微生物种群进行了数量和多样性分析.结果表明,有机肥料施用量对烟田根际土中微生物数量有一定的影响,在有机肥料施用量为0-30000 kg/hm~2的范围内,细菌、固氮菌、放线菌和真菌的数量随着有机肥料施用量的增加而呈现增长趋势,细菌、固氮菌、放线菌和真菌的根土比随着有机肥料施用量的增加而呈现增加趋势,施用有机肥料的烟田微生物多样性指数H和均匀度E低于未施用有机肥料的.     

不同灌溉模式和施氮处理下稻田氨氧化细菌及无机氮对N2O排放的影响

通过大田试验,研究不同灌溉方式和施氮处理下早稻、晚稻不同时期稻田N_2O的排放通量、氨氧化细菌数量、氨氧化潜势和无机氮含量的变化,揭示土壤氨氧化细菌数量、氨氧化潜势和无机氮含量对稻田N_2O排放的影响。两季试验均设3种灌溉模式,即常规灌溉(CIR)、"薄浅湿晒"(TIR)和干湿交替(DIR),和2种施氮处理,即100%尿素-N(FM1)和50%尿素-N+50%猪粪-N(FM2)。结果表明:晚稻、早稻分蘖期和成熟期土壤氨氧化细菌数量较低,而孕穗期和乳熟期数量较高;晚稻孕穗期、早稻孕穗期和乳熟期土壤氨氧化潜势较高,而晚稻、早稻分蘖期和成熟期土壤氨氧化潜势较低;相同施氮处理下,DIR模式土壤NH_4~+-N含量高于CIR与TIR模式,DIR与TIR模式土壤NO_3~--N含量均显著高于CIR模式;晚稻、早稻孕穗期和乳熟期DIR和TIR模式土壤N_2O排放通量比CIR模式显著提高,FM2处理高于FM1处理;氨氧化细菌和氨氧化潜势与NH_4~+-N含量之间呈极显著正相关关系,N_2O排放通量与氨氧化细菌和氨氧化潜势之间呈极显著正相关关系。因此,N_2O的排放受到氨氧化细菌和氨氧化潜势的直接影响,稻田NH_4~+-N含量大小会影响氨氧化细菌数量和氨氧化潜势,从而间接影响N_2O的排放。     

外源汞添加对土壤微生物区系的影响

汞作为环境的主要污染重金属之一,对土壤微生物的影响是表征其环境效应的重要方面,结果可为土壤环境监测等提供生物学依据。以安徽省淮南市水稻土为材料,通过室内模拟试验探索了汞对土壤微生物区系的影响。结果表明,汞对土壤中细菌、真菌和放线菌的增殖总体上具有抑制作用,但这种抑制效应具有波动性特点,并且随着培养时间的延长微生物的被抑制程度减弱。高浓度汞(50 mg·kg-1)在整个培养期内对细菌、真菌和放线菌均有显著的抑制作用;中低浓度汞(10 mg·kg-1和2 mg·kg-1)对微生物影响随培养时间而波动。全汞和有效汞的含量显著影响了三大菌群的数量(P0.05)。真菌在较高汞污染土壤上产生抗性,而放线菌对汞污染较为敏感,能够指示程度较轻的土壤汞污染。     

红壤区花生耕作方式对土壤微生物区系的影响

在大田条件下,针对江西红壤区花生在5种耕作方式下的土壤微生物区系进行了培养计数,研究了花生采用不同耕作方式对土壤微生物区系的影响。结果表明,花生的不同耕作方式对土壤微生物区系有显著的影响;与轮作方式相比,连作土壤和根际中细菌、放线菌、自生固氮菌和根瘤菌数量明显较少,真菌数量明显较多。随着连作年限的增加,土壤和根际中细菌、放线菌、自生固氮菌和根瘤菌数量显著减少,真菌数量显著增加。     

套种韭菜配施生物有机肥对香蕉枯萎病及土壤微生物的影响

通过田间试验,研究了香蕉套种韭菜和配施生物有机肥对香蕉生长、香蕉枯萎病、土壤微生物以及土壤酶的影响。结果表明,香蕉套种韭菜及配施生物有机肥均对香蕉枯萎病有显著的防病效果,以有机肥+香蕉单作(A1B1)处理的防病效果为0,有机肥+香蕉与韭菜套作(A1B2)、生物有机肥+香蕉单作(A2B1)和生物有机肥+香蕉与韭菜套作(A2B2)处理的防病效果分别达到13.6%、18.7%和45.2%;香蕉套种韭菜及配施生物有机肥均对香蕉生长有显著的促进作用,A2B2对香蕉生长促进效果最佳,香蕉移栽240d后,株高、叶宽、茎围和产量比A1B1分别提高了20.0%、6.6%、10.6%和55.6%。施用生物有机肥后土壤细菌和放线菌数量的增加、真菌和尖孢镰刀菌数量的减少达到了显著水平;香蕉套种韭菜处理的土壤细菌含量显著增加,放线菌、真菌和尖孢镰刀菌含量显著降低。香蕉套种韭菜处理的土壤酶活性均显著高于香蕉单作,配施生物有机肥后土壤酶活性得到进一步增强。     

酵素菌肥对栽参土壤生物学性质的影响

研究了施用酵素菌肥的栽参土壤人参根际微生物量碳及细菌、真菌和放线菌数量的变化。结果表明:施用酵素菌肥后土壤微生物量碳随时间变化呈双峰态势,在栽参的第30天出现第1个峰值,在第90天出现第2个峰值,并且随着酵素菌肥量的增加,土壤微生物量碳的变幅增大。施用酵素菌肥后,土壤中细菌和放线菌的数量较对照组都有所增加,二者增幅几乎相当,分别为36.4%和36.3%。真菌数量较对照组有所减少,下降幅度为19.2%。     

不同浓度氯嘧磺隆对土壤微生物群落和土壤呼吸强度的影响

[目的]研究不同浓度氯嘧磺隆的使用对土壤微生物群落和土壤呼吸强度的影响.[方法]通过实验室模拟,研究不同浓度氯嘧磺隆对黄棕壤微生物（细菌、真菌和放线菌）种群数量和呼吸强度的影响.[结果]氯嘧磺隆的使用刚开始抑制土壤细菌和真菌的生长,14 d后促进其生长;低浓度氯嘧磺隆促进放线菌的生长,高浓度则抑制放线菌的生长;氯嘧磺隆会显著抑制土壤呼吸作用.[结论]为研究氯嘧磺隆对土壤生态系统的影响提供理论依据.     

枯草芽孢杆菌B29对黄瓜根际土壤微生物的影响

[目的]探讨枯草芽孢杆菌B29对黄瓜根际土壤微生物的影响。[方法]用枯草芽孢杆菌B29菌剂和化学杀菌剂(百菌清)灌根处理黄瓜根际土壤,通过田间试验研究了其对根际土壤微生物种群数量的影响。[结果]施用枯草芽孢杆菌B29菌剂后,使根际细菌和放线菌数量在第10、20天显著增加,第30、40天恢复至和对照一致;使根际真菌数量逐渐下降,第10天显著低于对照,20～40 d时极显著低于对照,至第40天稍有回升,略高于10 d时的真菌数量。施用百菌清处理后,在第10、20天,根际细菌数量极显著下降且明显低于对照,放线菌数量也低于对照但差异不显著,根际细菌和放线菌数量均极显著低于生防菌处理组,至第30、40天恢复到和对照一致;对根际真菌数量的影响是先降低后升高,但极显著低于对照。[结论]施用枯草芽孢杆菌B29可促进黄瓜根际细菌和放线菌的生长,抑制真菌的生长。     

调节茶园土壤pH对土壤养分、酶活性及微生物数量的影响

[目的]考察酸化和碱化作用对茶园土壤主要养分、土壤酶活性及微生物数量的影响,进而探讨pH值变化与三者之间关系。[方法]用石灰调节茶园土壤pH进行不同天数培养后研究土壤养分、酶活性及微生物。[结果]酸性土壤经石灰调节提高pH 1～2,引起土壤中速效磷、可交换性酸降低,土壤细菌、放线菌数量增加近10倍,真菌随pH增加而减少;土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶活性随pH调节而增高。[结论]随着培养天数的增加茶园土壤pH呈降低趋势;土壤中速效磷、交换性酸、真菌数量及转化酶活性与pH之间呈负相关;土壤中细菌、放线菌数量及过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶的酶活性与pH呈正相关。     

转基因抗虫棉对土壤微生物影响的初步研究

研究了种植转基因抗虫棉不同年限的棉田对土壤主要微生物的影响。结果表明,不同棉田每克干土中土壤微生物数量平均为11 162万个,其中细菌数为9 370万个,占总数83.95%,在总菌数中占绝对的优势,说明细菌是棉田土壤微生物的主体;放线菌次之,占14.44%;真菌最少,占1.62%。不同类型棉田在棉花生长的3个不同时期土壤中的细菌、真菌和放线菌的变化规律基本一致,分别在种植4年转基因棉花的棉田达到高峰值;但细菌数量变化较大,大体上呈现先上升后下降的趋势;真菌数量一直呈上升趋势;放线菌数量大体上呈一直下降趋势。可见,种植转基因棉对棉田土壤微生物的影响较大,且种植时间的长短对其有不同的影响。