高粱根际微生物研究进展

根据近年来国内外关于高粱根际微生物的研究成果,综述了高粱根际微生物的多样性、主要影响因素、高粱根际微生物对高粱生长的影响、根际促生菌对高粱重金属携带能力的影响及土壤的生物修复等最新研究进展,这些研究成果分析了高粱根际微生物多样性对植株生长、生态环境等的影响意义及交互作用,并展望了今后高粱根际微生物方向需要深入研究的问题,从多组学、功能性状和全球变化等多角度认识高粱根际微生物,为高粱的科学生产种植及利用提供更多思路。     

根瘤菌拌种对两种苜蓿生长及根际微生物多样性的影响

为研究根瘤菌(rhizobium)拌种对两种苜蓿(Medicago sativa Linn)生长及根际土壤微生物多样性的影响,本研究采用田间观测和高通量测序的方法,分别对不同拌种剂量处理的两种苜蓿('北林201'和'北林202')生长状况和根际土壤微生物群落多样性进行分析.结果表明:拌种处理后,两种苜蓿的株高明显增加,...     

菌渣对黑麦草根际微生物群落的影响

为了探讨菌渣对黑麦草(Lolium perenne)根际土壤微生物群落结构的影响,测定了添加不同量菌渣后黑麦草根际土壤的磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs),比较分析了不同处理下黑麦草根际土壤微生物PLFAs组成、相对含量和微生物群落结构的差异。结果表明,施用菌渣后,黑麦草植株根际土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记种类和总量均高于对照组。进一步分析表明,菌渣处理可以改变黑麦草根际土壤微生物种群结构,有利于根际土壤中细菌、真菌和放线菌的生长。同时,采用菌渣处理黑麦草后,其根际土壤微生物群落的Simpson、Shannon-Wiener和Pielou指数均得以提高,表明菌渣可以增加黑麦草根际土壤中微生物群落多样性,推测其可以改善根际土壤质量。     

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.     

植物根系分泌物与根际微生物的相互作用

根系分泌物在植物与土壤进行物质交换和信息传递等重要生命活动中起着重要的媒介作用,通过作用于其周围环境影响根际微生物的生长,同时根际微生物又对根分泌物产生影响。文章综述了根系分泌物的概念及根系分泌物与微生物间的相互作用关系,并由此引起思考。     

丛枝菌根及其宿主植物对根际微生物作用的响应

丛枝菌根(AM)真菌和根际微生物均是土壤生态系统中广泛分布的微生物类群,深入研究和揭示根际微生物对AM真菌的作用及其对宿主植物的影响,对于利用和调控土壤根际微环境,促进植物生长,维持生态系统稳定性具有深远的意义。基于此,本研究以AM真菌为中心,通过对当前广泛关注的几种根际微生物类型:根际细菌、根际放线菌、根际真菌和根际线虫等对AM真菌的生物学效应,进而对宿主植物影响的结果,深入分析根际微生物与AM真菌相互作用的生态学机理,为阐明土壤生态系统中根际微生物-AM真菌-宿主植物的相互关系提供理论依据。     

育苗基质对槟榔根生长及根际微生物的影响

通过设置不同基质配比处理,筛选出适合槟榔苗的基质配方,为繁育优质种苗提供理论依据。本研究以红壤土、椰糠和羊粪为原料,按不同比例配制育苗处理组合,测定基质理化性质、根系生长状况、根系活力以及根际微生物多样性等指标。结果表明,不同基质配比处理对根鲜干重、次级根、根系活力及微生物数量等方面影响显著。其中Ⅳ处理(6/10红壤土+3/10椰糠+1/10羊粪)综合表现最好。表现最差的是不添加椰糠和羊粪的CK处理。通过对基质总孔隙度、容重与根系生长、微生物数量的相关性分析发现,总孔隙度与根干重、一级根、根系活力、真菌、细菌、放线菌等均呈显著正相关(P＜0.01或P＜0.05);除根鲜重及二级根数外,容重与其他指标均呈显著或极显著负相关(P＜0.01或P＜0.05),表明种苗繁育基质总孔隙度与容重对植物生长及根际微环境具有重要的影响作用。     

根际微生物及土壤浸提物对沙门氏菌SW-1生长的影响

通过研究不同植物根际微生物及根际土壤浸提物对畜禽病原菌生长繁殖的影响,为养殖场区绿化植物选择提供参考.试验中选取了致病性沙门氏菌SW-1菌株为测试菌,在校园周围不同地方采集了17种植物的根际土壤,每种植物采集2个不同地方,共采集34份土样,2h内对土样分别进行土壤微生物的混合发酵和生理盐水浸提,采用打孔法测定其发酵液和水浸提物对致病性沙门氏菌SW-1的抑制作用.试验结果表明,草坪草、银杏、牵牛、沿阶草的根际微生物,银杏根际微生物发酵液以及草坪草、银杏根际土壤浸提物对沙门氏菌的生长有较强的抑制作用.从综合效果来分析,银杏、草坪草、牵牛、沿阶草等用于养殖场绿化,可能会对一些畜禽病原菌的控制起到一定的作用.     

桑树间作大豆对桑园土壤微生物多样性的影响

利用稀释平板法与Biolog-Eco技术对桑树单作、桑树-大豆间作的桑园土壤微生物数量、种群结构以及微生物碳代谢多样性进行研究,为桑树合理间作其它作物改良桑园土壤提供理论依据。桑树间作大豆的桑园,桑树根际(IMR)土壤中的细菌和放线菌数量、可培养细菌种群结构、微生物碳代谢活性的平均单孔颜色变化率(AWCD)及多样性指数(H)均显著高于单作桑园,而真菌数量低于单作桑园。争论贪噬菌(Variovorax paradoxus)和沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)是间作桑园的桑树根际土壤中特有的优势菌属。土壤微生物对不同碳源的利用及主成分分析表明,糖类、氨基酸、聚合物和混合物是间作桑园桑树根际土壤微生物利用的主要碳源类型,利用强度均显著高于单作桑园的桑树根际土壤微生物。间作桑园土壤的有机质、速效磷和速效钾含量亦显著高于单作桑园。以上研究结果表明,桑树间作大豆改变了桑树根际土壤微生物群落结构组成,增强了根际土壤微生物群落的碳代谢多样性,改善了土壤养分条件。     

不同生长时期碱蓬对根际土壤细菌群落结构的影响

土壤微生物是表征土壤质量的重要指标,且对盐碱土壤修复具有重要作用.采用Illumina NovaSeq技术分析松嫩平原盐碱土壤中不同生长时期碱蓬对根际土壤微生物群落结构的影响,以期从微生物的角度评价不同生长时期碱蓬对根际土壤的影响.研究结果表明:随着碱蓬生长时期变化,根际土壤有机质(SOM)和总磷(TP)含量逐渐上升....     

柱花草根系与根际微生物类群的研究

对桂林毛村岩溶区和非岩溶区柱花草Stylosanthes guianensis根系与根际微生物组成多样性进行定量定性分析。结果表明,比较根系与根际3种微生物类群,两地区微生物数量变化除放线菌外都呈同一趋势,即：非岩溶区>岩溶区,且根际>侧根>主根,非岩溶区根际土壤细菌高达0.73亿个/g,岩溶区的为0.25 亿个/g。从物种丰富度看,非岩溶区柱花草根系与根际的均大于岩溶区。就主根部位来说,非岩溶区的霉菌数达12种,岩溶区的仅为6种。菌种属类鉴定得出非岩溶区中柱花草根系和根际微生物优势菌属的组成具有相似性,岩溶区的具有差异性。     

4种牧草接种AM真菌效应分析

通过对红三叶(Trifolium pratense)、白三叶(Trifolium repens)、高丹草(Sorghum sudanense)、紫花苜蓿(Medicago sativa)接种AM真菌,测定植物根际AM真菌菌根侵染率、孢子密度,地上和地下部分生物量,了解宿主植物与AM真菌之间的协同作用,明确AM真菌对牧草的促生长效应,并筛选与4种牧草匹配的AM真菌。结果表明,AM真菌可侵染4种牧草且均能产生孢子,但不同牧草的侵染率和孢子密度存在差异。当对高丹草接种Glomus mosseae、Glomus intraradices、Glomus etunicatum、Glomus cladoideum、Glomus microagregatum、Glomus caledonium(简称G6),对红、白三叶接种Glomus intraradices(简称Gi),对苜蓿接种Glomus mosseae(简称Gm)时产量提高水平较对照组最为明显,接种AM真菌有效促进了植株的生长发育,提高了牧草的产量。     

胶质芽孢杆菌对黑麦草根际微生物数量的影响

本试验采用稀释涂布平板法研究了从玉米(Zea mays)、草地早熟禾(Poa pratensis)、披碱草(Elymus dahuricus)、多年生黑麦草、匍匐剪股颖(Agrostis palustris)根际土壤中分离到的5株胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）菌株对多年生黑麦（Lolium perenne）草根际微生物数量的影响。结果表明,分离筛选到的5株胶质芽孢杆菌菌剂施入土壤后,黑麦草根际3个采样时期的细菌、放线菌数量都分别高于无施胶质芽孢杆菌菌剂的对照;但3个采样时期的根际真菌数量与对照相比均呈降低趋势,说明5株胶质芽孢杆菌菌剂施入土壤后对真菌的生长具有抑制作用,但对多年生黑麦草根际细菌、放线菌数量的提高具有促进作用。     

转基因苜蓿对土壤微生物的影响

采用传统的平板计数法和PCR凝胶电泳技术,在大田栽培条件下,以转BADH基因苜蓿和非转基因苜蓿为材料,于2009年和2010年连续2年测定苜蓿根际土壤细菌、放线菌和真菌数量的变化,并对外源基因是否转移到土壤微生物中的可能性进行检测分析。结果表明,在不同年份和不同月份转基因植株与非转基因植株根部土壤3大类微生物(细菌、放线菌和真菌)数量变化趋势一致;二者根部土壤3大类微生物数量无显著差异,2年间转基因苜蓿的土壤3大类微生物数量无显著差异;并利用BADH基因特异引物对土样的总DNA,以及菌株DNA进行PCR扩增,均未检测到外源基因扩增产物。初步研究结果表明,转基因苜蓿对土壤微生物系统尚没有明显的影响。     

豆科与禾本科牧草混播效应研究进展

混播技术、种群性状、生产优势、混播方式与土壤肥力间的关系等方面是观察与认识豆科与禾本科饲草混播方式的基本内容。过去大多数研究集中在该体系的地上部及现象方面的研究,今后应加强该体系内地下部种间相互作用与土壤养分吸收利用之间的关系以及种间差异与根际过程调控等方面相关机理的研究,如禾本科与豆科牧草混播种间养分竞争能力差异的生理生态基础研究,种间竞争和促进作用的基因型差异研究,微生物群落及数量变化等方面的研究。通过这些深入研究间混播的资源吸收利用特点与混播因果关系,为禾本科与豆科牧草混播种植方式的进一步发展提供理论基础。     

保护性耕作对黄土旱塬玉米土壤呼吸及微生物数量的影响

研究了实施保护性耕作10年后秸秆还田和免耕对土壤可培养微生物数量和CO2释放的影响,采用LI COR 6400 09土壤气室连接红外线气体分析仪测定了玉米（Zea mays cv.Zhongdan No.2）土壤呼吸速率,采用平板涂抹计数法测定了根际土壤细菌、真菌和放线菌数量。结果表明,免耕和秸秆还田处理玉米花期土壤呼吸速率降低了8.3%和7.8%,玉米收获期土壤呼吸速率降低了15.5%和13.6%;土壤10 cm处地温与土壤呼吸速率变化趋势一致,且在传统耕作处理下最高;与传统耕作相比,免耕和秸秆还田不同程度地增加了根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量,但各类微生物数量之间的比例恒定;土壤呼吸速率与3类根际土壤微生物的数量呈负相关,但不显著。可利用免耕和秸秆还田提高黄土旱塬土壤碳库贮量。     

不同生长年限紫花苜蓿根系及其土壤微生物的分布

采用分层取样法,对不同生长年限紫花苜蓿Medicago sativa根系及根际微生物的分布进行了研究.结果表明:在0～40 cm土层内,5年生紫花苜蓿的主根干质量、侧根干质量和侧根发生数分别是2年生紫花苜蓿的1.98、1.44和1.29倍,紫花苜蓿根系的重心随生长年限的增加而下移;根瘤数、根瘤体积和根瘤干质量5年生紫花苜蓿分别是2年生紫花苜蓿的1.85、2.81和1.43倍,二者相差倍数随着土层深度的增加而增加;细菌和放线菌的数量5年生紫花苜蓿地均相应高于2年生紫花苜蓿地,而真菌的数量相差不大;各土层的呼吸强度5年生紫花苜蓿地均相应高于2年生紫花苜蓿地.     

黑龙江地区4类一年生禾本科饲草的生产性能比较

为了研究禾本科饲草的生产性能,试验选用20种一年生禾本科饲草材料,在黑龙江省农业科学院草业研究所试验地进行田间种植,对其生产性能进行比较分析。结果表明:高丹草Late BMR、大力士以及苏丹草的PACF8421和健宝4个品种(品系)未能完成其生育期;青贮玉米的株高最高,与其他品种差异极显著(P<0.01),苏丹草中农26837的株高最低,只有191 cm;高丹草中Enorma和Bra-sero的分蘖能力最强,单株分蘖数分别为37.00,31.50个/株,极显著高于其他品种(P<0.01);高丹草Big Kahuma的鲜草产量高,抗倒伏能力和抗病性均较强。苏丹草中Enorma的分蘖能力最强,茎叶比最小,抗病性最强。综合比较,在20种饲草品种中高丹草Big Kahuma和苏丹草Enorma宜作为黑龙江地区青饲、青贮的禾本科饲草品种。     

草地根际过程对养分循环调控机制研究进展

了解根际土壤养分碳、氮和磷的转化和循环利用是解决草地农业生态系统可持续利用性和提高草地生产力的根本问题。草地根际过程能够反映土壤碳、氮和磷等养分的周转速率,影响植物、土壤微生物对养分的竞争和捕获,维持根际微环境中各组分的养分平衡,同时与作物相比,草地土壤中养分元素碳、氮和磷的耦合性更强。因此,根际微生态系统结构与功能在维持养分转化和循环等方面具有重要作用。大量文献报道,调控根际微环境改变的关键因素是植物与土壤进行物质交换和信息传递的关键物质-根际分泌物,同时根际分泌物也是介导根际微生物和根际酶活性的关键物质。当草地环境发生改变时,该区域的根际分泌物、根际酶活性和根际土壤的微生物的组成和多样性也将发生根本性改变,从而导致该区域土壤养分的供应量和有效性发生改变,最终影响草地生产力和养分的有效利用效率。因此,深入探究草地根际过程对养分循环的调控机理,对于揭示草地植物与微生物间养分物质的分配利用和养分收益方面具有重要指导意义。综述了根际分泌物、根际酶和根际微生物参与养分循环的机制和互作机理,总结草地根际过程参与养分循环的机制,并对草学领域未来在根际微域的研究进行了一定的展望。