低磷胁迫对番茄根系生长及根际土壤细菌多样性的影响

以低磷胁迫和平衡施肥处理的番茄根系及根际土壤为研究对象,采用WinRHIZO根系分析系统、稀释平板法、PCR-DGGE等分析技术,研究低磷胁迫对番茄根系生长、根际土壤生物学特性以及细菌多样性的影响。结果表明：低磷胁迫导致番茄根系总根长、总根表面积、总根体积和根尖数减少;导致根际土壤中可培养微生物（细菌、真菌和放线菌）数量、酶活性、微生物生物量（C、N、P）以及细菌的多样性指数（H）、丰富度（S）和均匀度指数（Eh）等表征土壤肥力及健康状态的指标下降;导致部分诸如甲基杆菌属（Methylobacterium sp.）等具有溶磷功能的菌群缺失;平衡施肥对番茄的正常生长和提升土壤肥力以及维护土壤健康具有极其重要的作用。     

基于传统和高通量测序技术研究地膜对辣椒土壤特性及细菌多样性的影响

以不同种类地膜覆盖条件下辣椒菜园土壤为研究对象,运用传统和高通量测序技术,研究南方地区不同种类地膜覆盖对辣椒菜园土壤理化、生物学性状和细菌多样性的影响。结果表明：南方地区蔬菜生产中利用不同种类地膜,尤其以聚乙烯为原料的白色透明地膜、黑色地膜和银色地膜不仅有助于提高辣椒耕作层土壤温度与含水量,而且对减缓土壤pH的下降具有显著效果。此外,在细菌门分类水平上,不同种类地膜覆盖条件下土壤细菌的优势菌群表现为变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、酸杆菌门（Acidobacteria）和芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）细菌,其中以变形菌门（Proteobacteria）细菌的丰度最高;属分类水平上,不可培养细菌属、黄杆菌属（Flavobacterium）、溶杆菌属（Lysobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、H16（Ralstonia eutropha）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）细菌是南方地区不同种类地膜覆盖土壤中的优势菌属。此外,地膜覆盖不仅降低了土壤中对环境条件要求苛刻的不可培养细菌的丰度,而且有助于溶杆菌属和芽孢杆菌属等部分具有促生功能细菌的积聚。上述结果表明：南方地区蔬菜生产中利用地膜并没有导致菜园土壤质量劣化,而且有助于提高土壤肥力和保持土壤健康。     

不同作物根际土壤生物学性状及细菌多样性特征比较

【目的】比较并探究根际土壤生物学性状及细菌多样性能否作为筛选具有促生效果作物组合的生物学指标,为筛选促生的间套种作物组合及对土壤连作障碍的生态防控提供理论依据和技术支撑。【方法】选取葫芦科、豆科及旋花科作物根际土壤作为研究对象,比较不同作物根际土壤生物学性状及细菌群落结构的差异。【结果】同为葫芦科的根际土壤中涉及土壤碳、氮和磷循环相关的酶活性之间无显著差异水平,缺乏互补性;而葫芦科作物与豆科的豇豆和旋花科的红薯根际土壤相应的酶活性之间均呈现显著的差异水平,表现出良好的互补效果;细菌多样性分析结果表明葫芦科作物根际土壤中富集的优势细菌种属趋向一致,而豇豆和红薯根际土壤中均拥有各自特异的优势细菌种属,同样表现出具有与葫芦科作物互补及提高葫芦科作物根际土壤细菌多样性的潜力。【结论】作物根际土壤中涉及碳、氮和磷循环的相关酶活性和细菌多样性指数,以及作物根际土壤中富集的优势细菌种属均适宜作为鉴定不同作物根际微环境之间是否具有互补效果的生物学指标;豇豆和红薯根际土壤生物学特性表明豇豆和红薯均具有改良葫芦科作物黄瓜、瓠瓜和南瓜根际土壤微环境的潜力。     

干旱胁迫及复水下朱槿生长及根际土壤微生物多样性的变化特征

以朱槿品种‘紫牡丹’为试验材料,采用盆栽试验,研究了苗期重度干旱胁迫及复水对其根系生理特性的影响,并运用高通量测序技术分析干旱胁迫及复水下朱槿根际土壤微生物多样性的变化特征。结果显示：与正常处理（CK）相比,重度干旱胁迫及复水处理（T2）的总根长、根表面积及根尖数等根系生长指标呈现显著减少的结果,但与重度干旱胁迫（T1）处理相比,均显著增加。通过对朱槿根际土壤样品中细菌群落结构的研究发现,属分类水平上,厌氧绳菌属（Anaerolineaceae）,酸杆菌属（Acidobacteria）、酸微菌属（Acidimicrobiales）、幽门螺杆菌属（Sphaerobacter）、链霉菌属（Streptomyces）等是不同处理土壤样品中的优势菌群。T1处理下的嗜青霉属（Algiphilus）、奥利螺旋菌属（Aureispira）、绿线菌属（Chloronema）、扁棒壳属（Acrospermum）为不同处理下的特殊细菌。真菌方面,属的分类水平上发现,粪壳菌属（Sordariale）、散囊菌属（Eurotiales）、拟青霉属（Pseudallescheria）、格孢腔菌属（Pleosporales）、枝孢霉属（Cladosporium）等是不同处理土壤样品中的优势菌群;T1和T2处理下的样品中,侧角藻属（Goniomonas）、齿盘菌属（Lamprospora）和索罗迪夫斯菌属（Sorodiplophrys）为不同处理下的特殊真菌属。其中,有促生作用的细菌如酸微菌属( Acidimicrobium)、厌氧绳菌属（Anaerolineaceae）嗜青霉属（Algiphilus）以及具有一定生防作用真菌如拟青霉属（Pseudallescheria）、枝孢霉属（Cladosporium）等均可以合理的应用在农业生产中,为植物的抗干旱胁迫以及提高朱槿在干旱胁迫下的水分利用做出贡献。     

地膜对植椒土壤生物学特性和细菌多样性的影响

以我国南方植椒土壤为研究对象,基于传统和高通量测序技术,研究覆盖不同地膜对土壤微生物生物量、酶活性和细菌多样性的影响。结果发现,覆盖地膜(尤其是以聚乙烯为原料的无色透明地膜、黑色地膜和银色地膜)不仅有助于提高耕作层土壤温度与含水量,而且对减缓土壤pH下降以及促进土壤微生物生物量与酶活性的提高均具有显著效果。从土壤细菌群落组成来看,供试土壤中黄杆菌属(Flavobacterium)、溶杆菌属(Lysobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和芽胞杆菌属(Bacillus)等为优势属,且覆盖地膜有助于提高土壤细菌丰度、多样性和均匀度指数,促进溶杆菌属和芽胞杆菌属等具有生态防控和促生功能有益细菌的积聚。结果表明,当前南方地区辣椒生产中利用地膜不仅没有导致植椒土壤质量劣化,而且有助于提高土壤肥力和保持土壤健康。     

混栽对主栽作物茄子根际土壤微生物生态学特性的影响

探索构建微生物多样性丰富根际微环境的方法，为生态防控连作障碍提供理论依据与技术支撑。选取茄子为主栽作物，苋菜、薄荷、芥菜、韭菜、菜豆等匍匐生长或矮生的蔬菜种类为混栽组合，采用传统分析方法和现代高通量测序技术，分析混栽对主栽茄子根际土壤肥力及细菌多样性的影响。结果表明：混栽组合茄子根际土壤中可培养微生物数量(细菌、真菌、放线菌)，涉及碳、氮、磷循环相关酶的活性以及微生物生物量(碳、氮、磷)等指示土壤肥力与健康状况的生物学指标，均优于单一种植的对照；另一方面，基于高通量测序技术分析发现，混栽组合茄子根际土壤中细菌的多样性指数(H)、丰度(S)和均匀度指数(Eh)均显著高于对照。上述茄子混栽组合种植均能有效地提高主栽作物茄子根际土壤肥力和细菌多样性。其中，茄子-菜豆和茄子-韭菜组合对提高茄子根际土壤肥力和细菌多样性的效果尤为显著。     

设施甜瓜种植年限对土壤生物学特性和细菌多样性的影响

以广西北海市种植不同年限的设施甜瓜土壤为研究对象，研究甜瓜不同种植年限对其设施土壤的理化、生物学性状的影响和细菌多样性的演变规律。结果表明：随着种植年限的增加，设施土壤 EC 值随着设施种植年限的增加逐年增大，而 pH 值却随着设施种植年限的增加而下降，两者均以种植 3 a 后变化幅度增大；另一方面，设施土壤中可培养微生物的数量，以及涉及碳、氮、磷循环相关酶活性和微生物生物量（C、N、P）亦随着种植年限的增加而逐年下降，特别是种植 3 a 后的下降幅度表现出甚为剧烈的趋势；同时，设施土壤细菌多样性指数（H）、丰富度（S）和均匀度（Eh）指数亦随着设施栽培年限的增加而降低，同样表现出种植 3 a 后下降幅度加剧的趋势。此外，测序结果显示种植 3 a 后，设施土壤优势细菌种属主要以不可培养细菌为主；而且导致了诸如芽孢杆菌属、根瘤菌属等部分有益细菌种属的缺失。基于上述结果可知：施用化肥为主的甜瓜设施栽培连续 3 a 后易出现土壤肥力下降、质量劣化、发生盐渍化等危害。