接种根瘤菌对豌豆/玉米体系生长状况的影响

采用盆栽试验研究了豌豆、玉米单作及豌豆/玉米体系中接种根瘤菌(不接种、接种XC3.1、接种ACCC16101)及施氮量(不施氮、施氮0.3 gN/kg土)对豌豆、玉米生长及其氮素营养状况的影响。结果表明:接种XC3.1显著提高了豌豆的有效根瘤数量和重量,单作平均分别提高79.5%和131.6%,间作平均分别提高174.1%和205.4%;XC3.1对复合体系中玉米及两种种植模式下豌豆氮素营养状况的改善作用优于ACCC16101;接种XC3.1对两种种植模式下豌豆的生长以及不施氮条件下复合体系中玉米的生长均具有促进作用,豌豆、玉米的生物量平均提高22.0%和123.1%;复合体系中豌豆的有效结瘤状况均优于相应的单作;接种与否,间作豌豆的生物量均小于相应供氮水平下的单作,平均降低13.7%;接种XC3.1不但强化了复合体系中玉米的竞争力,而且豌豆对玉米的竞争抵抗力也明显提高。     

保护性耕作对蚕豆根际土壤微生物数量和酶活性的影响

为明确保护性耕作对蚕豆根际土壤酶活性、微生物的影响,本研究采用传统耕作(Traditional tillage,T)、垄作(Ridge tillage,R)、传统耕作+半量秸秆覆盖(Traditional tillage+Half amount of straw mulching,TS_1)、垄作+半量秸秆覆盖(Ridge tillage+Half amount of straw mulching,RS_1)、传统耕作+全量秸秆覆盖(Traditional tillage+Whole amount of straw mulching,TS_2)、垄作+全量秸秆覆盖(Ridge tillage+Whole amount of straw mulching,RS_2)6个不同处理,研究保护性耕作对蚕豆土壤微生物(细菌、真菌、放线菌)、酶活性(多酚氧化酶、转化酶、酸性磷酸酶)的影响以及它们之间的相关关系,从而为蚕豆生产实践中选择合理的耕作方式奠定科学基础。试验表明:(1)以T为对照,RS_2、TS_2、RS_1、TS_1、R均能在不同程度上提高细菌、真菌、放线菌的数量,其中RS_2效果最为明显。RS_2处理下根际土壤细菌在苗期、分枝期、开花期、结荚期、成熟期较T处理分别提高525.00%、132.55%、294.44%、23.85%、175.00%,真菌较T处理分别提高27.00%、69.39%、156.41%、48.09%、79.55%,放线菌较T处理分别提高138.01%、178.26%、134.29%、100.23%、130.36%;(2)垄作和秸秆覆盖均能提高土壤各种酶的活性,其中RS_2效果最显著。RS_2处理下根际土壤多酚氧化酶在苗期、分枝期、开花期、结荚期、成熟期较T处理分别提高38.34%、43.24%、1.44%、48.96%、123.89%,转化酶较T处理分别提高79.13%、99.66%、50.95%、24.06%、63.00%,酸性磷酸酶较T处理分别提高26.32%、22.65%、25.32%、21.81%、22.38%。(3)土壤微生物数量与土壤酶均呈正相关,其中细菌、放线菌与酸性磷酸酶、转化酶、多酚氧化酶均呈极显著正相关,真菌与酸性磷酸酶、转化酶呈极显著正相关。     

荧光假单胞菌PEF-5#18防控番茄枯萎病的定殖机理

通过电转法成功将EGFP表达质粒p EGFP20转入对番茄枯萎病具有优良防病效果的荧光假单胞菌PEF-5#18体内,并研究了该生防菌在番茄根际土壤与植株根、茎内部组织的定殖情况。结果表明,处理25 d后,标记型与野生型生防菌处理均能有效控制番茄枯萎病害并增加植株鲜、干重量。与病原菌阳性对照相比,野生型菌株的防治效果为76.92%,鲜重增加194.10%,干重增加564.71%;接种后的PEF-5#18能良好定殖于番茄根际土壤并扩展进入植物根茎内部生长,其分布数量呈现出根际土壤(1.05×106 CFU/g)根(6.75×104 CFU/g)茎(1.25×102 CFU/g);与病原菌阳性对照相比,接种PEF-5#18对番茄根际土壤的可培养细菌总数影响差异不显著,但可显著提高根(增幅为8.42%)、茎(增幅为14.78%)内的可培养细菌总数以及根际土壤pH(增幅为1.61%);接种PEF-5#18能显著降低根际土壤与根、茎内病原菌侵染数量;激光共聚焦镜检发现,接种25 d后,PEF-5#18能大量分布于番茄根系表面、根内木质部、根内皮层细胞、根内细胞间隙、茎内维管及其周围细胞。     

干旱胁迫下灰色链霉菌对桔梗幼苗根际土壤酶活性、养分及微生物的影响

以不同浓度的灰色链霉菌发酵液处理干旱胁迫的桔梗根际土壤为研究对象,将不同浓度的灰色链霉菌发酵液(原液,原液稀释10倍,原液稀释50倍,原液稀释100倍(菌数1×10~8cfu·mL~(-1)),原液稀释150倍)200m L分别与花盆0~20 cm的土搅拌,无菌水作为对照(CK),土壤的持水量控制在45%左右,待桔梗生长至四叶期时,分别于7、14、21、28、35 d取其根际土壤(0~20 cm)。采用比色法和高锰酸钾滴定法测定桔梗根际土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蛋白酶活性的变化,稀释平板计数法测定微生物数量。结果表明,随着灰色链霉菌发酵液稀释倍数增加,桔梗根际土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蛋白酶活性均逐渐升高,发酵液稀释到100倍时,土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶和蛋白酶活性均达到峰值,比CK的峰值分别提高了68%、12.63%、11.53%、128.24%、43.51%。在第35天时,用灰色链霉菌发酵液稀释100倍处理干旱胁迫的桔梗根际土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量比CK分别升高了280.13%、99.15%、60%和60.12%;灰色链霉菌发酵液处理的土壤中细菌不断增加,在第35天时比CK增加了355.43%,而土壤中放线菌和真菌先增加后降低,但高于CK。土壤酶活性、土壤养分因子和土壤微生物数量的相关性分析表明,脲酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾和细菌呈极显著正相关(P0.01),纤维素酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾、细菌和放线菌呈极显著或显著正相关,蛋白酶与有效磷、速效钾、细菌、放线菌和真菌呈极显著或显著正相关,蔗糖酶和过氧化物酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾和细菌呈负相关且不显著,与放线菌、真菌正相关且不显著。     

不同耕作方式对北疆夏大豆荚粒空间分布及产量的影响

采用大区试验设计,研究滴灌条件下翻耕覆膜(TP)、翻耕(T)、旋耕(RT)、免耕(NT)四种耕作方式对北疆复播大豆的农艺性状、单株荚数、粒数的空间垂直分布、每荚粒数及产量的影响。结果表明,夏大豆的主要农艺性状基本表现为土壤实施耕作处理均优于免耕,其中以翻耕覆膜的效果最好,翻耕次之;单株荚数和粒数的空间垂直分布因耕作方式而异,翻耕覆膜、翻耕、旋耕的主要分布于主茎的中层和上层,免耕的主要分布于主茎中层和下层;不同荚粒的数量均与单株产量呈正相关,其中2粒荚和3粒荚的数量是构成不同耕作方式单株产量的主体,相关系数分别为r=0.99**和r=0.98**;各类荚的数量均以翻耕覆膜的最多,使得其单株荚数和单株粒数的数量均最多,与其它各处理均达极显著差异水平(P0.01),其产量分别比翻耕、旋耕、免耕的增产7.43%、10.85%和16.05%。     

施用生防菌菌剂与日光消毒和生物熏蒸相结合防治番茄根结线虫的研究

在温室条件下,研究了覆膜日光消毒、有机物料生物熏蒸和接种根结线虫拮抗菌Bacillus cereus X5对番茄生物量、根结线虫侵染以及根际土壤和土体土壤中微生物数量变化的影响。结果表明,对根结线虫滋生土壤进行覆膜日光消毒、生物熏蒸和接种拮抗菌的联合处理效果最佳,优于单一处理。联合处理的番茄生物量干重比对照增加了1.8倍;每株番茄根结线虫卵块数和每卵块的虫卵数量分别减少了190.4%和380.5%,对根结线虫的防治效果达到82.7%;根际土壤和土体土壤的细菌和真菌数量显著增加;土壤中根结线虫的数量显著减少。     

不同品种香蕉抗枯萎病效果及抗性生理研究

通过盆栽试验研究了向土壤中接种尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种(FocTR4)后不同抗枯萎病香蕉品种发病率、根际可培养微生物及防御酶活性的变化。结果表明:试验处理中香蕉枯萎病发病率随着FocTR4接种浓度的增加而上升,但在相同浓度处理下,抗病品种发病率显著低于感病品种;各品种香蕉发病率与根际土壤可培养镰刀菌数量均呈显著正相关关系。抗病品种过氧化物酶(POD)、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性高于感病品种,而与多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性存在一定的相关性。说明香蕉抗病性与香蕉根际土壤微生物群落结构及香蕉本身防御酶活性有关。     

施钾对旱地豌豆产量、水分效应及土壤钾素的影响

2006年在陇中黄绵土上进行的钾肥肥效试验表明:黄绵土已出现钾素亏缺,施用钾肥能显著增加豌豆的耗水量,增大叶面积、单株节数、结荚数和单株豆粒数,增加了千粒重,从而提高了产量、经济系数、耗水量和水分利用率.与对照相比,其中施纯K2037.5 kg/hm2时,豌豆增产最大,增产26.7%,耗水量最大,增加14.5%,水分利用效率增加10.5%,经济系数提高17.2%.并建立了陇中地区钾肥适宜施用量与豌豆产量的数学模型y=0.0006x3-0.1576x2 10.973x 895.91,当钾肥施用量达到43.4 kg/hm2时,经济效益最高.施钾能增加土壤速效钾含量和植株全钾含量.     

长刺蒺藜草根际土壤解磷细菌群落的多样性分析

为揭示外来入侵植物长刺蒺藜草 Cenchrus longispinus能够在贫瘠沙性土壤中快速生长、定殖的入侵机制,利用传统功能微生物筛选培养法、 16S rDNA高通量测序技术及细菌基因组重复序列PCR（genome repetitive sequence PCR, rep-PCR）基因指纹图谱技术分析其根际土壤中解磷细菌的丰富度及多样性,并与本地伴生植物冰草Agropyron cristatum和狗尾草Setaria viridis根际土壤中的解磷细菌群落进行比较。结果显示,长刺蒺藜草根际土壤中解磷细菌的数量分别达到8.61×10⁴ CFU/g和7.34×10⁴ CFU/g,显著高于其余土壤样品。相较于空白对照土壤,长刺蒺藜草根际土壤中的解有机磷细菌数量增加最多,增加了87.0%,冰草和狗尾草根际土壤中的解有机磷细菌数量则分别增加了28.3%和15.2%;而长刺蒺藜草、冰草和狗尾草根际土壤中的解无机磷细菌数量分别增加了36.7%、 89.8%和24.5%。聚类分析结果表明,不同根际土壤中解磷细菌之间没有共有的优势聚类群。长刺蒺藜草根际土壤中2种解磷细菌群落的物种均匀度指数显著高于空白对照土壤和冰草及狗尾草根际土壤,而物种丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数均显著低于冰草及狗尾草根际土壤;其根际土壤中解无机磷细菌优势菌属经鉴定为金黄杆菌属 Chryseobacterium。表明长刺蒺藜草在贫瘠沙土中对磷素的高效利用可能是其快速入侵并定殖的机制之一。     

接种食细菌线虫对连作草莓幼苗生长及其根际土壤酶活性和矿质氮含量影响的研究

通过温室盆栽试验,探讨接种食细菌线虫对连作草莓幼苗生长、土壤酶活性和矿质氮含量的影响。试验设不接种食细菌线虫(CK)、接种食细菌线虫2条/克土(A)和接种食细菌线虫8条/克土(B)3个处理。结果表明,与对照相比食细菌线虫能够使连作草莓植株的株高、根长、地上部和地下部鲜重、根系活力和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加13.35%~14.60%、14.17%~26.07%、25.61%~46.32%、31.20%~68.98%、9.09%~13.41%和6.12%~13.03%,使根系丙二醛(MDA)含量显著降低17.78%~22.8%;使连作草莓根际土壤脲酶、蔗糖酶活性和矿质氮含量显著增加9.14%~13.48%、9.06%~11.92%和6.95%~9.46%;接种量为2条/克土处理的影响作用大于接种量为8条/克土的处理。总之,接种食细菌线虫促进了连作草莓幼苗的生长,提高了其根际土壤酶活性和矿质氮含量。     

不同轮作方式对马铃薯土壤酶活性及微生物数量的影响

在连续种植2年马铃薯的土壤上进行不同轮作方式田间试验,探讨轮作方式对马铃薯土壤酶活性及土壤微生物数量的影响。试验结果表明:与对照(裸地)相比,小麦-豌豆-马铃薯轮作时土壤过氧化氢酶活性有增加的趋势;豌豆-马铃薯-豌豆轮作条件下,土壤的蔗糖酶活性提高,且在马铃薯成熟期提高幅度最大,为47.95%。轮作条件下土壤多酚氧化酶活性低于连作;轮作方式不同,土壤脲酶活性变化明显,在马铃薯块茎膨大期,豌豆-马铃薯-豌豆轮作方式的土壤脲酶活性比小麦-马铃薯-小麦高14.73%。马铃薯块茎膨大期根区土壤微生物数量测定结果显示:随着连作年限的增加,细菌数量及微生物总量降低,真菌数量升高了54.66%;小麦-豌豆-马铃薯轮作后,土壤中的细菌、放线菌数量最高,分别为6.40×106CFU·g-1和2.22×106CFU·g-1。     

3株耐盐碱促生菌对绿豆根际微生态的影响

利用前期从大庆地区盐碱土中分离得到的3株耐盐碱促生菌(Zobellella、Serratia和Bacillus)进行盆栽试验,研究单株菌和复合菌在盐碱胁迫下对绿豆植株生长的影响,并通过Biolog-Eco板和高通量测序技术检测施用耐盐碱促生菌后绿豆根际土壤细菌代谢功能和细菌多样性变化.结果表明,菌株S29处理后,绿豆根...     

黄连根腐病发生与根际土壤、根茎内生、叶内生细菌群落结构变化关系

为了探讨细菌群落结构与黄连根腐病发生的关系,本文分析了两个不同地点健康和染病黄连的根茎、叶内生细菌和根际土壤细菌的组成和差异。结果显示,黄连根茎、叶片和根际土壤样品中根际土壤细菌群落多样性最丰富,根茎内生菌次之。在所有样品中,主要的优势菌门为变形菌门Proteobacteria、放线菌门Actinobacteria、拟杆菌门Bacteroidetes和绿弯菌门Chloroflexi。相较于健康黄连组样品,染病黄连根际土壤、根茎和叶片样品中多个菌属细菌相对丰度发生显著改变,如Vibrionimonas,乳杆菌属Lactobacillus和鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas等,表明可能与黄连根腐病的发生有一定关联。此外,RDA分析表明,伯克氏菌属Burkholderia、全噬菌属Holophaga和雷尔氏菌属Ralstonia与黄连根际土壤有机质、有效氮、pH有显著相关性。本研究分析了两个不同地点的健康和染病黄连根际、叶片内生细菌和根际土壤细菌群落结构差异,为综合分析黄连根腐病的成因和机制提供了参考。     

四种牧草根际固氮细菌的分离及固氮活性的研究

为了获得禾本科牧草根际土壤固氮菌分布的基本情况及优势菌株,于牧草旺盛生长季节,从内蒙古锡林郭勒天然草地的羊草、大针茅、冰草、糙隐子草根际土壤、原土体以及根内进行了固氮细菌的分离,并统计了数量分布。结果表明,内蒙古锡林郭勒草地土壤中普遍存在固氮菌,而且禾本科牧草根际显著高于自由土体中的固氮菌数量。其中大针茅根际不仅固氮菌数量多而且菌株固氮酶活性高。另外,本研究还通过乙炔还原法筛选出四种不同牧草根际固氮能力最强的固氮细菌各1株,并观察了其形态学特征和菌落特征,这为进一步的理论研究以及开发利用奠定了基础。     

糜子对铁矿复垦生土施肥的生物学响应

以襄汾溃坝区复垦生土为栽培基质,采用盆栽试验的方法,研究了施肥对糜子生长及生理生态效应的影响。结果表明：在施钾的基础上施用N、P、NP及有机肥均有利于糜子的生长,表现为株高分别增加了6.1%、42.0%、52.7%、45.1%,叶面积分别增加了197.6%、207.7%、261.6%、232.5%,地上部干重分别增加了46.3%、159.1%、186.6%、148.2%,根重分别增加了13.8%、65.9%、75.7%、67.1%,总根长分别增加了5.0%、68.4%、99.8%、91.6%,根系总吸收面积分别增加了24.9%、50.8%、68.3%、62.2%,活性吸收面积分别增加了46.9%、57.7%、96.9%、58.9%。糜子的旗叶净光合速率、叶绿素含量、可溶性糖含量、根系超氧化物岐化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量等各项生理指标与糜子的生长状况表现出高度的一致性。并最终表现为施用各种肥料均有利于糜子产量的提高,施用N、P、NP及有机肥分别比对照增产80.6%、200.1%、266.8%、230.6%。比较不同处理的增产效果可以发现,在本试验条件下,施磷的效果好于氮,磷是所用生土肥力形成的首要因素,也是糜子产量形成的限制因子。磷、氮、钾三要素之间表现出明显的正交互效应。单施有机肥,在糜子生长前期（拔节期）,对糜子的生长有明显的促进作用,但在后期（抽穗期）因缺氮而表现出效果不及其他处理。糜子根际土壤磷酸酶以及脲酶的活性与根系的生长状况表现为显著的正相关关系,表明发达的根系可以促使根际微生物群落的迅速生长和繁殖,并进而提高了根际土壤酶的活性,使得根际原来的生土不断向着熟化的方向发展。在施用一定肥料的前提条件下,矿区复垦生土地上种植糜子,当年便可获得较为正常的产量,并获得较好的经济效益,是当地可选的先锋杂粮作物之一。     

拮抗内生细菌Bacillus mojavensisZA1在马铃薯根内及根际的定殖动态及其对土壤微生物的影响

利用GFP标记和平板分离法研究了拮抗内生细菌Bacillus mojavensisZA1在马铃薯根内及根际的定殖动态及其对土著微生物的影响。结果表明,标记菌株ZA1-gfp在土壤中定殖数量为3.7×10⁴~7.3×10⁴cfu/g;马铃薯根际为3.0×10³~1.5×10⁵cfu/g,根内为49~630cfu/g;马铃薯的根部横切面、根毛和根表皮等部位均观察到发绿色荧光的菌株ZA1-gfp菌体或聚集菌落。利用灌根法施入生防菌后,土壤中细菌、放射菌数量显著增加(P<0.05),土壤真菌数量在中期下降;土壤中细菌、真菌和放线菌的数量分别在相对稳定范围内(数据之间差异不显著)消长。该结果说明菌株ZA1-gfp能够在马铃薯根内及根际定殖且不影响土壤中土著微生物的群落稳定性。     

施用蚯蚓粪对西瓜品质及根际土壤理化性状的影响

以‘黑彤K-8’西瓜为试材,通过大田试验研究了CK（不施肥）、CF（习惯施肥）、VC（蚯蚓粪）和VC＋CF（蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮）等处理对西瓜品质及根际土壤理化性状的影响。结果表明：同CF处理相比,VC＋CF处理明显降低了根际土壤pH值,显著提高了根际土壤速效N、P、K含量以及EC值;明显增强了脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性,其中脲酶活性分别比CK、CF和VC处理提高51.13%、17.19%和12.84%。此外,VC＋CF处理还显著提高了西瓜产量,且明显改善了西瓜品质。与VC＋CF处理相比,VC处理对西瓜根际土壤理化性状及产量、品质的影响较小。因此,蚯蚓粪与化肥配施对西瓜的作用效果更佳,是比较理想的施肥措施。     

二甲基二硫与氯化苦联合熏蒸防治山药土传病害效果及生物安全性评价

为明确二甲基二硫(dimethyl disulfide, DMDS)与氯化苦(chloropicrin, CP)联合熏蒸对江西黏重土壤条件下山药土传病害的防控效果及生物安全性,选择土质黏重的连作红壤旱地进行熏蒸试验。结果表明,DMDS和CP联合熏蒸对枯萎病和立枯病的防效为90.56%,对根系生长旺盛期吸收根根结线虫病的防效为99.61%,对收获期块茎根结线虫、根腐线虫病的防效为88.70%。解除胁迫后20～120 d,熏蒸处理山药根际土壤微生物总量与空白对照(CK)差异不显著,但真菌/细菌、真菌/放线菌比值显著低于CK(P<0.05),芽胞杆菌数量显著高于CK(P<0.05)。熏蒸处理山药出苗率与CK没有显著差异;山药齐苗期蔓基直径和藤蔓鲜重分别为3.40 mm和76.08 g,甩蔓盛期叶片叶绿素相对含量(SPAD)为52.56,均显著高于CK(P<0.05);收获期商品薯产量为21 292.86 kg/hm²,显著高于CK。综上,DMDS和CP联合熏蒸对江西黏重土壤条件下山药土传病害均具有良好的防病效果,对山药和土壤微生物安全,增产效果显著。