转基因作物对土壤生物学特性的影响

随着转基因作物的大力推广,其对农田生态系统的潜在风险备受关注。本文综述了转基因作物在土壤生态系统释放可能引起的生态风险及其对土壤部分生物学特性的影响,涉及土壤生物多样性、土壤动物、土壤微生物及土壤酶活性。最后,提出了今后相关研究中应该注意的几个问题。     

抗草甘膦转基因大豆（RRS）对根际微生物和土壤氮素转化的影响

采用室外小区试验方法,研究了抗草甘膦转基因大豆（RRS）对根际土壤细菌、真菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的氨化作用强度、硝化作用强度和反硝化作用强度的影响。结果显示,RRS显著降低了根际土壤细菌和放线菌的数量,提高了根际土壤真菌的数量;RRS根际土壤氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌低于其亲本非转基因大豆和部分栽培大豆;RRS对根际土壤氨化作用强度和硝化作用强度有显著影响,但对反硝化作用强度的影响不显著（P〈0.05）。研究表明,RRS不同程度上降低了根际土壤微生物的数量和生化强度,并对根际土壤真菌生长有一定的促进作用。     

转基因玉米双抗12-5对根际土壤酶活性及 微生物多样性的影响

采用田间试验研究了转基因玉米瑞丰1号-双抗-12-5(RF1-12-5)种植对根际土壤酶活性、微生物群落的影响,可为RF1-12-5的环境释放和商业化应用提供科学的安全性评价数据支持。研究结果表明:①在5个生育期内,RF1-12-5与其非转基因对照品种瑞丰1号(RF1)根际土壤碱性蛋白酶、脲酶和酸性转化酶活性均没有显著性差异;RF1-12-5根际土壤过氧化氢酶活性在收获期、碱性磷酸酶活性在乳熟期显著低于RF1,其他生育期差异不显著。②在5个生育期内,RF1-12-5与RF1根际土壤微生物群落的Shannon多样性指数、McIntosh均匀度指数和Simpson优势度指数均不存在显著性差异,主成分分析未发现RF1-12-5与RF1根际微生物功能多样性存在规律性差异。     

秦岭火地塘林区主要树种根际微生态系统土壤性状研究

研究了秦岭火地塘林区油松,华山松,锐齿栎和华北落叶松４个树种根际微区土壤特性,结果表明,４个树种根际土壤的pH值均低于非极际土壤,其中华北落叶松影响最明显,pH值相差达１个单位,锐齿栎影响最小,有机质含量４个树种则均是根际土壤大于非根际土壤,锐齿栎根际土壤的有机质含量最高,全Ｎ,水解N必 Ｋ含量,在根际出现一定程度的富积,速效Ｐ则在根际土壤明显产生亏缺,全Ｐ在根际土壤和非极际土壤之间的差异不明显,土壤微生物总量和３种土壤酶活性均有根际土壤高于非根际土壤,说明极系的生理代谢活动能明显增根际土壤生物活性和物质转化速率。     

作物茬口对土壤酶活性和微生物的影响

试验探讨了作物茬口对土壤酶活性和微生物区系组成的影响。结果表明：豆科牧草茬口的土壤酶活性较高，微生物数量多，综合肥力性状较好。大豆 茬则表现出较高的供氮水平。但磷钾养分的转化和供应速率低于玉米茬。土壤活性和微生物等生物活性指标的评价，有助于作物茬口肥力性状的综合评价。 为合理轮作提供理论依据。     

甘薯连作对根际土壤微生物群落结构的影响

为探究甘薯连作后根际土壤微生物群落结构变化,以徐薯18(耐连作品种)和遗字138(不耐连作品种)为试验材料,连作2年,于栽植初期和收获前期分别采集根际土壤,利用磷脂脂肪酸法(PLFA)分析其根际土壤微生物群落结构变化。结果表明,连作后,2个品种根际土壤的总PLFA含量均有所提高,与2015年相比,2016年栽植初期遗字138根际土壤真菌和放线菌PLFA的增加量分别是徐薯18的3.5倍和1.24倍,且均达到显著水平;F/B和G⁺/G^-在不同采样时期有所不同;主成分分析提取的2个主成分解释了89.05%的变异,其中PC1解释了76.91%的变异,PC2解释了12.14%的变异。2个品种连作前后差异明显。休闲期甘薯根际土壤微生物含量增多,这可能有助于缓解连作障碍。综上,甘薯连作导致甘薯根际土壤微生物群落结构失衡,特别是不耐连作品种连作后导致真菌数量明显增加。本研究结果为应用生态防控技术缓解连作障碍提供了理论依据。     

菌肥对青稞根际土壤理化性质以及微生物群落的影响

应用化学分析、聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术和DNA测序技术,研究了西藏棕色砂壤土中微生物肥料不同施用量和施用期对青稞根际土壤理化性质和细菌群落多样性的影响。结果表明,施用谷特菌肥能显著提高土壤全氮、全磷、全钾、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的水平,如播前施用菌肥浓度750 ml hm-2的处理较不施用菌肥的处理上述指标分别提高13.32%、28.42%、16.20%、9.81%、21.36%、39.35%和30.48%,拔节期施用菌肥浓度2 250 ml hm-2的处理较不施用菌肥的处理分别提高7.25%、29.35%、18.04%、12.86%、15.90%、43.27%和53.99%。DGGE分析表明,相同施用方式中不同施用量土样中微生物的DGGE图谱相似。非加权组平均法(UPGMA)聚类分析将DGGE图谱分为2大类群。Shannon-Wiener指数表明,施用菌肥的土壤细菌多样性先增加后逐渐降低,播前以喷施谷特菌浓度750 ml hm-2时的细菌多样性最高;拔节期则以喷施谷特菌浓度2 250 ml hm-2处理的细菌多样性最高,且两种施用方式土壤养分的释放与Shannon指数的变化规律均为播前﹥拔节期。测序结果表明,不同施肥浓度土样微生物种群分布较为广泛,其中Actinobacteria纲细菌种类略多,少数菌种为未经培养菌种(Uncultured bacterium)。典型对应分析(CCA)表明,DGGE图谱条带分布与土壤理化性质密切相关,碱解氮、全磷和全氮是影响微生物群落的主要环境因子。研究结果表明,施用谷特菌肥可明显改善青稞根际土壤理化性状,提高土壤细菌多样性。     

铜胁迫对抗虫转基因水稻根际土壤微生物的影响

根际土壤微生物群落是联系土壤环境与作物生长的重要纽带,也是转基因作物环境安全评价的主要指标,而Cu胁迫对转基因水稻根际土壤微生物的影响目前尚不清楚。本研究基于盆栽试验,采用高通量测序等技术研究Cu胁迫(Cu含量100mg/kg)对抗虫转基因水稻华恢1号(HH)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH)农艺性状及成熟期根际土壤微生物的影响,并以不施加Cu胁迫处理为对照。结果显示:Cu胁迫显著降低了水稻株高、生物量及产量;Cu胁迫改变了水稻根际土壤总氮、铵态氮含量及氧化还原电位值,而种植转基因水稻仅降低了根际土壤氧化还原电位值;Cu胁迫没有影响水稻根际土壤细菌丰度,但降低了细菌群落Alpha-多样性,改变了水稻根际土壤细菌群落组成和群落结构;相同Cu含量胁迫下,HH和MH水稻生长指标及根际土壤细菌群落结构及组成差异较小。上述研究表明,Cu胁迫抑制了水稻农艺性状及根际土壤细菌群落,但种植抗虫转基因水稻没有影响水稻植株及根际土壤细菌群落对Cu胁迫的抗性。     

不同林龄杉木根际与非根际土壤微生物群落特征

为探究中亚热带杉木土壤微生物群落随林龄变化特征,以中亚热带7,24,34 a生杉木人工林为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析其根际和非根际土壤微生物数量和群落结构及驱动土壤微生物变化的主要土壤环境因子。结果表明：随着杉木林龄的增长,非根际土壤各类微生物数量不断减少,根际土壤微生物数量不断增加,34 a生杉木人工林细菌含量、革兰氏阴性菌含量、Cy∶MONO根际土壤显著高于非根际土壤,而其他各类微生物在根际和非根际土壤间均没有显著差异。相关分析和冗余分析结果表明：土壤环境因子对杉木土壤微生物群落有显著影响,其中有效磷和铵态氮含量对土壤微生物群落的影响较大,有效磷含量与土壤微生物群落呈正相关,土壤铵态氮含量与其呈负相关。因此,在杉木人工林管理过程中,可适当增加磷的输入,以增加土壤微生物数量,提高土壤质量,促进杉木的生长。     

吊兰生长对锌污染土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

选用观赏植物吊兰进行盆栽试验,通过测定吊兰根际、非根际以及未栽培吊兰的空白组土壤微生物数量、土壤酶活性及化学性质,研究吊兰对重金属锌污染土壤的修复作用.结果表明:土壤微生物数量、土壤酶活性、有机质含量及土壤呼吸作用强度均表现为吊兰根际组＞吊兰非根际组＞未栽培吊兰的空白组.而土壤锌总量、pH、电导率及氧化还原电位均表现为未栽培吊兰的空白组＞吊兰非根际组＞吊兰根际组.土壤锌浓度为200mg/kg时,细菌、真菌的数量最多,土壤呼吸作用强度、脲酶及磷酸酶的活性也达到最高值;土壤锌浓度为500 mg/kg时,放线菌数量最多,且蔗糖酶活性达到顶峰.三类微生物对锌的敏感性顺序为真菌＞放线菌＞细菌.土壤酶对重金属锌的敏感性顺序为蔗糖酶＞脲酶＞磷酸酶＞过氧化氢酶.通过微生物数量与土壤酶活性的双变量相关性分析可知,放线菌的变化对土壤酶的影响最大,其次是真菌,细菌影响最小.吊兰生长能够有效改善土壤环境,在重金属锌污染修复方面有广阔的应用前景.     

A Framing Analysis of Newspaper Coverage of Genetically Modified Crops in Kenya

There was much public debate in Kenya about genetically modified (GM) crops when the national Biosafety Bill went through the parliamentary process toward enactment into law. This study analyzed how GM crops were framed in three mainstream Kenyan newspapers—the Daily Nation, The Standard, and Taifa Leo—during the period. The agriculture frame was predominant in the Daily Nation and The Standard, while the safety and regulation frames dominated coverage in Taifa Leo. Only 34.7% of articles were neutral in tone. Scientists and government officials, who generally spoke in favor of GM crops, were the most frequently quoted sources. Recommendations to improve the quality of coverage include training of journalists to ensure objective and balanced reporting.     

玉米豆科覆盖作物间作对潮土酶活性和真菌群落特征的影响

黄淮海地区土地复种指数高,不具备休闲条件,致使土壤养分消耗严重,土壤微生物群落多样性下降.为改善土壤状况,本研究基于两年的玉米豆科覆盖作物(紫花苜蓿、大豆、花生)间作试验,探讨玉米豆科覆盖作物间作对土壤养分、酶活性以及真菌群落特征的影响,同时分析黄淮海平原潮土区玉米豆科覆盖作物间作的可行性.结果表明:间作条件下土壤碱解...     

木质素与蚯蚓对黑麦草生物量及土壤微生物群落的影响

采集农田土壤,设置添加木质素和蚯蚓不同组合处理的黑麦草盆栽试验,在测定植物生物量的基础上,结合定量PCR、高通量测序等方法,研究木质素和蚯蚓及其联合作用对土壤细菌、真菌群落的影响.结果显示:木质素显著降低了黑麦草的生物量,而蚯蚓能够缓解木质素的抑制作用,促进黑麦草生长.木质素明显抑制了土壤细菌、真菌数量,并改变群落结构...     

二氧化硫对土壤环境和土壤微生物的效应和机制研究

采集普光气田区代表性经济物种生长土壤(玉米种植区和水稻种植区,分别以旱土和湿土表示),于实验室内研究不同浓度SO2熏气胁迫下土壤环境的改变,及其对土壤微生物群落的影响和损害。研究结果表明,SO2进入土壤后会使土壤pH下降,但土壤较强的缓冲性能使pH维持在一定范围内。SO2进入土壤后被吸收、转化,其在旱土中以SO42-形态稳定存在,其在湿土中则进一步转化为其他形态或者被微生物利用。SO2刺激作用使土壤微生物在短时间内增加,但长时间高浓度胁迫下则会改变微生物的数量和结构。土壤中脱氢酶活性的变化与土壤中微生物总量变化相一致。     

生物质炭负载解钾菌对土壤酶活性与微生物群落结构的影响

为探究生物质炭负载解钾菌对土壤微生物特性的影响,基于5个处理即空白（CK）、施用化学钾肥（KCl）、接种解钾菌（KSB）、施用生物质炭（BC）、施用生物质炭负载解钾菌（BC-KSB）的黑麦草盆栽耗竭试验,分析不同处理下土壤酶和微生物群落结构的响应特征。结果表明,BC-KSB相比其余施肥处理更有利于提高土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶的活性,同时也提高了土壤细菌的物种多样性与菌群丰富度,并提高了土壤有益菌群（绿弯菌门、放线菌门、芽孢杆菌属和慢生根瘤菌属）的丰度,抑制了土壤致病菌群（变形菌门和罗河杆菌属）的繁殖。各施肥处理相比CK均显著提升了黑麦草干物质量,且以BC-KSB处理对黑麦草干物质量的提升最为显著。与CK和KCl相比,BC-KSB能显著提高土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、有机质、全氮和速效钾的含量（P <0.05）。冗余分析表明,土壤有机质、速效钾、酸性磷酸酶、脲酶和微生物生物量氮是影响细菌群落结构的主要因子,黑麦草的生长主要受伯克氏菌属和罗河杆菌属的影响较大。可见,BC-KSB对黑麦草产量、土壤养分、土壤酶活性和细菌群落结构均产生了积极的影响,对于改良土壤生态...     

土地利用方式对潮棕壤微生物群落影响研究

以中国科学院沈阳生态试验站的长期定位试验为平台,研究了不同土地利用方式下土壤三大类微生物细菌、放线菌、真菌和农业上常见致病菌灰霉菌、枯萎菌、镰刀菌的分布及动态变化。结果表明,在农田生态系统中,施肥特别是氮磷钾配施循环猪圈肥能够提高土壤微生物总量,施用氮磷钾和氮磷钾配施循环猪圈肥均提高了细菌和放线菌数量,但化肥配施有机肥降低了真菌数量;不同土地利用方式下微生物分布存在差异,有机物料归还量较大的荒地和林地微生物数量较高,每年移出地表植物的割草处理略低,而裸地处理最低,细菌和放线菌分布规律一致,均为:荒地>林地>割草>裸地,真菌分布略有差别,为:荒地>割草>林地>裸地,土壤微生物含量和比例可大致反映土地利用类型;不同生态系统中,灰霉菌、枯萎菌、镰刀菌的分布不同,农田生态系统中的致病菌数量普遍高于自然生态系统,尤其是枯萎菌,仅在农田生态系统中检测到;微生物数量随着季节的变化而变化,随着温度的升高有增加的趋势,在七月左右达到最大值。     

复合菌剂对小麦秸秆降解速率、土壤酶和土壤 微生物类群的影响

秸秆在农业上的有效利用日益受到关注。针对秸秆还田后腐解难的问题,本文选择7株纤维素降解菌种进行复配:拟茎点霉B3、茎点霉YY11、绿色木霉、里氏木霉、根霉、黑曲霉、蜂房芽孢杆菌。最终采用两种复配液体菌剂A(B3、YY11、绿色木霉和蜂房芽孢杆菌)、C(上述7个菌种),同时制作与液体菌剂A、C分别对应的固体菌剂B、D。探讨了复合菌剂对秸秆降解速率的促进作用和对土壤质量的提升效果。结果表明,4种菌剂均可促进小麦秸秆降解,改善土壤生物学特性,增加土壤养分,改良玉米农艺学性状。综合评价各个指标,菌剂B(B3、YY11、绿色木霉、蜂房芽孢杆菌;固体剂型)的表现最好,且玉米总产量比市售秸秆腐熟剂处理高20.72%。总之,本研究表明小麦秸秆还田后和联合菌剂使用能明显提高土壤降解功能,并且为实现经济可持续的农业管理方式提供了一种有应用前景的秸秆腐熟剂组合方式。     

梨树枝条粉碎覆盖对梨园土壤养分和微生物组的影响

梨树整形修剪枝条是一类重要的生物质资源，将其粉碎后覆盖于树下土壤是资源化利用的有效途径。为了科学评估梨树枝条粉碎覆盖对土壤理化性状及微生物群落结构的影响，采集了贵州毕节、河北昌黎、黑龙江哈尔滨、湖北枝江和河南许昌5个不同纬度梨典型种植区梨园枝条覆盖1~2年后的土壤样品，检测了土壤基础理化特性及土壤细菌、真菌和原生生物群落。结果发现，与不覆盖枝条的对照相比，总体而言覆盖能有效提高土壤有机质和有效磷含量，土壤细菌、真菌和原生生物群落结构也发生了显著变化，但对群落多样性无显著影响；覆盖处理显著富集了土壤细菌中的变形菌门、酸杆菌门和真菌中的担子菌门以及原生生物中的孔虫界和囊泡虫类等类群的相对丰度。进一步利用随机森林模型挖掘了不同采样点枝条覆盖后的关键物种，模型预测准确率高达94.44%，关键物种以细菌为主，包括Acidibacter、Xanthobacteraceae、Nitrosomonadaceae等与有机残体降解有关的微生物，还发现土壤有效磷含量是土壤微生物群落结构差异的主要驱动因子。相关研究结果初步评估了梨树枝条覆盖对土壤养分和微生物组的影响，挖掘了潜在的关键微生物。     

几种常用绿地改良材料对土壤水分特征的影响

分析了几种常用绿地土壤改良材料及其不同配比对土壤水分特征曲线和水分常数的影响,结果表明:利用RETC软件对各配比土壤水分特征曲线van Genuchten方程的参数拟合效果较好,R2均大于0.99;随着砂粒含量的增加,土壤田间持水量降低,土壤中水分有效性比例增加,但砂粒粒径对土壤水分常数影响不显著;绿化植物废弃物能提高土壤田间持水量和有效水含量,降低土壤凋萎含水量;绿化植物废弃物还能提高有效水占田间持水量的比例,以20%绿化植物废弃物的用量为最大,为49.59%;聚丙烯酰胺(PAM)虽然能提高土壤田间持水量,但阻碍土壤水分的释放,降低土壤水分的有效性;脱硫石膏可以增加土壤田间持水量和水分的有效性。综合而言,以70%土、10%砂、20%绿化植物废弃物和0.5 kg/m~3脱硫石膏的配比相对最佳。