根际微生物的研究及反硝化细菌的生态分析

本文对根际微生物研究的历史和现状作一简单回顾，综合分析了根际微生物的功能特性及其在农业生产中的意义；论证了不同土壤，不同作物各主要生育期根际反硝化细菌的生态分布，优势种和酶活性与氮素转化的关系。     

分次施氮对水稻根际土壤微生物生态效应的影响

研究了分次施氮条件，施氮对水稻根际土壤微生物生态效应的影响，结果表明：水稻根际土壤微生物生态效应不仅仅受到根际土壤微生物的影响，同时也受到水稻生长状态的影响。一般来说，水稻生长旺盛的时候，水稻根系与根际土壤微生物竞争营养元素，导致水稻根际微生物活性的下降。在水稻生长周期内，水稻根际土壤微生物生物量C与根际土壤酶等变化不一致。分次施氮条件下，施氮对根际微生物生物量C、磷酸酶、脲酶、总蛋白和总酚有一定的影响，尤其是在水稻生长的后期，4次施氮全部完成后，施氮与不施氮表现出明显的差异。     

浅析植物根分泌物与根际微生物的相互作用关系

综述了根分泌物与根际微生物、病原微生物的相互影响以及根际微生物作用几方面内容。根分泌物作用于周围环境产生根际效应,影响根际微生物的生态分布、种群组成,不同抗性品种根分泌物对病原微生物表现出促进或抑制的作用;而根际微生物又会对根分泌物起到修饰限制作用,通过各种途径改变根分泌物的数量、组成。根分泌物与根际微生物间的作用是相互的。此外,根际微生物在植物养分转化与吸收、病虫草害控制、物质循环等方面发挥着不可替代的作用。     

植物根系分泌物与根际微生物交互作用机制研究进展

根际是受植物根系影响最为强烈的微域环境,是植物和土壤交流的桥梁。根系能通过调控根系分泌物的种类和数量影响根际微生物的种群结构和多样性,根际微生物通过改变根际土壤特性影响根系的分泌作用,进而影响植物的生长发育过程。因此,很有必要对这些研究进展进行梳理,提出未来该领域的研究重点。本文以1999～2022年中国知网（CNKI）和Web of Science核心数据库为文献来源,对根系分泌物与根际微生物互作相关的64篇论文进行分析。总结了近年来根系分泌物和根际微生物互作的最新研究成果,重点介绍了根系分泌物对根际微生物种类、数量和分布的影响,环境胁迫对根系分泌物和根际微生物的影响,以及根际微生物对植物生长的影响。基于此,我们对该领域未来的研究方向进行了展望。深入理解根系分泌物和根际微生物之间复杂的互作关系及其机理,对揭示根际微生态调控过程、土壤微生物组功能、促进农作物增产等方面具有重要的意义。     

柑桔根际土壤微生物种群动态及根际效应的研究

在柑桔根际土壤微生物的种群结构中，细菌占优势，最高达76871×10⁷个每克干土；真菌次之，达17549个每克干土；放线菌最少，达12462个每克干土。三种菌的根际效应非常显著，根际细菌最高约为对照的67.6倍，真菌约为12.4倍，放线菌约为26.9倍，柑桔中，温州密柑根际土壤细菌最多，年平均为6490×10⁷个每克干土；红桔的放线菌及真菌最多，年均分别为1326个每克干土及1728个每克干土。柑桔根际土壤微生物区系的种群结构和数量变动，受土壤理化性质的影响，并随树种、树龄、砧木及季节而变化。柑桔根部及根颈部对脚腐病、根腐病及线虫病的感病性和耐病性同柑桔同柑桔根际土壤微生物区系中，有益微生物与有害微生物的种类、数量及分布有密切的关系。柑桔根际土壤有益微生物有促进生长发育和保护的作用。     

南亚热带不同植被根际微生物数量与根际土壤养分状况

研究了包括尾叶桉、广东凤丫蕨、柳叶竹、大叶相思、青皮、木荷、湿地松在内的7种南亚热带不同植物植被下土壤根际微生物与根际养分状况及其相关关系。结果表明，根际环境对细菌有明显的正效应，对放线菌和真菌有正、负两方面的影响，但对根际微生物总量具有根际效应明显;在南亚热带森林生态系统中，在植物的某些生长季节，微生物的根际效应与土壤养分的根际效应一致。     

植物根际微生物组的研究进展

根际微生物组(rhizosphere microbiome),是植物从其种子库土壤微生物组中有选择性地招募在根际聚集的动态微生物集群.随着近年来高通量测序技术、宏基因组学等的飞速发展,根际微生物组与植物宿主及土壤微生物组间的紧密联系引起了全球关注和研究热潮.根际微生物组被视作植物第二基因组,其与植物间的互作极为复杂,有...     

植物根际沉积与土壤微生物关系研究进展

【目的】活跃的根际微生物被喻为植物的第二套基因组,在植物的生长发育过程中发挥着关键作用。植物通过根际碳沉积影响根际土壤微生物群落的结构和功能;作为根际微生态系统中的物质流、能量流和信息流,根际碳沉积是连接大气、植物和土壤系统物质循环的重要纽带;因此,理解根际碳沉积在根际微生态中的作用对于提高植物抗逆性,增加作物产量,调控根际养分循环等方面具有重大的理论意义。【主要进展】本文就近年来关于根际微生物领域的研究成果,重点综述了根际微生物多样性和组学研究;根际碳沉积的组成和产生机理;根际微生物群落结构的形成机制;根际微生物在促进作物养分吸收、提高作物抗逆性等方面的生态功能;以及气候变化和长期施肥对植物-微生物互作关系的影响。在此基础上我们提出了未来可能的研究重点和发展方向:1)植物根际沉积物原位收集方法和检测技术的改进和发展;2)稳定同位素探针与分子生态学技术的结合,将植物、土壤和微生物三者有机地联系起来,综合分析根际界面中微生物的活性与功能;3)高通量测序、组学技术和生物信息学等新技术的引入势必使根际微生物学研究发生革命性的变化;4)随着全球气候变化和土壤肥力改变,例如全球变暖、CO2浓度升高和长期施用化肥,根际沉积物在植物-土壤-微生物中的分配与调节机制,以及这种环境选择压力下植物如何诱导根际促生菌发挥更大作用。希望通过平衡作物与微生物之间的相互关系来实现作物的高产高效,促进农田的可持续利用。     

作物驯化对根际微生物组的选择效应

驯化是指经过人为干预技术对野生物种的某些可利用性状加以选择、修饰和利用的过程。驯化不仅会引起植物表型的变化,还会进一步导致植物根系形态结构以及相应根际次生代谢产物含量的变化,最终导致根际微生物群落结构和功能发生变化。本文综述了作物驯化过程对作物表型、根系形态及对根际微生物群落结构的影响,初步探讨了作物驯化对根际微生物影响机制,并着重阐述了共生微生物包括丛枝菌根真菌以及根瘤菌与作物驯化的关系,为更好地利用作物野生近缘种的根际有益微生物奠定理论基础。     

不同种植模式对甘蔗根际土壤生物学特性的影响

甘蔗多年单一化的宿根栽培导致甘蔗产量下降，而套种豆科作物能较明显地提高宿根蔗产量。本研究以赣蔗18 的新植栽培、 宿根栽培和宿根/大豆套种栽培的甘蔗根际土壤为对象，结合土壤微生物区系、 土壤酶活性，甘蔗基本农艺性状及其产量、 质量指标，揭示宿根蔗套种大豆的增产机制及生物学意义。结果表明，不同种植模式下甘蔗蔗糖含量基本一致，但宿根蔗套种大豆由于茎径粗大而较宿根连作表现出明显的产量优势。不同栽培模式下甘蔗根际土壤酶活性有显著差异，套种明显提高了宿根蔗根际土壤酶活性，尤其是与碳、 氮、 磷循环相关的蔗糖酶、 脲酶、 酸性磷酸单酯酶。不同栽培模式下甘蔗根际土壤微生物总量有显著性差异，单一宿根连作甘蔗根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例降低，而宿根蔗套种大豆根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例提高，使甘蔗根际土壤微生物从真菌型向细菌型转变。总之，单一的宿根连作可导致根际土壤总微生物量及酶活性下降，引起土壤微生物介导的营养循环受阻，从而使甘蔗产量下降，而宿根蔗套种大豆模式对根际土壤微生物区系具有明显的改善作用，宿根蔗具有明显的产量优势。     

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,但影响并不显著;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。     

不同樱桃砧木对根际土壤微生物数量动态变化的影响

采用稀释平板测数法和最大或然数法研究樱桃年生长周期内不同樱桃砧木(大青叶、山樱、考特和马哈利)对根际与非根际土壤微生物数量动态变化的影响。结果表明,樱桃年生长周期内,4种樱桃砧木根际与非根际土壤微生物数量与其生长发育呈正相关,即土壤微生物数量从萌芽期开始增加,在开花期、坐果期或成熟期达到峰值,落叶期有所下降。不同樱桃砧木根际土壤微生物各生理类群数量差异显著,且均以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌最少。各樱桃砧木土壤微生物数量呈现根际效应。土壤根际微生物多样性指数的变化趋势与土壤根际微生物总数的变化趋势不一致。因此,选择合适的樱桃砧木,有利于土壤微生物数量的提高,从而为樱桃树生长创造良好的土壤微生态环境。     

根际微生物研究进展

根际是土壤-植物生态系统物质交换的活跃界面。植物作为第一生产者同化大气CO2,将部分光合产物转运至地下,激发土壤微生物的生长和新陈代谢;土壤微生物则将有机态养分转化成无机形态,利于植物吸收利用。这个植物-微生物的互作关系维系和主宰着陆地生态系统的功能。自从100年前德国科学家LorenzHiltner提出根际概念以来,根际研究方兴未艾,研究内容不断得以丰富和发展。近年来,随着分子生物技术在土壤环境领域的应用,根际微生物研究出现快速发展的趋势。本文根据2004年在慕尼黑召开的第一届国际根际大会交流内容、结合近年来国际上报道的研究动向,对根际微生物研究方法、根际微生物生物多样性和生态功能、转基因生物的环境安全和根际微生物生物修复技术等内容作一综述。期望我国的根际微生物研究能在基础和应用领域得到快速发展。     

菌肥拌种和种植模式对豌豆/玉米根际微生物群落的影响

[目的]探究禾/豆复合体系中菌肥拌种以及间作的根际效应,为拓宽共生固氮的应用范围、提高生物固氮作用及合理运筹肥料提供理论依据。[方法]采用田间小区试验。[结果]豌豆(Pisum sativum)的根际微生物数量(3.63×107 CFU/g)高于玉米(Zea mays)的根际微生物数量(3.10×107 CFU/g);间作显著增加了两种作物根际微生物数量,与单作相比,间作后玉米根际微生物数量的增幅(55.39%)大于豌豆的增幅(33.12%);在间作条件下,菌肥拌种使作物根际微生物数量显著增加,其中豌豆根瘤菌肥的拌种效果最好,拌种后玉米和豌豆根际微生物数量的增幅分别为23.03%和46.09%,且豌豆根际微生物数量的增幅大于单作时的增幅(30.00%)。[结论]不同的种植模式和菌肥拌种均可显著有效地增加作物根际微生物数量。     

外源放线菌对谷子生长和成熟期根际可培养微生物的影响

为研究外源放线菌对谷子生长及成熟期根际可培养微生物的影响，本研究通过盆栽和田间试验分析施加放线菌微白黄链霉菌（Streptomyces albidoflavus，T4）和密旋链霉菌（Streptomyces pactum，Act12）后成熟期谷子生物量、产量形成指标及根际可培养微生物结构组成的差异，并对谷子生长与根际微生物之间相互关系进行分析。结果表明，①T4促进了盆栽和田间试验中谷子生物量的增加，而T4和Act12也使田间试验中单株谷子籽粒干重和产量增加了13.7%～22.6%。②对于根际微生物，T4处理使培养箱盆栽试验中谷子根际可培养细菌（B）、真菌（F）、放线菌（A）及微生物总数量增加了29.5%～56.9%。T4和Act12使室外盆栽试验中根际真菌数量分别提高了73.3%和222.0%，A/F和B/F降低了34.7%～72.4%。③相关分析表明，成熟期谷子茎叶干重、单株谷子籽粒干重与根际B、F、A和总微生物数量显著正相关（r = 0.748～0.971，P < 0.01），而与A/F和B/F显著负相关（r = -0.764 ～ -0.906，P < 0.01）。综上，供试放线菌通过调整根际可培养微生物群落结构促进了谷子生长，增加了谷子产量。因此，通过外源施加放线菌优化根际可培养微生物群落结构是谷子促生增产的可行途径之一。     

有机肥对水稻根际土壤中微生物和酶活性的影响

利用根际箱在红壤上研究了有机肥对水稻根际有效磷、根际微生物和土壤酶活性的影响。试验结果表明,有机肥明显地提高水稻根际和非根际土壤真菌、放线菌和细菌的数量及土壤有效磷的含量。根际土壤各类微生物的数量大于非根际土壤,表现出明显的根际效应。施用有机肥使根际效应增加,其效应为细菌 放线菌 真菌。有机肥还明显地促进水稻根际无机磷溶解菌和有机磷分解数量以及磷酸酶和脲酶的活性,同时对水稻根际土壤磷转化速率有明显的提高,从而加速了土壤养分的转化。     

复合微生物菌剂对棉花生理特性及根际土壤 微生物和化学性质的影响

为了系统地阐述复合微生物菌剂在改善土壤化学性质、生物学性质和促进植物生长方面的效果及机理,采用盆栽试验,研究常规和灭菌条件下不同用量的微生物菌剂对棉花生长、生理代谢、根际土壤生物学特性和养分含量的影响。结果表明:施用复合微生物菌剂能够提高苗期棉花叶片光合色素总量,叶片和根系内抗氧化物酶(SOD、POD、CAT)活性,降低过氧化物质含量(MDA、O2·-),进而提高了棉花的光合性能和抗氧化能力;降低了土壤pH,提高了根际土壤细菌和放线菌数,而降低了根际土壤真菌数,同时提高了根际土壤脲酶、中性磷酸酶、蔗糖酶和脱氢酶活性,最终提高了根际土壤有效养分和有机质含量,改善了根际微域环境,促进了棉花苗期生物量的累积和抗病性。除根际土壤养分含量外,常规复合微生物菌剂对各指标的改善效果优于灭菌复合微生物菌剂,且用量为10L/667m2时效果较明显。因此,复合微生物菌剂可通过改变土壤pH,改善根际土壤微生物群落的数量和结构来改变土壤酶活性和有效养分含量,优化根际生长环境,增强植物抗逆性和光合能力,最终实现养地增产的效果。此外,复合微生物菌剂中的有益活菌在改土、促生方面具有极其重要的积极效应。     

返青前后草地早熟禾草坪根际微生物区系动态

根际是土壤-植物生态系统物质及能量交换的活跃界面,根际微生物不仅直接影响植物对水分、养分的吸收,而且也同时影响植物对不良环境的抵抗能力。利用选择性培养基对草地早熟禾（PoapratensisL.）返青前后根际与非根际的细菌、真菌以及放线菌类群进行分离测数,拟从根际及非根际土壤微生物区系动态变化方面来阐述草地早熟禾返青前后其根际微生态的变化规律。结果表明：（1）草地早熟禾草坪的返青后,根际及非根际细菌、真菌数量明显增加,但放线菌数量呈减少趋势;（2）无论返青前后或者根际以及非根际,细菌的数量都占整个土壤微生物量的绝大部分,细菌数量的变化代表了整个微生物类群数量的变化趋势,使得草地早熟禾返青后根际土壤由“真菌型”向“细菌型”转化;（3）返青前后,各微生物类群都表现出明显的根际效应。     

紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤微生物生物量碳、微生物熵的变化

采用空间序列代替时间序列的方法,对河南省衡阳市紫色土丘陵坡地植被恢复过程中的土壤微生物生物量碳(SMBC)、微生物熵(qSMBC)的变化特征进行了研究。结果表明:(1)随着植被恢复的进行,SMBC和qSMBC均显著增加;(2)随着土层深度的增加,SMBC显著减小,而qSMBC显著增加;(3)草本群落阶段(Ⅱ)→灌木群落阶段(Ⅲ)→乔木群落阶段(Ⅳ),根际和非根际的SMBC显著增加,表现出根际非根际的特点,阶段Ⅱ的根际与非根际SMBC比值明显高于Ⅲ与Ⅳ。根际和非根际的qSMBC均显著增加,表现出根际非根际的特点,根际和非根际的qSMBC比值差异不显著;(4)相关分析表明,SMBC与qSMBC均与土壤有机碳、阳离子交换量呈极显著或显著正相关关系,与土壤容重呈显著负相关关系。     

根际微生物对药材道地性的影响

在植物、土壤与微生物所构成的根际微生态系统中,微生物对于土壤肥力的形成、养分的转化吸收、植物生长发育以及植物病虫害的生物防治具有重要的作用.通过对影响根际微生物种群结构因素分析以及根际微生物影响土壤养分释放和植物生长等功能的初步探讨,以期为药材道地性的研究提供新的思路和方法,指导道地药材的生产和实践.