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。     

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。     

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.     

根分泌物对根际微生物生态分布的影响

本文从根分泌概念着手 ,依据近 2 0年来国内外有关根分泌研究的一些成果 ,就根分泌物的概念、产生机制进行了综合论述 ,并重点讨论了植物根分泌物对根际微生物代谢、生态分布、病原微生物抑制作用的影响以及土壤环境对根分泌物的影响。     

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。     

大气中臭氧浓度增加对根际和非根际土壤微生物的影响

在大田试验下,研究了冬小麦在不同的臭氧浓度下根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量的动态变化。结果表明,随着生育时期的推进,微生物数量呈现规律性的变化,其中微生物总量在抽穗期达最大。根际、非根际土壤细菌和真菌数量均随着生育期的推进呈先增大后降低的变化趋势,分别在抽穗期和孕穗期达最大。根际、非根际土壤放线菌数量随生育期呈下降的趋势,整个生育期内臭氧浓度的升高降低了土壤微生物的数量,不同的臭氧浓度处理间细菌数量差异达显著性水平,真菌数量差异只在成熟期达显著,放线菌差异不显著。     

重迎茬对大豆根际土壤微生物数量的影响

通过对不同茬口、迎茬条件下施用不同有机肥的大豆根际土壤微生物数量进行测定，结果表明，重迎茬根际土壤中细菌数量明显低于正茬，真菌数量高于正茬，而放线菌数量在不同时期有很大变化。施入不同有机肥后，能明显增加土壤中细菌和放线菌的数量，真菌中青霉菌数量增多，致病菌数量减少。     

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。     

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。     

施用化肥和菜籽粕对烤烟根际微生物的影响

烤烟是我国重要的经济作物,施肥对烟叶产量、产值和香气的贡献率分别达到39.19%、47.28%和24.8%,仅次于品种。在烤烟栽培过程中,人们十分重视肥料,尤其是菜籽粕等有机肥的施用。菜籽粕在促进烟苗生长发育、提高烤烟产量、改善烟叶品质等方面均有独特作用。烤烟施用菜籽粕之后生长迅速、油份增加、香味浓郁、质量     

平邑甜茶幼苗生长过程中精氨酸和一氧化氮水平的变化

研究了平邑甜茶幼苗生长过程中根、茎、叶和子叶精氨酸、精氨酸酶、一氧化氮（NO）、一氧化氮合酶（NOS）水平的变化及其与幼苗生长发育的关系。结果表明,精氨酸含量和精氨酸酶活性子叶中最高,且随幼苗生长发育逐渐下降,其次为叶片和茎,根中最低。幼苗生长第5 d的子叶中NO含量及NOS活性均最高,此后迅速下降至较低水平。除子叶外,NO含量和NOS活性在茎中较高,生长第11 d均达到最高,与茎的快速生长相适应;叶片居中,在第17 d达到高峰,与叶片的快速生长有关;根中最低,在第8 d达到最高,与主根的快速生长相对应。这些结果表明,NO在快速生长的器官中含量高,可能与平邑甜茶幼苗各器官的生长发育有关;而子叶中的精氨酸可能是平邑甜茶幼苗早期生长主要的氮素贮藏营养物质之一。     

不同淹水处理对盆栽平邑甜茶生长及15N-尿素分配、利用、损失的影响

以当年生盆栽平邑甜茶为试材,应用15N同位素示踪技术研究长期不同淹水天数处理对植株生长及15N-尿素分配、利用、损失的影响.结果表明:长期不同淹水天数处理,平邑甜茶地上部干重以对照最大(4.87 g),各处理随淹水天数的增加而不断减小,但地下部干重和根冠比却随淹水天数的增加而不断增大.平邑甜茶根系活力随淹水天数的增加不断降低,而游离脯氨酸含量却逐渐升高.随处理次数的增加,根系SOD、POD活性呈先升高后降低的趋势.各处理植株的15N分配率均表现为地上部大于地下部;但随淹水天数的增加植株地下部分配率逐渐升高.植株的16N吸收量和利用率以对照最高,分别为16.81 mg,9.14％,且随淹水天数增加逐渐降低,处理间差异显著.土壤的15N损失率随淹水天数的增加而逐渐升高.     

不同氮形态对连作平邑甜茶幼苗生长及土壤尖孢镰孢菌数量的影响

【目的】研究盆栽条件下不同形态氮对苹果砧木—平邑甜茶幼苗生长以及对连作土壤微生物的影响,为连作建园时科学施肥、减轻苹果连作障碍提供依据。 【方法】试验于 2015 年露地进行,以平邑甜茶幼苗为试材,以连作土为对照1 (CK1) 和溴甲烷熏蒸为对照2 (CK2),设置施入铵态氮 (T1)、硝态氮 (T2) 和酰胺态氮 (T3) 3 个不同形态氮处理 (N 180 mg/L),于 2015 年 8 月测定平邑甜茶生物量、光合参数和土壤微生物等相关指标。 【结果】铵态氮 (T1) 和酰胺态氮 (T3) 处理均能明显提高连作条件下‘平邑甜茶’苹果幼苗的生物量,其中 T1 处理的株高、地径、鲜重、干重与 CK1 相比分别提高了 35.3%、24.4%、42.0%、57.7%。添加 3 种形态氮素均可不同程度地提高平邑甜茶幼苗叶片的净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs) 和根系呼吸速率,其中 T1 处理的 Pn、Gs 和根系呼吸速率分别比 CK1 提高了 27.6%、35.6%、43.3%,却并未达到 CK2 的效果。实时荧光定量 PCR 结果表明,CK2 尖孢镰孢菌的基因拷贝数降低最为明显,比 CK1 降低了 52.6%,T1 也有效地降低了尖孢镰孢菌的基因拷贝数,而 T2 和 T3 处理尖孢镰孢菌的基因拷贝数与 CK1 没有显著性差异。T-RFLP 结果表明,T1 和 T3 处理的真菌群落结构与 CK1 有明显差异,T1 处理与 CK2 的真菌群落结构较为相似,T2 处理的真菌群落结构与 CK1 较为相似。 【结论】铵态氮处理可更好地提高连作平邑甜茶幼苗的生物量、净光合速率以及根系呼吸速率,降低土壤尖孢镰孢菌的基因拷贝数,明显改变连作土壤的真菌群落结构,可作为减轻苹果连作障碍的措施。     

不同聚天冬氨酸水平对盆栽平邑甜茶幼苗生长及15N-尿素利用与损失的影响

以一年生平邑甜茶盆栽幼苗为试材,采用15 N同位素示踪技术,研究不同聚天冬氨酸施用量对平邑甜茶生长及氮素利用、损失的影响。结果表明,植株的生长及对15 N的利用率在生长前期均以低水平聚天冬氨酸处理最高,但随着生长期的推移,它们则随着聚天冬氨酸量的增大而显著提高。在整个生长过程中,各处理的15 N分配率均表现为地上部>地下部;随着生长期的推进,植株15 N分配率表现为随着聚天冬氨酸施用量的增加,植株吸收的15 N分配到地上部的比值越高。施用聚天冬氨酸显著降低了土壤氮素的损失,并且聚天冬氨酸用量越高效果越明显。总之,施用聚天冬氨酸显著促进了植株的生长及对15 N的吸收利用,降低了土壤氮素的损失,以施PASP 400mg/kg土处理效果最佳。     

根际施肥调控对油菜硝酸盐含量的影响研究

利用盆栽试验,测定了肥料周围不同距离处土壤中NH4+与NO3-增量的变化,验证不同施肥方式对小油菜产量与NO3-含量的影响。结果发现,通过肥料在土壤中的扩散作用,肥料氮对土壤NH4+与NO3-增量的影响范围主要是在距肥料4cm内,但集中施肥与酸性根际肥(Ph1.0～2.0)的显著差异则是在2cm内;后者的NH4+扩散与硝化作用都较前者弱。其中,在距肥料1cm处,集中施肥的土壤NH4+增量于施肥一周后达最大值,而酸性根际肥则在两周后,且两者NH4+增量差异显著;在2cm处,二者土壤NH4+增量达最大值的时间都较1cm处晚一周,且前者显著低于后者,而后者土壤的NO3-增量都低于前者。在盆栽试验中,酸性根际肥使小油菜的土壤NH4+含量显著提高,而NO3-含量却很低。与集中施肥比较,土壤NH4+含量提高13%,NO3-含量降低72%～89%,小油菜的硝酸盐累积量降低了28%,小油菜产量增加39%。     

有机物料对平邑甜茶实生苗根系呼吸强度的影响

研究了几种有机物料对一年生平邑甜茶实生苗吸收根、生长根、褐色木质根呼吸强度的影响。结果表明,不同有机物料对三类根呼吸强度提高的程度不同,夏季为鸡粪>羊粪>花生秧处理;秋季羊粪>鸡粪>花生秧处理。整株根系呼吸强度,夏季鸡粪、羊粪和花生秧处理分别比对照提高56%、31%和25%;秋季羊粪比鸡粪处理高19%。吸收根、生长根和褐色木质根呼吸强度差异显著,夏季吸收根呼吸强度是褐色木质根的2～3倍、秋季为2～2.4倍;生长根呼吸强度是褐色木质根的1.5～1.9倍、秋季为1.3～1.7倍。白色根(吸收根与生长根之和)与褐色木质根各自的总呼吸量占整株根系呼吸量比例随季节变化而不同,夏季白色根所占比例超过50%,秋季褐色木质根呼吸量所占比例达68%～80%,在整株根系呼吸量中占主导地位。     

不同基质对平邑甜茶幼树生长、根系形态与营养吸收的影响

采用盆栽方式,探讨了栽培于腐熟羊粪、沙土、轻粘土中的平邑甜茶[Malus hupehensis(Pamp) Rehd] 幼树的生长、根系形态与营养吸收的特性。结果显示,羊粪处理平邑甜茶幼树新梢生长量最大,主根和侧根粗长、侧根多,对磷、钙及铁的吸收能力较低;沙土处理的新梢生长量最小,侧根细及少,对磷、钾、钙、铁及锌等元素的吸收能力强;粘土处理的新梢生长量和根系特征参数居于羊粪和沙土处理之间。沙土施羊粪后,平邑甜茶幼树新梢生长量增大,主根增粗、增长,侧根增多且粗长,对磷、钾、钙、铁及锌等营养元素的吸收能力明显下降;而粘土施羊粪,植株叶片增多,主根粗度及长度降低,二级侧根增多、增粗,对钾的吸收能力提高。     

苹果发酵液对Fe2+的螯合能力及对缺铁平邑甜茶幼苗的影响

本试验研究了苹果发酵液对二价铁的螯合能力,并以平邑甜茶（Malus hupehensis var. pingyiensis）幼苗为试材,研究了平邑甜茶幼苗根系对铁的吸收效应以及发酵液和FeSO4混合施用后,对缺铁平邑甜茶幼苗株高和干粗的增长率、 鲜、 干重根冠比、 全量铁与活性铁含量、 叶绿素及净光合速率的影响。结果表明,当苹果发酵液pH为5.5时,对Fe2+的螯合能力最强,其与FeSO4混合根施后,能促进平邑甜茶幼苗根系对铁的吸收; 发酵液300倍稀释液和FeSO4混合处理对缺铁平邑甜茶幼苗株高和干粗的增长率、 鲜、 干重根冠比、 活性铁含量、 叶绿素含量及净光合速率的提高最为显著。由试验结果推论,苹果发酵液具有较强的Fe2+螯合能力,有利于苹果幼苗对Fe2+的吸收,并能有效地改善缺铁植株叶片的光合效率。     

长期施肥对植烟土壤微生物的影响

【目的】微生物是土壤的重要组成分,与土壤养分转化供应密切相关。本研究利用12年肥料定位试验研究了云南植烟土壤可培养微生物数量、微生物量碳氮、标记性磷脂脂肪酸（PLFAs）、微生物种群特征及有益微生物的变化。【方法】试验设置不施肥（CK）、单施化肥（CF）和化肥配施有机肥（CFM）处理,在烟株旺长期,采集020 cm耕作层土壤,测定了微生物量碳、氮含量,微生物标记磷脂脂肪酸（PLFAs）含量和可培养微生物数量;鉴定自生固氮菌、磷细菌和钾细菌的数量;根据PLFAs计算了微生物种群特征值。【结果】有机无机肥配施处理的土壤中,可培养细菌比不施肥土壤增加了6.14倍、 真菌增加了2.30倍、 放线菌增加了1.56倍,增幅显著高于化肥处理;施肥显著提高土壤微生物量碳、氮量。化肥和有机无机肥配合处理土壤的微生物量碳分别比CK增加了71.8%和246%;不同施肥处理土壤微生物量碳/氮比值显著不同,分别为14.8（CK）、13.3（CF）和11.2（CFM）。微生物标记性PLFAs含量以化肥有机肥配合处理最高,化肥处理次之,CK最低。化肥、化肥配施有机肥处理土壤细菌PLFAs比对照分别增加了25.41%和87.66%,真菌PLFAs分别增加了15.59%和39.24%,化肥处理代表放线菌的PLFAs降低了24.63%,化肥配施有机肥处理增加了83.86%,表明施肥尤其是化肥配施有机肥改善了土壤环境,促进了微生物的生长繁殖,并改变了土壤微生物种群结构;施肥处理土壤中微生物群落多样性指数上升,化肥处理还提高了微生物的优势度指数,说明施肥有益于增加微生物的种群数量, 化肥配施有机肥处理显著提高了无机磷细菌和钾细菌的数量,两者分别比对照增加了1.15倍和1.02倍,化肥处理则相反,自生固氮菌和无机磷细菌数量分别比CK降低了56.69%和41.30%;化肥配施有机肥处理土壤中的自生固氮菌、磷细菌和钾细菌共有20个属,CK土壤有19个属,化肥处理土壤仅16个属。 【结论】CFM促进微生物生长繁殖,增加种群多样性,有益于微生物固氮、溶磷、解钾,对于提高肥料利用率和保持土壤健康有重要意义。在烟叶栽培过程中,提倡化肥与有机肥配合施用很有必要。     

施肥对植烟土壤微生物的影响

利用7年的定位施肥试验,研究了不施肥（CK）、 单施化肥（CF）和有机无机肥配施（MCF）对植烟土壤微生物的影响。平板计数、 微生物碳、 氮含量和磷脂脂肪酸的测定结果均表明,土壤微生物数量以有机无机配施的处理最多,单施化肥次之,不施肥最少。在3种施肥处理的土壤中,分别检测出20（CK）、 27（CF）和31种（MCF）磷脂脂肪酸; 施肥提高了代表细菌（1220碳）和放线菌（10Me17: 0和10Me18: 0）的磷脂脂肪酸; 但是,代表真菌的磷脂脂肪酸18: 19c无显著变化（CF）或显著降低（MCF）。有机无机肥配施处理显著提高了土壤微生物的多样性指数和优势度指数,说明有机无机配施改善了土壤生态环境,微生物种群丰富,优势种群突出。在土壤自生固氮菌、 磷细菌和钾细菌中,分离率最高的是芽孢杆菌属,在26%50%之间变化。有机无机肥配施还提高了这3种有益微生物的数量,单施化肥则无显著影响。此外,在有机无机肥配施的土壤中,自生固氮菌、 磷细菌和钾细菌的多样性指数、 均匀度指数和优势度指数均较高。从土壤微生物的角度看,生产上采用有机无机肥配施很有必要。