植物根际土壤生态研究进展

根际是植物与土壤、微生物相互接触与作用的重要界面,对环境变化的反应极为敏感,因此根际土壤已成为生态学的研究热点.本文对国内外关于植物根际土壤的研究进行了综述,主要从根际养分、根际微生物和根际酶活性三个方面阐述了其研究热点及进展,并提出对根际土壤系统研究的展望.     

不同土壤改良剂对玉米产量及根际土壤微生物和酶活性的影响

试验采用随机区组设计,研究施用不同土壤改良剂(熟石灰、EM菌剂、沼泽液)及其不同浓度处理对玉米产量、根际微生物和酶活性的影响.结果表明:(1)随着3种改良剂施用浓度的增加,玉米产量均逐渐增加;相同浓度下,玉米产量则表现为沼泽液>EM菌剂>熟石灰.(2)玉米根系总根长、总体积、总表面积和主根直径均随着改良剂浓度的增加呈逐...     

不同土壤质地棉花根际微生物及酶活性与土壤理化性质相关性研究

采用池栽方式,研究潮土3种不同质地土壤棉花花铃期根际微生物数量和酶活性及其与土壤理化性质的相关性。结果表明,在棉花-土壤质地-微生物相互作用的生态系统中,土壤微生物和酶活性受土壤质地和棉花生长发育二方面影响。相关分析显示,细菌、真菌是影响壤土中速效磷的主要微生物,磷酸酶是影响3种质地中速效磷、碱解氮及砂土中速效钾的主要酶。细菌、真菌、磷酸酶可作为评判棉花根际土壤肥力的生物学指标。     

樱桃根际生物活性因子动态变化初步研究

采用盆栽试验研究了樱桃根际土壤酶活性、微生物种群数量及速效性养分动态变化及其相互关系。结果表明:春梢旺长期脲酶活性、磷酸酶活性最高,根际效应显著,随生育期推进其活性及根际效应均逐渐减弱,而过氧化氢酶活性先上升后下降,表现为负向根际效应;细菌、放线菌及真菌数量变化在生长期内表现为低—高—低型,新梢停长期根际细菌、放线菌数量最多,但二者根际效应方向相反,落叶期真菌数量最多。生长季内速效性养分整体呈下降趋势,根际碱解氮亏缺明显,而根际速效磷、速效钾相对富集,这种作用亦随生育期推进逐渐减弱。根际土壤酶活性与土壤养分间相关性强,而微生物数量与土壤酶活性及土壤养分间相关性弱。     

不同质地土壤中Cd胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响

通过网室盆栽试验,研究砂土、壤土、粘土3种质地土壤上不同w(Cd)胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响,测定小麦根的形态生理指标(根长、根系活力)、根际土壤酶活性(土壤脲酶、土壤蔗糖酶)、土壤w(Cd)及其有效态w(Cd)、小麦根和籽粒w(Cd)。结果表明,当w(Cd)≤40mg/kg时,小麦根长、根系活力和土壤酶活性均高于对照;当w(Cd)≥60mg/kg时,小麦根系生长受到抑制,土壤酶活性均明显下降。对于不同质地土壤,壤土上小麦根长、根系活力及土壤酶活性较砂土和粘土高;对w(Cd)来说,土壤w(Cd)依次为壤土>粘土>砂土,土壤有效态w(Cd)为砂土>粘土>壤土,小麦根w(Cd)为砂土>壤土>粘土,籽粒w(Cd)为砂土>壤土>粘土。说明壤土和粘土对Cd的吸附性较高,土壤中Cd的可利用性较差,因而Cd从土壤迁移到植株中较少;而砂土对Cd的吸附能力最差,进入小麦植株中也最多。因此,在壤土和粘土上种植小麦可在一定程度上减轻Cd的胁迫作用,能有效缓解Cd对小麦的毒害,而在砂土上种植小麦,Cd胁迫作用则表现的较为突出。     

常用除草剂对玉米根际土壤微生物的影响

以玉米根际土壤为试验对象,测定了常用除草剂莠去津、烟嘧磺隆、2,4-D 丁酯、硝磺草酮和乙草胺对土壤微生物的影响。试验结果表明,莠去津、烟嘧磺隆、2,4-D 丁酯和乙草胺对玉米根际土壤中的细菌具有一定程度的抑制作用,抑制作用随施药时间的延长逐渐降低;烟嘧磺隆、硝磺草酮和乙草胺对土壤真菌的抑制作用较明显;莠去津对玉米根际土壤中的放线菌具有一定的抑制作用。     

转基因玉米根际土壤DNA的提取

[目的]探索转基因玉米根际土壤DNA提取的方法。[方法]采用直接裂解方式,通过玻璃珠、溶菌酶和SDS共同作用于转基因玉米MON863和Bt 176的根际土壤中,提取微生物DNA。[结果]该方法能从两种转基因玉米根际土壤中提取到20 kb的完整DNA片段。[结论]所得DNA完全适用于PCR扩增和酶切的要求。     

玉米根际与非根际土壤中4种原生动物分布特征

 原生动物在土壤中是一类极其重要的生物。通过调查玉米根际和非根际土壤中 4种原生动物的动态分布发现 :仅在玉米抽雄时期 ,根际土壤中 4种原生动物总数是非根际土壤 (R/S)中的 1.6倍 ,而在其它生育时期没有显著的根际效应。不同的原生动物的根际效应差异很大 ,肾形虫在抽雄期R/S比接近 90 ;变形虫在吐丝时期表现出一定的根际效应 ;波豆虫在大喇叭口时期表现出比较强烈的根际效应 ,但在抽雄期则表现出十分强烈的负根际效应 ,根际土壤中波豆虫数量不到非根际土壤的 10 % ;尾滴虫在玉米整个生育时期都表现出微弱的根际效应。笔者还讨论了根际土壤原生动物分布动态变化的内在和外在原因     

不同无性系茶树品种的根际细菌及酶活性动态研究

采用定点定位方法，对自生固氮菌、磷、钾细菌根际效应和根际土壤酶活性连续5年进行了研究。结果表明：不同茶树品种根系对磷、钾细菌均有明显的根际效应，但对自生固氮菌则为负效应；茶树根际土壤中菌数、转化酶及脲酶活性均表现为福鼎大白茶＞黔湄809＞黔湄303，而过氧化氢酶活性则为黔湄809＞福鼎大白茶＞黔湄303，同时得到根际土壤转化酶、脲酶活性大于根外土，而过氧化氢酶活性为根外土大于根际土。本文还分析了根际三类细菌与每季茶后的根际效应。     

基于不同土壤质地棉花根际微生物和酶活性特征分析

为了明确不同质地土壤对花铃期棉花根际微生物数量与酶活性的影响,采用池栽方式,以‘鲁研棉21’为材料,研究不同质地土壤(砂土、壤土、粘土)种植棉花在花铃期根际细菌、真菌、放线菌的数量及磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性特征。结果表明,随着花铃期棉花的生长发育,3种质地土壤的根际微生物数量和酶活性均呈低-高-低动态变化的单峰曲线,其峰值分别出现在发育最盛的盛花期和盛花期后11 d。在土壤微生物数量方面,砂土整个花铃期3种微生物数量均显著或极显著低于壤土和粘土;而壤土中的微生物数量仅在初花后11 d低于粘土,其他时段均高于粘土。酶活性方面,砂土整个花铃期3种酶活性均显著或极显著低于壤土和粘土;壤土在初花至花后22 d时高于粘土,其余时段低于粘土,但差异均不显著。综上,棉花花铃期根际微生物活性受生长发育进程和土壤质地的双重影响。研究为棉花生产合理布局提供依据。     

不同质地土壤对玉米根系生长动态的影响

 采用池栽方式对轻壤土、中壤土和轻粘土上玉米根系状况进行了研究。结果表明,3种质地土壤对玉米根系的形态、分布、生长具有很大影响。玉米根系弯曲度、平均根径的大小均为轻粘土＞中壤土＞轻壤土,轻壤土中玉米根系上部有更多的支根但下部支根较少;拔节期,玉米根系的垂直和水平分布在轻壤土中范围最广,轻粘土中最小。大喇叭口期之后3种质地土壤玉米根系的分布范围无明显差异。轻壤土、中壤土、轻粘土随着土壤中物理性粘粒的增加,根量在上层土壤中所占的比例加大。轻壤土中玉米根系生长表现为"早发早衰",拔节期前,根系生长速率大于中壤土和轻粘土,吐丝期根量达到最大值,之后开始衰老。轻粘土玉米的根系则呈现出"晚发晚衰",拔节期前根系生长缓慢,灌浆期根量才达到最大值,灌浆至成熟期根系衰老的速率远小于轻壤土和中壤土。中壤土中根系在玉米整个生育期平均生长速率和根量的最大值显著高于轻壤土和轻粘土。     

Diversity of Phosphate-Dissolving Microorganisms in Corn Rhizosphere

Rhizosphere and nonrhizopshere soils were sampled during corn growth. Total, inorganic phosphate-dissolving and lecithin-mineralizing bacteria, fungi and actinomyctes were determined by plate counting method. Generally, the rhizosphere soil contained around 5 to 100 times more of these bacteria and fungi than the non-rhizosphere soil. However, the actinomycetes in the rhizosphere soil were significantly lower than those in the non-rhizosphere soil. The numbers of these microorganisms didnt significantly change during corn growth in the soils. However, the proportion of the phosphate-dissolving microorganisms in the total changed markedly during corn growth. Generally there were much higher percentages of phosphate-dissolving bacteria and phosphate-dissolving fungi in the rhizosphere soil than the nonrhizosphere soil. More than 90% of the fungi in rhizosphere dissolved inorganic phosphate at the seedling period, but this proportion declined to 20 %at the harvesting time. The community of phosphate-dissolving microorganisms also changed during corn growth. Bacillus was dominant in the nonrhizosphere soil. However, in the rhizosphere, Pseudomonas and Enterobacter became predominant. Penicillium and Streptomyces were the main fungi and actinomycetes capable of dissolving phosphate.     

地膜覆盖及不同施肥处理对根际土壤微生物数量和酶活性的影响

通过室内分析和田间裂区试验相结合的方法,研究地膜覆盖和不同施肥处理对玉米不同生育期土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明：(1)对于根际土壤而言,覆膜条件下各施肥处理的脲酶活性、蔗糖酶活性均高于不施肥处理;无膜条件下各施肥处理的碱性磷酸酶活性均高于不施肥处理。其中脲酶活性在大喇叭口期最高,NPK-C(氮磷钾配施-覆膜)、NPKO-C(氮磷钾配施有机肥-覆膜)、NPKB-C(氮磷钾配施生物炭-覆膜)分别较CK-C(对照-覆膜)高31.03%、66.01%、49.26%;蔗糖酶活性也是大喇叭口期最高,NPK-C、NPKO-C、NPKB-C分别较CK-C高38.43%、117.53%、64.94%;碱性磷酸酶活性在乳熟期最高,NPK(氮磷钾配施)、NPKO(氮磷钾配施有机肥)、NPKB(氮磷钾配施生物炭)分别较CK(对照)高43.84%、30.38%、31.53%。(2)覆膜条件下各施肥处理细菌、真菌、放线菌数量均高于不施肥处理。其中乳熟期细菌数量最大,NPK-C、NPKO-C分别较CK-C高19.74%、26.26%;放线菌数量也是乳熟期最大,NPK-C、NPKO-C、NPKB-C分别...     

定植年限对小叶锦鸡儿灌丛及根际土壤养分与酶活力的影响

为了探讨小叶锦鸡儿在晋西北黄土丘陵区缺乏养分管理的环境下的生长状况,选取不同定植年限小叶锦鸡儿人工灌丛为研究对象,进行定植年限对灌丛及根际土壤养分及酶活力状况的影响研究.结果表明,小叶锦鸡儿随着定植年限的增加,地上部干物质绝对生长速率的峰值出现在10～20年间,20～30年间生长速率开始逐渐减小,但仍处于增长阶段;30～40年间,地上部干物质绝对生长速率出现负值,说明30年之后出现了灌丛枝、叶干枯退化现象.灌丛定植年限对根际土壤酸碱性并无明显影响.各定植年限灌丛土壤有机质和全氮含量均有明显的根际富集作用,定植年限对富集作用的影响无明显规律,没有表现出随定植年限的增加而出现显著的养分消耗现象;小叶锦鸡儿短期生长对磷的富集效应不明显,而长期则表现为根际土壤有效磷含量较非根际土壤高,出现有效磷在根际富集的现象;速效钾含量随着生长年限的增加呈逐渐降低趋势,且根际土壤显著高于根外土壤,以30年生小叶锦鸡儿灌丛的根际效应最为显著.土壤酶活性的变化呈现一定的阶段性,土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性在5～10年均处于快速增长期、10～20年处于缓慢提高期,20～30年处于缓慢降低期.因此,为了黄土高原植被的可持续利用,小叶锦鸡儿30龄时需要及时刈割平茬.     

种植菌草对沙质荒漠化土壤养分、酶活性及微生物的影响

为改良乌兰布和沙漠东缘沙质荒漠化土地,探讨了种植巨菌草和绿洲1号2种菌草对土壤养分含量、酶活性及微生物的影响。结果表明,与未种植菌草的沙质荒漠地(CK)相比,种植巨菌草和绿洲1号均可显著提高沙质荒漠化土壤有机质、速效磷、速效钾、全氮、全磷含量,增幅分别为93.15%、30.91%、51.12%、75.38%、8.11%和245.21%、36.97%、23.97%、73.38%、10.81%;种植巨菌草和绿洲1号均可显著提高土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶(绿洲1号除外)、酸性磷酸酶活性,增幅分别为25.00%、39.18%、508.69%、718.18%和13.46%、2.24%、43.14%、109.09%,巨菌草的种植效果显著优于绿洲1号;种植巨菌草和绿洲1号均可显著提高土壤细菌、真菌、放线菌及微生物总数,增幅分别为2 715.75%、20.66%、94.24%、2 139.08%和2 054.72%、57.02%、66.51%、1 616.92%,总体以种植巨菌草微生物数量增加最多;种植巨菌草和绿洲1号后,细菌所占微生物总数比例分别提高25.76%和25.50%,而真菌、放线菌所占比例分别降低了94.62%、91.12%和91.39%、90.38%。综上,种植菌草对土壤起到了一定的改良作用,其中巨菌草改良效果更佳。     

马占相思人工林根际土壤化学性质及酶活性的变化

对马占相思人工林根际和非根际土壤化学性质和酶活性的差异,及其在林木生长过程中的演变规律进行比较分析。结果表明:随林龄增长,根际土壤和非根际土壤主要养分含量(除速效钾外)和酶活性均呈增加趋势,根际土壤pH值则呈下降趋势,但非根际土壤pH值的规律性不明显;不同年龄阶段根际土壤全氮、水解氮、交换性钙和交换性镁含量均高于非根际土壤,根际土壤有机质、富里酸、胡敏酸、全磷、速效磷和速效钾含量也有相似的规律;不同年龄阶段根际土壤过氧化氢酶、蛋白酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均高于非根际土壤。     

不同耕作措施对黄土高原区域大豆根际土壤微生物量、酶活性和养分的影响

选择免耕(NT)、秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)和起垄覆膜(RPM)4种保护性耕作措施为研究对象,以传统耕作(CT)为对照,通过测定根际土与非根际土的微生物量、酶活性及养分质量分数,研究不同耕作措施对不同微域土壤碳氮质量分数及微生物特征的影响。结果表明:(1)土壤微生物量和酶活性均呈现根际非根际的规律,且与对照相比,各保护性耕作处理均有提高。RPM和SM处理的根际土壤微生物碳质量分数分别提高51.78%和24.62%,微生物量氮的富集率则分别达到48.13%、46.04%;NT、SM、RPM处理的蔗糖酶活性较CT处理分别提高了113.35%、113.10%、74.75%(P0.05);(2)4种不同保护性耕作措施的土壤养分质量分数均有提高,其中RPM和SM与CT相比差异显著,效果更加明显,并且有效降低了土壤pH。根际土壤的全氮、铵态氮、硝态氮和有机碳质量分数均高于非根际土壤,各处理均表现出一定程度的富集,其中全氮和硝态氮的富集率以RPM处理最高,分别为16.9%和45.06%。(3)根际土壤的养分质量分数、酶活性以及微生物生物量之间的相关性程度高于非根际土壤,根际土壤中微生物量与酶活性之间存在着显著的正相关性,过氧化氢酶和蔗糖酶这2种酶均与养分间显著相关,而脲酶则无显著相关。综上,在黄土高原区域内,秸秆还田和起垄覆膜更有利于改良土壤理化性状和提高土壤生物学特性。     

黔中石灰岩地区不同植被类型根际土壤酶研究

研究了黔中石灰岩地区不同植被类型根际和非根际土壤酶活性。结果表明:根际和非根际土壤酶之间的差异显著,相同植被下同种酶根际土壤酶活性明显大于非根际土壤酶活性。土壤酶活性主要呈现两种趋势:蔗糖酶和淀粉酶根际和非根际酶活性表现为针阔混交林>灌木林>针叶林>草灌;过氧化氢酶和脲酶根际和非根际酶活性表现为针阔混交林>针叶林>灌木林>草灌。根际土壤养分因子含量均大于非根际,土壤酶、养分因子"根际效应"都较明显,土壤酶和土壤养分因子之间有明显相关性,而土壤酶和pH值之间无明显相关性。     

接种根瘤菌对花生生长及其根际土壤微生物数量的影响

采用盆栽,研究了接种不同根瘤菌对花生生长及其根际土壤微生物数量的影响。结果表明：接种处理可促进植株的生长,提高叶面积指数,增加产量。接种根瘤菌菌株LX-11明显好于其它处理,其开花期株高高出对照16．5％,但处理间无显著差异。随生育期进程的推进,叶面积指数呈先上升后下降态势,至结荚期达到最大值,各处理终产量分别比对照增产7．5％、9．5％、12．9％。接种根瘤菌对根际土壤微生物有一定影响,细菌和真菌数量呈上升趋势,但放线菌并没有显著变化。