草地根际过程对养分循环调控机制研究进展

了解根际土壤养分碳、氮和磷的转化和循环利用是解决草地农业生态系统可持续利用性和提高草地生产力的根本问题。草地根际过程能够反映土壤碳、氮和磷等养分的周转速率,影响植物、土壤微生物对养分的竞争和捕获,维持根际微环境中各组分的养分平衡,同时与作物相比,草地土壤中养分元素碳、氮和磷的耦合性更强。因此,根际微生态系统结构与功能在维持养分转化和循环等方面具有重要作用。大量文献报道,调控根际微环境改变的关键因素是植物与土壤进行物质交换和信息传递的关键物质-根际分泌物,同时根际分泌物也是介导根际微生物和根际酶活性的关键物质。当草地环境发生改变时,该区域的根际分泌物、根际酶活性和根际土壤的微生物的组成和多样性也将发生根本性改变,从而导致该区域土壤养分的供应量和有效性发生改变,最终影响草地生产力和养分的有效利用效率。因此,深入探究草地根际过程对养分循环的调控机理,对于揭示草地植物与微生物间养分物质的分配利用和养分收益方面具有重要指导意义。综述了根际分泌物、根际酶和根际微生物参与养分循环的机制和互作机理,总结草地根际过程参与养分循环的机制,并对草学领域未来在根际微域的研究进行了一定的展望。     

云南苹果园根际真菌的分离与鉴定

为了弄清云南苹果产区根际真菌种群与分布,从云南主要苹果产区的6个市（县）采集根部病害样品,观察并记录其在田间的危害症状,采用组织分离法分离与纯化获得200份真菌分离物,利用真菌ITS通用引物进行PCR扩增和测序并与序列BLAST比对,同时结合真菌形态分析鉴定分离获得的真菌属种。研究表明苹果根际真菌包含有致病菌、有益拮抗真菌、腐生菌、内生真菌与环境代谢真菌几种类型。在分离获得的真菌分离物中,根腐病致病菌和拮抗真菌占大部分,分离率分别为31.15%和22.11%,其次为果实病害的致病菌分离率为8.04%,叶部病害的致病菌分离率为7.04%,腐生菌种群获得分离率为4.02%,枝干病害的致病菌分离率为2.5%,内生真菌粉红螺旋聚孢霉分离率为1%,木质纤维素降解真菌粗糙脉孢菌分离率为0.5%。此外,研究发现一些功能尚无研究的根际真菌。根腐病优势致病菌尖孢镰刀菌分布于马龙、泸西,具有较高检出率,宁蒗次之,其余果园没有检测出此菌;腐皮镰刀菌仅分布在宁蒗、泸西、与丽江;引起苹果轮纹病和苹果枝干溃疡病的葡萄座腔菌分布于马龙、昭通、泸西;属于拮抗性真菌的木霉属和毛霉属真菌在云南苹果产区分布广泛。 研究推断苹果园根际微生物是存在致病菌与生物防治菌之间的互相对抗与斗争。根际腐生,功能不明的微生物需要进一步研究明确。研究为云南苹果果园根部病害的防控,调整根际微生物菌群促进苹果产量品质的提升奠定基础。     

土壤解磷菌研究进展

综述了微生物资源与草业可持续发展的关系、土壤磷素利用现状和解磷微生物作为生物肥料的可行性和必要性及其巨大的生产经济效益。论述了解磷微生物的种类、分布、数量、解磷机制、解磷效果的研究进展。     

东祁连山高寒草地优势植物根部入侵真菌的初步鉴定

选取东祁连山具有代表性的4类高寒草地样地珠芽蓼草地、禾草草地、沼泽草地和蒿草草地的优势牧草作为试验材料。采用组织培养分离方法,在9种优势植物根部分离得到28株真菌,经纯化、鉴定,19株分属于7个属,尚有9株待定。在已鉴定属中,镰孢菌为优势种,共8株,占28.57%;曲霉次之,共4株,占14.29%;青霉2株,占0.07%,其他属相对较少。草地早熟禾(Poa pratensis)根部入侵真菌较多,麻花艽(Gentiana straminea)和紫花针茅(Stipa purpurca)最少。     

毛乌素沙漠南缘紫穗槐根际与非根际氮素含量特征

选择在陕西省榆林市靖边县毛乌素沙漠南缘已生长60、35、28和6年的紫穗槐（Amorpha fruticosa）样地,对不同株龄紫穗槐根际和非根际土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、有机碳的含量特征及土壤pH值的变化进行了分析。结果表明,根际全氮、铵态氮（除28年龄外）、硝态氮、有机碳含量均高于非根际,其中有机碳含量差异达到显著水平(P<0.05)。35年龄紫穗槐根际的全氮、铵态氮、硝态氮含量均高于其它株龄,分别比非根际高43.8%、30.3%和230%。有机碳含量根际与非根际都随着株龄增长而增加,而根际与非根际pH值随着株龄的增长而呈下降趋势。相关性分析表明,根际全氮与有机碳、铵态氮、硝态氮均呈显著相关,而在非根际没有相关性。根际土壤养分均高于非根际土壤,种植紫穗槐可以有效地改良土壤。     

胶质芽孢杆菌对黑麦草根际微生物数量的影响

本试验采用稀释涂布平板法研究了从玉米(Zea mays)、草地早熟禾(Poa pratensis)、披碱草(Elymus dahuricus)、多年生黑麦草、匍匐剪股颖(Agrostis palustris)根际土壤中分离到的5株胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）菌株对多年生黑麦（Lolium perenne）草根际微生物数量的影响。结果表明,分离筛选到的5株胶质芽孢杆菌菌剂施入土壤后,黑麦草根际3个采样时期的细菌、放线菌数量都分别高于无施胶质芽孢杆菌菌剂的对照;但3个采样时期的根际真菌数量与对照相比均呈降低趋势,说明5株胶质芽孢杆菌菌剂施入土壤后对真菌的生长具有抑制作用,但对多年生黑麦草根际细菌、放线菌数量的提高具有促进作用。     

超旱生灌木根际土壤磷的含量特征

对阿拉善荒漠类草地的5种超旱生灌木根际和非根际土壤全P及有效P含量进行比较,并分析根际与非根际土壤含磷量特征,结果表明,霸王、驼绒藜、沙木蓼和四合木4种灌木根际土壤全P、有效P含量高于非根际土壤,而红砂根际土壤虽全P含量高于非根际土壤,但有效P含量却低于非根际土壤.对根际、非根际土壤全P和有效P含量进行相关性分析,非根际土壤有效P和全P含量显著相关,而根际土壤有效P和全P含量相关性不显著.     

菌渣对黑麦草根际微生物群落的影响

为了探讨菌渣对黑麦草(Lolium perenne)根际土壤微生物群落结构的影响,测定了添加不同量菌渣后黑麦草根际土壤的磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs),比较分析了不同处理下黑麦草根际土壤微生物PLFAs组成、相对含量和微生物群落结构的差异。结果表明,施用菌渣后,黑麦草植株根际土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记种类和总量均高于对照组。进一步分析表明,菌渣处理可以改变黑麦草根际土壤微生物种群结构,有利于根际土壤中细菌、真菌和放线菌的生长。同时,采用菌渣处理黑麦草后,其根际土壤微生物群落的Simpson、Shannon-Wiener和Pielou指数均得以提高,表明菌渣可以增加黑麦草根际土壤中微生物群落多样性,推测其可以改善根际土壤质量。     

不同株龄蒙古岩黄芪表型性状的变异特征

选择陕西榆林靖边县毛乌素沙漠南缘已栽植55,28和8年的蒙古岩黄芪样地,对不同株龄蒙古岩黄芪的17种表型性状进行方差(单元)分析和主成分(多元)分析,发现各指标之间随株龄的增长均存在不同程度的差异,并将这些指标归为4个主成分。经过第一、二主成分排序,可以得出随株龄增长,不同株龄蒙古岩黄芪的3个植株(重复)在第一主成分上排序明显,分类效果较为显著。对这些主要因子与土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、全磷、速效磷、全钾、有机碳的含量进行了相关性分析。结果表明,一级侧枝长、二级侧枝总长及重量与氨态氮相关性显著,一级侧枝直径与速效磷和全钾含量也呈显著负相关(P<0.05)。     

不同供磷水平下粮豆间套种植对根系分布和根际效应的影响

采用根箱法在不同供磷水平下,对春小麦和大豆在间套作和单作情况下的根系形态特征和生理生化特性进行了比较研究。结果表明,供磷能促进小麦和大豆根系的生长,间套作促进根系的生长,增大根／冠比。根系重量和根系长度空间分布在不同处理中不同,间套作小麦根系有向上层富集的现象,在缺磷时表现更加明显。     

甜樱桃根际IAA产生菌的筛选、鉴定及最佳产素条件优化

摘要：为了给甜樱桃微生物肥料的研制和生产提供优良菌株资源。本文从马哈利樱桃根际土壤中分离获得52株细菌,通过保绿法和萝卜子叶增重法进行IAA产生菌的筛选,并经形态观察、生理生化特征及16S rDNA序列分析明确分类地位,利用分光光度法测定产IAA的能力,并对最佳碳氮源、产素条件进行了筛选。结果表明52株菌中B20产IAA能力最强,经鉴定为阿氏芽孢杆菌（Bacillus aryabhattai）,其最佳产素的培养条件为：采用10%的装液量在温度为30℃、转速为150 r? min-1的条件下培养40h,最佳碳、氮源分别为果糖和酵母粉。首次研究发现阿氏芽孢杆菌具有IAA产生能力,菌株B20具有作为功能微生物肥料研发的潜力,可进一步对其进行开发研究。     

玛曲高寒沙化草地3种灌木根际土壤磷素含量特征

研究了玛曲高寒沙化草地3种灌木山生柳（Salixoritrepha）、紫穗槐（Amorpha fruticosa）和沙棘（Hippophae rhamnoides）根际与非根际土壤各种磷组分。结果表明,除沙棘外,其余2种灌木根际OlsenP（有效磷包括H2O-P和NaHCO3-Pi）含量高于非根际土壤;3种灌木的根际全...     

琥珀酸黄杆菌缓解遮阴对多年生黑麦草胁迫的效应

为探究琥珀酸黄杆菌(FS)对遮阴胁迫下多年生黑麦草(LP)的缓解效应,在盆栽试验条件下,研究了不同遮阴胁迫下(0、20%、40%、60%和80%)接种琥珀酸黄杆菌DSM4002(FS)对LP生长和生理特性的影响。结果表明,遮阴胁迫显著抑制LP的生长,而FS能够有效缓解遮阴胁迫对LP的生长抑制。60%和80%遮阴导致多年生黑麦草积累较高的活性氧和丙二醛,FS处理有效地缓解了遮阴对LP幼苗造成的氧化损伤,20%遮阴+FS、40%遮阴+FS、60%遮阴+FS和80%遮阴+FS处理中氧自由基含量分别与单独遮阴处理相比下降4.47%、29.75%、44.57%和49.84%。遮阴胁迫不同程度地改变了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性以及抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量,接种FS能够进一步提高SOD、CAT、GR活性及AsA和GSH水平,但是接种FS仅能够显著提高40%遮阴胁迫下POD活性和60%遮阴胁迫下APX活性。由此可见,遮阴胁迫下接种FS能够显著提高LP的抗氧化系统活性,增加活性氧的清除能力,减轻遮阴引起的氧化损伤,从而增强LP的耐阴性。     

丛枝菌根真菌与根际微生物的互作

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌广泛存在于草地农业生态系统中,是土壤微生物区系的主要成员,是生态系统中重要的功能群之一。AM真菌和其他微生物一起,在草地农业生态系统中扮演着重要的角色。本文综述了国内外近年来在AM真菌-土壤根际微生物互作方面的研究进展。AM真菌和土壤微生物之间的关系错综复杂,主要包括竞争、共生、共栖等。AM真菌通过和根部入侵病原真菌竞争侵入位点和光合产物,调节病程相关蛋白,从而提高宿主植物的抗病性。同时可促进植物对水分、养分的吸收效率,分泌生物防御物质,减轻病原线虫对作物根系的侵染和危害。AM真菌可与根际有益微生物共生、共栖,同时对植物产生协同促生的作用。目前,亟需开展AM真菌和根际微生物互作机理方面的研究,揭示AM真菌与土壤根际微生物之间的相互关系。通过利用和调控生态系统中土壤微生物,促进植物养分的吸收,提高植物对各种胁迫的抗性,维持草地生态系统的可持续发展和利用。     

结缕草根际联合固氮菌的分离及初步鉴定

联合固氮菌在植物根际土壤生长或定植于植物根表细胞,这类细菌可将空气或土壤中的氮素转化为氨态氮供植物直接吸收利用.结合气相色谱仪,利用乙炔还原等方法对结缕草根际联合固氮菌进行了分离和鉴定.结果表明:从结缕草根际土壤中分离获得9株联合固氮菌株,菌株的固氮酶活性相差较大,为67.5～343.7 C2H4nmol/(ml·h)...     

玉米根围土壤中腐霉菌的分离鉴定及核糖体DNA-ITS序列分析

从兰州地区的红古、七里河等地采集玉米根围土壤标样,诱饵法与组织分离法相结合分离纯化到23株腐霉菌株,通过形态特征、培养特性、生长速度和对温度适应范围的研究,结合rDNA-ITS序列分析,将分离到的腐霉菌株鉴定为硬腐霉、终极腐霉和一个腐霉待定种。这是首次报道在我国分离到硬腐霉,为我国新记录种;终极腐霉也系首次在甘肃从玉米根围土壤中分离到。统计表明,3种腐霉菌种在兰州地区玉米根围土壤中的分离频率不同,终极腐霉出现次数最多,为优势种群,分离频率为60.9%;其次为腐霉待定种,分离频率为26.1%;而硬腐霉分离频率最低,为13.0%。     

柱花草根系与根际微生物类群的研究

对桂林毛村岩溶区和非岩溶区柱花草Stylosanthes guianensis根系与根际微生物组成多样性进行定量定性分析。结果表明,比较根系与根际3种微生物类群,两地区微生物数量变化除放线菌外都呈同一趋势,即：非岩溶区>岩溶区,且根际>侧根>主根,非岩溶区根际土壤细菌高达0.73亿个/g,岩溶区的为0.25 亿个/g。从物种丰富度看,非岩溶区柱花草根系与根际的均大于岩溶区。就主根部位来说,非岩溶区的霉菌数达12种,岩溶区的仅为6种。菌种属类鉴定得出非岩溶区中柱花草根系和根际微生物优势菌属的组成具有相似性,岩溶区的具有差异性。     

甘肃河西马铃薯根际生防木霉菌对接骨木镰刀菌的拮抗筛选及鉴定

从甘肃省西部地区农牧交错区的马铃薯根际土壤中共分离到108株木霉菌株,通过平板对峙法筛选出10株对马铃薯干腐病主要病菌接骨木镰刀菌拮抗效果较好的木霉菌株,抗性系数均在0.826以上,其中天祝3株、永登4株、山丹3株。根据形态学特征、培养性状和ITS序列分析,将这10株生防木霉菌鉴定为哈茨木霉、长枝木霉、深绿木霉和粘绿木霉4个种。研究结果还表明,马铃薯根际土壤中的优势生防木霉菌种为哈茨木霉和长枝木霉,长枝木霉与深绿木霉对病原菌接骨木镰刀菌的拮抗作用最强。长枝木霉菌对接骨木镰刀菌有较好的拮抗效果,在国内系首次报道。     

AM真菌对丹参生长及根际土壤酶活性的影响

通过研究不同丛枝菌根(AM)真菌对丹参生长及土壤酶活性的影响,为改善土壤性质及丹参生长提供新思路。本研究以与不同AM真菌共生的丹参组培苗根际土为研究目标;设置单菌种处理组和混合菌种处理组,测定与AM真菌共培养后丹参药用部位的产量;取培养后的丹参根际土,测量土壤中蔗糖酶,磷酸酶,脲酶的活性。试验结果表明,供试AM真菌均能成功侵染丹参组培苗形成菌根,但丹参与不同AM真菌的菌根依赖性不同,8种供试AM真菌均能与丹参组培苗共生形成菌根结构,菌根侵染率(54.83%~89.97%)普遍较高。丹参对光壁无梗囊霉(E)、荫性球囊霉(F)未表现出菌根依赖性。接种AM真菌后,大部分丹参根鲜重和干重均增加,表明接种AM真菌对丹参根部物质积累具有一定的促进作用,虽多种处理组均能提高丹参的生物量,但不同处理组之间具有显著性差异(P<0.05)。单菌种处理组中,34号处理(G)效果最好;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对丹参干物质积累促进作用最显著。不同AM真菌对土壤酶活性影响差异显著(P<0.05),单菌种处理组中,荫性球囊霉组提高蔗糖酶及磷酸酶活性的效果最佳,福摩萨球囊霉组提高脲酶活性的效果最佳;混合菌种处理组中,20号处理(ACE)对脲酶及蔗糖酶的活性提高最有利,17号处理(ABD)对磷酸酶的活性提高最有利。采用系统聚类法,可将35个处理组分为强促生、较强促生以及无促生作用三类。综合侵染率、菌根依赖性、产量及土壤酶活性考虑,第Ⅰ类处理具有强促生作用,可作为菌剂开发的首选,其中 20号处理为最佳组合,表明其在一定程度上提高丹参根际土肥力,改善土壤微环境,为缓解丹参的连作障碍提供理论依据。     

醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子萌发和幼苗生长的影响

为明晰醉马草(Achnatherum inebrians)对高寒草地植物的化感效应,以醉马草根际土壤作为种子萌发的发芽床,研究醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物垂穗披碱草(Elymus nutans)、醉马草、冷地早熟禾(Poa crymophila)、矮生嵩草(Kobresia humilis)、甘肃马先蒿(Pedicularis kansuensis)和酸模(Rumex acetosa)种子萌发的影响。结果表明:醉马草根际土壤对6种高寒草甸植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长均具有一定的抑制作用,且对发芽指数和活力指数的抑制效应大于对发芽率的抑制效应。醉马草根际土壤对垂穗披碱草、冷地早熟禾、矮生嵩草和甘肃马先蒿胚根生长的抑制均大于对其胚芽生长的抑制,对醉马草和酸模胚根生长的抑制均小于对其胚芽生长的抑制。利用各植物种子的发芽率、发芽指数、活力指数、根长和芽长的相对值,采用隶属函数法对6份植物种子萌发期抑制效应进行综合评价,抑制效应强弱依次为:矮生嵩草酸模甘肃马先蒿垂穗披碱草醉马草冷地早熟禾。