复合生防菌群对连作土壤大豆根际可培养微生物区系的影响

土壤微生物区系的变化是引起大豆连作障碍的主要因素之一。本实验采用盆栽试验,研究了复合生防菌群对大豆根际土壤可培养微生物区系的调节作用。结果表明,复合生防菌群可以明显改变大豆根际微生物区系组成。在大豆不同时期,复合生防菌群处理的大豆根际细菌、真菌和放线在数量发生较大改变。在大豆真叶期和复叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际细菌较对照增幅分别达到71.8%和114.3%,而根际真菌较对照减少12.9%和22.3%.。在大豆真叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际放线菌数量较对照减少9.9%,而在复叶期,根际放线数量较对照增加27.4%。此外,研究结显示,施用复合生防菌可有效降低土传病原菌镰孢菌属（Fusarium）和丝核菌属（Rhizoctonia）的比例,并且提高根瘤菌（Rhizobium）、固氮菌（Azotobacter）、木霉属（Trichoderma）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属(Bacillus)等有益菌的比例。总之,该复合生防菌群对改善连作土壤大豆根际微生物区系方面有良好的效果。     

南繁条件下转基因大豆对根际土壤可培养微生物的影响

以常规大豆品种中黄13为对照,研究了抗草甘膦转基因大豆AG5601对根际土壤可培养微生物的数量影响。经过大豆2个生长周期的研究发现：在相同时段内,转基因大豆AG5601和对照对根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量变化影响趋势基本一致;除在第2生长周期的第30～100天（20100618～20100908）时转基因大豆极显著地抑制了根际土壤真菌数量（p<0.01）外,转基因大豆对根际土壤微生物数量的影响呈不规律变化;转基因大豆对根际土壤微生物有一定的影响,但无明显规律可循。此研究结果为在我国南繁地区开展转基因大豆AG5601安全评价提供数据支持。     

有机无机复混肥对大豆根际微生物区系及幼苗生长的影响

研究测试鸡粪有机无机复混肥对大豆根际微生物区系及幼苗生长的影响.结果表明:施用鸡粪有机无机复混肥后大豆根际真菌、细菌和放线菌种群在大豆生育期内的动态变化规律与化肥和未施肥对照基本一致.鸡粪有机无机复混肥当使用剂量为150 kg·hm-2时对大豆根际土壤中的真菌、细菌和放线菌的影响与化肥使用剂量225 kg·hm-2整体差异不显著,并可增加大豆的根瘤数、株高,降低根腐病发病程度,同时该剂量也可降低成本.     

根际微生物附着大豆根表影响因素的研究

在实验室条件下,研究了pH、温度、盐浓度和接种量4个因素对根际微生物(RM)附着大豆根表的影响。结果表明:不同pH、温度和NaCl浓度对根际微生物附着大豆根表有一定的影响,分别在pH 7～8、24～33℃和NaCl 30～60 mmol.L-1时RM附着量达到最佳,最大值出现在pH 7.5、30℃和NaCl 50或60 mmol.L-1,RM附着量与接菌量之间的线性回归方程为y=1.0021x+0.2982,相关系数R2=0.9925,表明RM的附着量与菌的接种量之间呈显著正相关。     

一种生物刺激素对大豆根际土壤微生物群落的影响

为研究生物刺激素(二苯基脲磺酸钙)对大豆根际土壤微生物群落的影响,采用中华费氏根瘤菌或不同浓度的生物刺激素对汾豆78进行浸种,田间条件下播种后在大豆花期时采集大豆根际土壤,并通过对比改良SDS法、TSAI法、生工试剂盒法和Mobile试剂盒法,选取效果最佳的Mobile试剂盒法进行土壤细菌DNA提取,对目的片段16S V3区进行特异性扩增,扩增产物用于后续高通量测序分析。结果表明:5个试验组与CK组相比,试验组Shannon数值下降。处理S2、S3、S4和S5与CK相比,变形菌门、放线菌门和拟杆菌门相对含量增加;酸杆菌门和硬壁菌门相对含量减少。试验还发现在属的水平上,一些对大豆生长有益和促进固氮的功能菌种有增加趋势。生物刺激素使大豆根际土壤微生物多样性下降;可以促进根瘤菌的生长,增加根际土壤微生物中根瘤菌的含量;同时生物刺激素还可以促进根际土壤微生物中功能菌属的数量,不仅促进大豆固氮,还促进大豆生长发育。     

野生大豆根际微生物的分离及其缓解大豆连作障碍的研究

利用唯一碳源培养基筛选野生大豆根际微生物,分离获得5株分别降解邻苯二甲酸、丙二酸、乙酸、丙酸、苯等大豆化感物质的微生物,分别命名为HK14-2、HK26-2、HN31-1、HK46-2、HK53-1.通过单菌落培养、显微镜观察、革兰氏染色以及PCR-DGGE电泳试验证明,筛选的5种微生物均为细菌,HK26-2为杆菌,其余为球菌,且均为纯系.菌落平皿对峙试验证明5种细菌均可拮抗大豆立枯丝核菌;不同菌剂的大豆盆栽试验证明5种细菌均可降低大豆根腐病发生率,其中HN31-1与HK53-1复配菌剂的防效高达69.5%.统计根系的主根长以及根干重的数据表明:筛选菌剂的添加增加了大豆的主根长以及根干重,改善大豆根际微生态环境.初步认为所分离野生大豆根际细菌可以缓解大豆连作障碍.     

黑土区连作大豆根际土壤氨氧化古菌群落结构特征及其驱动因子分析

连作导致大豆根圈微环境中物质代谢过程发生变化,其中土壤氮素转化相关的一些功能菌群落组成常用来表征土壤氮素转化能力对连作制度的响应。氨氧化是氮素转化过程中的第一步也是限速步骤,通常氨氧化细菌和氨氧化古菌被认为是氨氧化过程的引擎。本文利用黑龙江省农业科学院土壤肥料与环境资源研究所的大豆长期连作试验田为研究平台,采用qPCR和高通量测序等方法,分析连作大豆根际氨氧化古菌的群落丰度和结构组成。结果表明:连作2年和连作17年处理的氨氧化古菌丰度较其它处理低;连作大豆根际氨氧化古菌种类来自泉古菌门(Crenarchaeota)和奇古菌门两大类(Thaumarchaeota),仍有42%为未分类的古菌种类。氨氧化古菌群落结构与环境因子相关关系分析结果表明:轮作和连作2年大豆根际土壤氨氧化古菌群落结构组成与土壤总氮含量、总碳含量呈正相关关系而连作4年以上处理的氨氧化古菌群落结构组成与pH和碳氮比呈正相关关系。     

长期施肥对大豆根际微生物量碳、氮的影响

通过对盆栽培养模拟试验研究长期施肥对种植大豆的土壤、裸土和根际微生物量碳、氮的影响.设置化肥+有机肥(NPKOM),单施化肥(NPK),不施肥(CK)3个施肥处理.结果表明:施肥对土壤、裸土及根际巾微生物量碳、氮含量的影响趋势相同,为NPKOM＞NPK＞CK.在土壤中,和CK处理相比较,NPK处理微生物量碳、氮的含量高出了124%和100%,NPKOM处理的微生物量碳、氮的含量增加了232%和197%.在裸土中,和CK处理相比较,NPK处理微生物量碳、氮的含量增加了116%和90%,NPKOM处理的微生物量碳、氮的含量增加了313%和240%.在根际中,和CK相比较,NPK处理的微生物量碳、氮的含量增加了127%和105%,NPKOM的微生物量碳、氮的含量增加了198%和174%,说明化肥和有机肥配合施用会提高微生物的数量.     

转基因香蕉植株对根际土壤微生物的影响

通过对遗传转化技术获得的转基因香蕉植株和对照植株根际土壤微生物的培养实验,结果表明,转基因植株和对照植株对根际土壤中细菌、真菌、放线菌种群均没有影响.土壤微生物在BIOLOG GN微平板上的ELISA反应结果表明,转基因香蕉植株根际土壤微生物的每孔颜色平均变化率(Average Well Color Devel-opment,AWCD)的变化曲线和对照AWCD的变化曲线接近吻合.进一步对72 h的土壤微生物群落功能多样性的5种指数作方差分析,结果表明,5种指数和对照没有显著差异.实验结果表明转基因香蕉植株和对照植株对根际土壤微生物群落的结构和功能多样性没有产生影响.     

我国连作大豆土壤微生物研究现状

综述了我国２０世纪８０年代以来大豆连作土壤微生物主要类群变化和根际优势真菌变化,及大豆生育     

耕作方式对连作大豆生长发育及产量的影响

采用秋旋耕起垄、秋深松旋耕起垄、春旋耕起垄和春顶浆打垄4种土壤耕作方式,进行田间大区试验,以探讨土壤耕作方式对连作大豆生长发育及产量的影响。试验结果表明,秋旋耕起垄和秋深松旋耕起垄出苗率高于春旋耕起垄和春顶浆打垄,出苗率均达85%以上,秋整地大豆生育期间干重、根瘤重和叶面积指数均高于春整地,秋旋耕起垄大豆根际微生物总数最多,细菌和放线菌数量明显高于春顶浆打垄。秋季整地地下害虫——蛴螬（Holotrichia diomphalia Bates）危害率比春季整地低10%左右,春顶浆打垄危害率高达34.3%。秋整地大豆的灰斑病发生程度、籽粒紫斑粒率和虫食率均低于春整地,秋整地产量较春整地增产16%以上,从本试验可以看出黑龙江省黑土平原区秋整地对连作大豆效果更好。     

大豆专用复混肥对轮作连作大豆抗逆性的影响

采用田间与盆栽试验方法研究了大豆专用复混肥对轮作、连作大豆抗逆性的影响。结果表明 :大豆专用复混肥较常规施肥显著提高了轮作、连作大豆抗逆境伤害的能力及自由基清除系统的酶活性 ,减轻了膜脂过氧化的程度 ,并提高了根系活力和根系生长量     

抗（耐）连作大豆品种筛选

采用抗性强且丰产性较好的7个品种进行田间小区试验,评价和筛选抗（耐）连作大豆品种。试验结果表明,抗线5号较其它6个品种出苗率高,根表胞囊线虫雌虫数量较少,产量最高,为2298kg／hm^2,各项产量构成因素表现得也最好。合丰47的大豆根腐病和黑农48的叶部灰斑病发病程度最轻,但产量较低。     

营养元素对连作大豆减产的控制功能

通过实验室和田间微区试验方法，连续三年研究结果表明：连作大豆在受到有害生物危害和大豆残茬腐解物中间产物的毒害抑制时，其根系的吸收和运输营养物质及固氮能力均减弱或部分丧失。此时，增加营养元素在土壤中浓度，可达到胁迫吸收的功效，弥补损失。连作大豆增施氮肥，可比不施氮最高增产97．7％。经不施磷最高可增产89％；施钾与不施钾比，最高增产可达26％。施用微量元素，亦能提高产量，与对照相比，施锌增产16．9％，施锰增产13．2％，施硼增产1．4％，施钼增产4．6％，施镁增产14．6％。     

转基因大豆种植对根际土壤酶活性和养分的影响

采用盆栽试验,以耐草甘膦大豆M88、抗虫耐草甘膦大豆ZB及常规大豆中黄13为研究对象,比较分析转基因大豆对根际土壤酶活性和养分含量的影响。结果表明,在大豆成熟期时,与常规大豆中黄13相比, M88、ZB根际土壤碱性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、速效磷含量无显著差异,硝态氮含量显著下降。根际土壤脲酶活性、铵态氮含量则表现不同,其变化随大豆品种的不同而不同。相较于常规大豆中黄13, M88根际土壤脲酶活性和铵态氮含量无显著差异; ZB根际土壤脲酶活性显著下降,而铵态氮含量则显著上升。      

重茬大豆优质高产栽培技术措施

重茬大豆采取合理轮作、选择抗重茬品种、药剂拌种、深松、增施有机肥、平衡施肥、病虫综合防治等措施,可有效控制大豆减产,进而提高大豆产量和品质。     

氮肥减施对连作芝麻根际土壤细菌群落结构和功能的影响分析

以品种金黄麻为试验材料,利用高通量测序技术,研究在氮肥用量105 kg·hm^-2基础上（RSN4）,氮肥减施25%、50%、75%和100%（分别记为RSN3,RSN2,RSN1和RSN0）的条件下,健康与感青枯病两种生长状态对连作芝麻产量和根际土壤细菌群落结构的影响规律,以期为芝麻合理施肥和稳产提供依据。结果表明：氮肥用量减少25%（RSN3）的芝麻产量较RSN4处理未出现明显下降。RSN2的α多样性指标Obs、Shannon和Chao1较RSN4分别高11.53%、3.39%、12.71%,而来自健康株的Shannon指数比感病株高1.61%,且氮肥减施和生长状态处理的交互作用对Shannon指数有显著影响;RSN1处理放线菌门（Actinobacteria）相对丰度较RSN3增加了39.70%,而厚壁菌门（Firmicutes）则下降了30.60%;来自健康植株根际土壤的酸杆菌门（Acidobacteria）、蓝藻门（Cyanobacteria）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）相对丰度较来自患病株的分别高32.42%、155.26%、38.54%,而Firmicutes较感病株下降了47.47%;RSN3的芽孢杆菌属（Bacillus）和马赛菌属（Massilia）相对丰度较RSN2的分别增加119.10%和87.18%,且RSN3的类芽胞杆菌属（Paenibacillus）相对丰度较RSN0、RSN1、RSN2显著增加59.29%~193.42%。来自健康株根际土壤细菌中的假丝酵母（Candidatus_Solibacter）和unidentified_Nostocales的相对丰度较患病株高43.68%和235.90%,而来自感病株根际土壤细菌中4种菌属（Bacillus、Massilia、Ramlibacter、Paenibacillus）的相对丰度较健康株的显著增加64.63%~106.67%;来自健康株根际土壤细菌功能碳水化合物代谢的相对丰度较来自患病株增加0.94%,而来自健康株根际土壤细菌功能膜运输的相对丰度较来自感病株的降低了2.37%;RSN3处理的根际土壤细菌功能辅助因子和维生素的代谢和核苷酸代谢的相对丰度较RSN0处理分别增加1.78%和3.63%（P < 0.05）,而翻译、脂质代谢、折叠、分类和降级的相对丰度分别下降了4.58%、4.52%、7.74%（P < 0.05）。三个主要环境因子pH、速效钾、有效锌对细菌群落变化的贡献分别为3.91%、5.93%、6.94%。总之,适当减氮（减少25%）对连作芝麻产量影响较小,同时能够改善根际土壤细菌群落结构和功能,有利于红壤旱地连作芝麻健康生长。     

垄体垄沟带状深松技术对重茬大豆根腐病及大豆生育的影响

1995－1997年在大豆重茬条件下，进行了垄体垄沟带状深松技术对大豆根腐病及大豆生育影响的研究。结果表明，带状垄体垄沟深松技术能减轻大豆根腐病的发生，并且使大豆株高、茎粗、根数明显增加，干物质积累量增加。