不同植烟条件下烤烟根际微生物区系的差异

[目的]为了探讨不同植烟条件对烤烟根际土壤微生物的影响。[方法]通过大田试验,研究了土壤类型、连作与轮作和茬口对烤烟根际微生物区系的影响。[结果]褐土烤烟根际土壤细菌、固氮菌、真菌数量均高于黄棕壤;随着连作年限的增加,连作土壤微生物数量有减少趋势,连作4年后降低明显;冬闲和小麦茬种植烤烟根际土壤微生物量均高于油菜茬。[结论]通过改变土壤类型、茬口和轮作,可以充分发挥土壤微生物的积极作用,保护和培育植烟土壤。     

不同种植制度下烤烟根际土壤微生物群落结构的变化

为解决烤烟连作带来的减产降质、促进烤烟生产的可持续健康发展,研究了不同种植制度下烤烟根际土壤微生物群落的结构变化。结果表明：对于细菌群落结构,连作2a和5a细菌群落结构相似性高,与大豆-玉米-烤烟和玉米-大豆-烤烟根际细菌微生物群落差异大,而大豆-小麦-烤烟根际细菌群落结构处于中间位置。对于真菌群落结构,大豆-小麦-烤烟、大豆-玉米-烤烟和玉米-大豆-烤烟的根际真菌群落结构相似性高,连作2a和5a烟草根际真菌群落结构发生改变,且以连作5a处理的变化为大。说明连作烤烟根际微生物群落结构,特别是根际真菌群落结构改变可能在烟草连作障碍发生中起到重要的作用。     

温室黄瓜枯萎病根际微生物动态变化研究

对不同连作年限,不同介质土壤,不同生育期的黄瓜枯萎病根际微生物数量进行动态研究.研究结果表明伴随连作年限的增加黄瓜枯萎病加重,连作土壤微生物总量、细菌及放线菌数均呈倒"马鞍"形变化,真菌数量则呈线性增长,尖孢镰刀菌成为主要的真菌种群.同时,黄瓜枯萎病随土壤砂性增加而增加,砂性土壤中细菌和放线菌低于粘性土壤,真菌数高于粘性土壤.根际真菌、放线菌数量在黄瓜初花期、结瓜期呈明显上升趋势;病株根际在结果期使真菌量大大减少,病菌在一定程度上减缓放线菌数量变化.根际细菌数量在初花期出现下降趋势;病株根际细菌数量在4个时期波动起伏相近,无明显差异.     

连作条件下设施黄瓜根际微生物种群结构及数量消长

从黄瓜连种大棚以及黄瓜与番茄交替种植的大棚取土盆栽黄瓜,于开花期采集黄瓜根际土壤,用稀释平板法测定根际真菌、细菌、放线菌的数量;同时用最大或然数法测定根际氨氧化细菌、亚硝酸氧化细菌、好气性纤维素分解菌的数量。结果表明,设施土壤中微生物种群以细菌为主,其次为放线菌,真菌数量最少。黄瓜根际微生物总量的变化主要表现在细菌数量的变化上。随着设施土壤连作年限的增加,盆栽黄瓜根际微生物总量呈不明显上升趋势,其中真菌、细菌和放线菌以及氨氧化细菌和亚硝酸细菌的数量均随连作年限的增加而增加,且真菌增加幅度较大,细菌和放线菌增加幅度较小;纤维素分解菌数量则随连作年限的增加而减少。用黄瓜和番茄交替种植18年的设施土壤盆栽黄瓜,除了根际氨氧化细菌明显低于连作15年的土壤的外,根际真菌、细菌、放线菌和好气性纤维素分解菌的数量明显高于黄瓜连作多年的土壤,亚硝酸氧化细菌的数量也与15年黄瓜连作的土壤无明显差异而远远高于连作2年和7年土壤,说明不同作物春、秋季交替种植这一栽培方式更有利于土壤中各种微生物的积累,不失为一种好的栽培方式,应该提倡。     

烟草连作对烟田土壤微生物的影响

对烟草不同连作年限的烟田土壤中细菌、固氮菌、放线菌和真菌进行分离,对微生物不同种群进行数量和多样性分析.结果表明,在连作10年内,细菌的数量随着连作年限的延长而增大;连作年限在10年以上,细菌数量随着连作年限的延长而呈现减小趋势;在连作l5年内,固氮菌和放线菌数量随着连作年限的延长而增大.连作年限在5年以内,根际土和非根际土中微生物多样性指数日和均匀度E随连作年限的延长而增大,连作年限在5年以上,根际土和非根际土中微生物多样性指数H和均匀度E随着连作年限的延长而呈现减小趋势.     

连作对烤烟根际与非根际土壤养分含量的影响

为了明确连作对烤烟烟田养分含量的影响,分析不同连作年限烟田烤烟根际与非根际土壤的养分含量变化。结果表明：①随着烤烟生育进程的推进,不同连作年限烟田烤烟根际和非根际土壤的pH、非根际土壤的有机质含量总体呈先降低后增加的趋势;根际土壤的有机质含量逐渐增加;根际和非根际土壤的全氮和碱解氮含量、非根际土壤速效钾和全钾含量均呈先降后升再降的变化趋势;根际土壤速效钾、全钾和全磷含量及根际和非根际土壤速效磷含量总体呈先增加后降低的趋势;非根际土壤全磷含量呈缓慢下降趋势。②随着连作年限的增加,根际和非根际土壤pH逐渐下降,有机质含量和全量、有效态的氮、磷、钾含量均出现不同程度的累积;根际土壤pH低于非根际土壤,而根际土壤有机质含量和全量、有效态的氮、磷、钾含量高于非根际土壤;连作导致根际与非根际土壤中有效氮、有效磷、有效钾含量比发生变化,相对于速效氮和速效磷含量而言,根际土壤速效钾含量表现为亏缺,而非根际土壤速效钾含量表现为累积。     

大蒜连作对其根际土壤微生物和酶活性的影响

[目的]研究大蒜长期连作对其根际土壤微生物数量和酶活性的影响.[方法]采用大蒜连作0(CK)、5、10、15和20年的土壤再分别盆栽大蒜,以大蒜根际土壤为研究对象,分别测定根际土壤微生物区系和酶活性的变化以及两者间的相互关系.[结果]随连作年限的增加,根际真菌数量持续上升,连作20年的土壤约为对照的2.88倍.而其它微生物类群的数量及土壤酶活性只在短期内(5-10年)呈上升趋势.与对照相比,连作10年的大蒜根际土壤中的细菌、放线菌各增加了8.72%和25.81%,氨化细菌,硝化细菌和芳香族化合物降解菌分别为对照的5.63、11.60和3.35倍.连作10年的大蒜根系分泌物对过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶等土壤酶活性具有促进作用,比对照分别增加了26.67%、41.67%、203.13%、23.73%和43.65%,但长期连作(15-20年)后均呈现下降趋势.相关分析表明,氨化细菌与脲酶、多酚氧化酶均呈显著正相关;芳香族分解菌与脲酶、过氧化氢酶呈极显著正相关;细菌、微生物总量分别与磷酸酶呈显著,极显著正相关.[结论]大蒜连作5-10年,根际土壤微生物数量和土壤酶活性上升,未发生连作障碍;但连作15-20年,根际土壤微生物结构失调,土壤酶活性下降,连作障碍明显.     

不同连作年限对植烟土壤性状的影响

选取了不同连作年限的植烟土壤,研究了土壤酶活性和微生物数量变化情况,结果表明:随着连作年限的增加,不同种类土壤酶活性的变化趋势不一致;磷酸酶和蔗糖酶在连作10年内,随着连作年限的增加,其活性显著降低,而脲酶活性呈增加的趋势;连作年限10～20年,土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性均有增加的趋势。而不同连作年限对植烟土壤蛋白酶活性的影响不显著。多酚氧化酶和过氧化氢酶活性随着连作年限的增加而呈先增加后降低再增加的趋势。连作3～5年,植烟土壤细菌、放线菌数量增加,而真菌数量减少。连作超过5年,细菌和真菌数量先增加后减少,而放线菌数量呈降低的趋势。连作3～5年,植烟土壤解磷菌和解钾菌数量增加,且在连作5年时数量最多;连作超过5年,土壤解磷菌和解钾菌数量显著降低。     

加工番茄连作对土壤微生物群落多样性的影响

通过在石河子大学农学院试验站开展加工番茄连作(种植1 a、连作3 a、5 a和7 a)定点微区试验,于花果期和成熟期采集根际土壤,利用聚合酶链-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析不同连作年限加工番茄根际微生物结构和多样性的变化。结果表明,随着加工番茄连作年限的延长,根际土壤细菌的丰富度和Shannon-Wiener多样性均有所降低,而真菌的丰富度和多样性有所升高,且成熟期花果期。连作对土壤细菌和真菌的Pielou均匀度指数影响不明显,说明各处理土壤微生物类群分布比较均匀。连作明显改变了土壤中土著细菌的群落结构,一些土著细菌优势种群数量减少或消失;土壤真菌的优势种群随连作年限的变化较大,某些真菌类群大量富集,而另一些真菌数量明显减少,甚至消失,其中,加工番茄连作5年时土壤中新出现的真菌优势种群最多,且与其他真菌种群的数量差异较大。加工番茄连作后土壤细菌和真菌群落结构失衡可能是产生连作障碍问题的重要因素。从条带测序结果看,各连作处理土样中细菌优势种群属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)、节杆菌属(Arthrobacter ramosu)、α-变形杆菌(Alpha proteobacterium)、不可培养的α-变形杆菌(Uncultured Alpha proteobacterium)和不可培养细菌(Uncultured bacterium),真菌优势种群属于不可培养真菌(Uncultured fungus)、Geosmithia putterillii、淀粉丝菌(Amylomyces rouxii)、热带念珠菌(Candida tropicalis)和漆斑菌属(Myrothecium sp)。总之,加工番茄连作导致根际有益菌数量减少而病原菌大量滋生,从而降低了加工番茄抵御病害的能力。     

连作烤烟根际土壤细菌群落16S rDNA-PCR-DGGE分析

以不同连作年限烤烟根际土壤为材料,应用PCR-DGGE技术对土壤样品进行细菌菌落分析,以期为烟草连作障碍调控提供理论依据。结果表明：烤烟生育中后期土壤细菌群落比较丰富。不同连作年限植烟土壤大田期细菌种群结构有差别,表现为大多数细菌类型是共有的,存在少数特有的细菌类型,轮作土壤的细菌丰度变化较稳定,而连作增加了土壤细菌的丰度,并呈先增加后降低趋势。轮作细菌优势种群在大田期很稳定,而连作土壤的细菌菌群有较大变化,绿弯菌门的暖绳菌科、酸杆菌门和棒状杆菌科的菌群活动对连作土壤的营养代谢有强烈的影响,致病菌增多,不利于烤烟生长发育。不同连作年限对烤烟根际土壤细菌群落有较大影响,烤烟连作后细菌种群结构的变化可能是引发烤烟连作障碍的主要原因之一。     

不同微生物制剂对二氯喹啉酸胁迫下烟草根际土壤生物活性的影响

通过盆栽试验,在二氯喹啉酸胁迫下用不同的微生物制剂处理烟草,研究了根际土壤中微生物群落及酶活性的变化。结果表明,烟草根际土壤受二氯喹啉酸危害的各项指标均下降;根际土壤中真菌、细菌和放线菌的数量,以及脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均高于受害土壤,但低于健康土壤,复合微生物制剂的效果好于微生物菌剂,其次是生物菌肥,因此,受二氯喹啉酸危害的烟草根际土壤健康质量具有修复作用。     

施用微生物菌剂对烤烟经济性状及其根际微生态变化的影响

以烤烟红花大金元为试验材料,在连作5年植烟土壤中施用微生物菌剂,发现该微生物菌剂提高了烤烟的产量、产值、均价和中上等烟比重,在一定程度上克服了烤烟的连作障碍,并初步对其可能的微生物机制进行分析。通过平板计数,发现微生物菌剂处理烤烟根际土壤的细菌、放线菌、真菌分别比对照高128．57％、191．43％、107．61％。BIOLOG 分析表明,施用微生物菌剂对烤烟根际土壤中以糖类、酚酸、氨基酸、胺类、羧酸衍生物为碳源进行生长的微生物有促进作用,且施用微生物菌剂处理的烤烟根际土壤微生物的 SIMPSON （J）指数、SHANNON （H）指数、SHANNON （H）均匀度指数、BRILLOUIN 指数、McIntosh （Dmc）指数均高于对照,表明微生物菌剂处理提高了土壤微生物功能多样性。微生物菌剂处理烤烟根际土壤中纤维素酶、多酚氧化酶、脲酶、脱氢酶和蔗糖酶活性分别比对照增加了52．44％、482．24％、16．28％、203．66％、56．40％,表明施用微生物菌剂有利于提高主要的土壤酶活性。综上所述,施用微生物菌剂改善了烤烟连作植烟土壤根际微生态,促进烟草生长,提高了烟草品质。     

施用生石灰对烤烟根际生物学特征及烟叶产质量的影响

研究了在连作植烟土壤中施用生石灰对烤烟产质量、烤烟根际土壤微生物多样性及其根际土壤酶活性的影响,结果表明:在一定范围内,对连作植烟土壤中施用不同数量的生石灰均能提高烟叶的产值、均价和中上等烟比例,以施用900 kg/hm2生石灰处理的烤烟表现最优;BIOLOG分析表明:施用900 kg/hm2生石灰的处理最有利于以多聚物、糖类、氨基酸、胺类为底物的微生物的生长;随着微生物多样性的提高,土壤酶活性也得到显著提高。在一定范围内施用生石灰,有利于改善烤烟根际微生态环境,促进烟叶生长,提高烟叶品质。     

不同肥料对连作烟草根际土壤微生物及酶活性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,通过施用不同肥料,研究了不同肥料对连作烟草产量、根际土壤微生物量、土壤酶活性的影响。结果表明:不同施肥处理对连作烟草产量及土壤微生物及酶活性的影响存在一定差异,施用农家肥有利于提高连作烟草产量。土壤微生物量分析结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤微生物量碳、氮及微生物呼吸强度依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。与土壤营养循环相关酶活性的分析结果表明,不同施肥处理后烟草根际土壤中性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性以有机肥处理后活性最大,而酸性磷酸酶则以农家肥处理后活性最高。与土壤生物抗逆性相关的多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分析的结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤抗性相关酶活性大小依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。     

云南曲靖烟区土壤肥力状况综合评价

目的通过向植烟土壤中增施解磷菌、解钾菌生物菌肥,明确其对烤烟生长发育和根际土壤酶活性的影响。方法采用田间小区试验,在石林县进行了单独施用解磷菌生物菌肥(T1)、单独施用解钾菌生物菌肥(T2)、混合施用解钾菌、解磷菌生物菌肥(T3)和不施用生物菌肥(CK)处理试验,分析各处理对烤烟产质量和根际酶活性的影响。结果(1)生物菌肥的施用,尤其是解磷菌、解钾菌肥的混合施用,使产量和产值分别比对照提高了6.1%和15.1%,促进了烟株的生长发育,明显提升了经济效益。(2)生物菌肥能改善烟叶内在化学成分,使烟叶还原糖和钾元素含量分别提高了35.8%和53.7%。(3)混合施用解钾菌、解磷菌处理使土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶4种生物酶类活性分别比对照提高了40.2%、95.6%、119.4%和29.0%。结论适宜的解磷菌、解钾菌生物菌肥的施用是改善烟株营养,促进烟株生长发育,增加土壤磷素、钾素供应的有效途径之一。     

酸性土壤的烟株生长及烟叶产质量调控研究

 试验结果表明:用酸性土壤专用的营养调节剂补充养分、施用石灰提高土壤pH值,均可缩短烟株的生长发育期,使烟株能正常的生长发育,提高烟叶的品质。特别是两项措施叠加效果更为明显,从此结果可看出:由于根际土壤pH值过低影响烟株根系生长、养分的吸收,造成的烟株营养失衡是土壤pH值影响烟叶产量和品质的两个主要原因。     

不同施肥模式对烤烟生长和根际氮素营养的影响

为探索烤烟的科学施肥模式,采用根箱培养法研究了不同施肥模式对烤烟生长和根际氮素营养的影响。结果表明,有机无机肥配施模式下烟苗的生物量和氮素吸收量比对照分别提高了120.45%和141.35%;铵态氮和碱解氮在土壤中的移动速率低于烟苗根系的吸收速率,施肥显著提高根际土壤中的铵态氮和碱解氮含量,有效增加了土壤氮素的供应强度;硝态氮在土壤中容易向根系表面迁移,施用化肥可提高根际土壤硝态氮含量,施用有机肥则相反;近根区(距根系3mm以内)土壤脲酶活性高于远根区(距根系10mm以外),施用有机肥提高了根际土壤脲酶活性,土壤有机质含量与脲酶活性呈正相关;近根区土壤pH显著低于远根区,单施化肥显著降低了根际土壤pH,有机无机肥配施对根际土壤pH无显著影响,单施化肥容易造成土壤酸化,有机无机肥配施可避免单施化肥产生的负面影响。     

杉木、油桐、仙人草复合模式的根际土壤肥力

通过对2年生杉木、油桐、仙人草复合经营模式及对照杉木纯林根际土壤肥力的研究，得出结果：复合经营模式全土pH值比对照的高，模式中杉木、油桐、仙人草根际土壤的有机质和全氮（N）含量均比全土大；对照中杉木根际土与全土有机质和全N量的差值比复合经营模式的大，复合经营模式及对照的杉木根际土壤水解性N均比全土大，而速效磷（P）、速效钾（K）则比全土低。复合经营模式中，与杉木根际土壤相比，仙人草和三年桐根际微生物总数及生理类群数量大，土壤生化活性强，复合经营模式全土和杉木根际土壤微生物数量和生化活性均比相应对照大。这说明复全经营模式的林地能维持较高的土壤肥力，从而促进复合经营模式中杉木生长。     

专用微生物肥对不同连作障碍土壤根际微生物区系的影响

为探究专用微生物肥对不同连作障碍程度土壤根际微生物区系的影响,采用不同连作障碍程度的土壤为栽培介质,施用2%的专用微生物肥后进行辣椒土培盆栽试验,取根际土壤进行稀释平板计数和PCR-DGGE分析。结果表明:随着土壤连作障碍程度的增加,根际土壤细菌和放线菌数量减少,真菌数量增加;施用专用微生物肥后,土壤微生物种群密度发生显著性变化,其中土壤连作障碍程度轻、中、重组细菌数目分别增加了78.6%、66.7%、54.5%,真菌数目分别减少了5.0%、12.5%、7.5%,放线菌数目分别增加了18.2%、9.1%、23.5%。通过分析PCR-DGGE指纹图谱发现,随着生理性土壤连作障碍程度的加剧,根际土壤微生物的丰富度和多样性指数降低,施用专用微生物肥后,微生物种群数目和种群结构发生改变,多样性指数升高。说明专用微生物肥对根际土壤微生物种群密度和种群结构有显著性影响,但是由于土壤连作障碍程度的不同产生效果不同。     

侧柏、山毛桃单栽及侧柏-山毛桃混栽幼苗根际土壤环境特征

侧柏（Platycladus orientalis）和山毛桃（Prunus davidiana）均属太行山地区植被恢复的先锋树种。以侧柏和山毛桃幼苗为研究对象,利用盆栽试验比较不同种植模式（侧柏单栽、山毛桃单栽和侧柏-山毛桃混栽）对根际土壤养分状况和微生物数量特征的影响。结果表明,山毛桃单栽和侧柏-山毛桃混栽显著降低了根际土壤pH（p<0.05）,提高了土壤养分的有效性。相对单栽,混栽种植显著提高了根际土壤有机质、全氮和速效钾的含量（p<0.05）。单栽及混栽种植均在一定程度上提高了根际区土壤速效磷含量,但并未造成显著性差异（p>0.05）。通过分析根际微生物数量发现,侧柏-山毛桃混栽显著提高了根际土壤细菌和放线菌的数量,显著降低了根际土壤真菌的数量（p<0.05）,而山毛桃单栽则显著提高了根际土壤放线菌和真菌的数量（p<0.05）。综合分析表明混栽幼苗能有效改善根际土壤养分状况和微生物活性,因而,侧柏纯林引种山毛桃可作为防止土壤退化的一种有效措施。