有机茶园土壤微生物区系年度变化规律研究

（1湖南农业大学生物安全科技学院,湖南长沙 410128; 2湖南邵阳职业技术学院,湖南邵阳 422001;3湖南湘阴县兰岭茶厂,湖南湘阴 410501）     

三氯卡班对土壤微生物数量和酶活性的影响

通过室内培养试验,研究了三氯卡班(TCC)对土壤微生物数量和酶活性的影响.结果表明,低浓度2.5 mg/kg 三氯卡班(TCC)处理对土壤中细菌和放线菌有激活作用,20.0 ～ 70.0 mg/kg的浓度对土壤中细菌和放线菌有明显的抑制作用,且持续时间较长.而对于真菌,2.5 ～ 20.0 mg/kg的浓度表现为激活作用,40.0 ～ 70.0 mg/kg的浓度开始阶段表现为激活作用,随时间推移,激活作用逐渐降低表现为抑制作用,随后又表现为激活作用且激活作用逐渐增强.各个浓度TCC处理对土壤中蛋白酶活性和多酚氧化酶活性均有抑制作用,对土壤中过氧化氢酶活性亦有抑制作用,且随着时间的推移,在21 d时抑制作用最大,但最后又都表现为激活作用.     

新疆连作、轮作棉田可培养的土壤微生物区系及活性分析

研究了新疆连作、轮作棉田土壤可培养微生物区系及活性变化.结果表明,棉花多年连作造成土壤中可培养微生物数量减少,连作6～8年、9～12年、大于13年的棉田与连作小于5年的棉田相比,土壤微生物总量分别下降了40.2%,46.7%,52.4%.连作超过5年后,土壤微生物菌群结构逐渐从高肥的"细菌型"向低肥的"真菌型"转化,细...     

Soil Microbial Biomass and Enzyme Activities as Influenced by Organic Manure Incorporation into Soils of a Rice-Rice System

A fertilizer management study involving incorporation of poultry manure, farm yard manure, sesbania and gliricidia into soils of a rice-rice system was initiated in May 1993. In order to determine the effects of organic manure incorporation on soil microbial biomass and enzyme activity, soils were collected from the respective plots at the end of the second rice crop in February 1996. and were incubated with and without the respective organic manure at the rate of 15 Mg ha⁻¹ at 25°C, under submergence. The total viable microbial counts, bacteria, actinomycetes, N flush, biomass C and activities of urease, amidase, acid and alkaline phosphatase, dehydrogenase and L-glutaminase were determined after 60 days of incubation.
Soils freshly amended and soils previously amended with organic manures registered significantly greater microbial biomass and enzyme activity than the unamended control. The microbial biomass and enzyme activity, however, varied with the type of organic manure incorporated into the soil. Except for acid phosphatase, which showed slight inhibition, all the other enzymes were activated to different degrees by organic manure incorporation. A significant and positive relationship of enzyme activity with organic C and total N suggested that the addition of organic manure to soils increased C turnover, N availability and microbial activity which in turn led to greater enzyme synthesis and accumulation in the soil matrix.     

甜菜抗病品种产生抗性的土壤微生物机理

本研究以甜菜和根腐病为研究对象,分析了不同品种以及不同发病程度甜菜中土壤微生物群落组成、结构以及功能的变化,以期获得抗性品种、发病程度和根际微生物相互间的关系,揭示抗病品种的土壤微生物机制。利用抗病型和感病型两种甜菜品种作为研究对象,并从2种品种中分别选取了发病轻和发病重的甜菜根际土壤样品,通过Illumina MiSeq高通量测序技术对根际土壤细菌和真菌群落进行测定。结果发现：发病较轻的甜菜根际土壤微生物（细菌和真菌）和抗病型甜菜根际土壤真菌的多样性相对较高。NMDS分析表明甜菜品种能显著影响土壤真菌的群落结构,而发病程度则能同时明显改变细菌与真菌的群落结构。在根际微生物富集方面,抗病型甜菜根际富集了假单胞菌(Pseudomonas)、节杆菌(Arthrobacter)、芽孢杆菌(Bacillus)等有益细菌,而感病型甜菜中则富集了较多的病原微生物-尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。另外,发病较轻样品中富集了较多的未分类的酸杆菌纲属、芽孢杆菌(Bacillus)、红色杆菌属(Rubrobacter)、未分类的放线菌纲属、链霉菌属(Streptomyces)、类诺卡氏属(Nocardioides)等有益细菌。除此以外,FUNGuild功能预测表明,感病型甜菜和发病较重样品中检测到更多的植物病原菌。抗病品种和健康植株根际微生物虽然在种类上不同,但是其根际均聚集了大量的有益微生物,而感病型品种和发病严重植株则更容易在根围定殖病原微生物。抗病品种的抗病机理之一是植物生长过程中招募了更多的有益细菌作为抵御病原菌的侵染第一道防线。本研究从土壤微生物组的角度对抗病品种抗性机制进行了阐明,充实了抗病品种抗性产生的理论机制。     

不同连作年限野生地黄根际土壤微生物群落多样性分析

以野生地黄为试验材料,设置野生地黄头茬土壤、重茬土壤和原茬土壤处理,未种植任何作物为对照,于块根膨大中期采集土样,通过磷脂脂肪酸法(PLFA)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,分析不同连作年限野生地黄的根际微生物生物量和群落结构变化。PLFA分析结果表明,不同处理情况下地黄根际土壤微生物群落结构存在明显差异,与头茬地黄根际土壤相比,重茬地黄土壤微生物总量显著下降,并且细菌/真菌比例下降。T-RFLP分析结果表明,不同连作年限地黄根际土壤细菌群落结构存在一定差异,野生状态地黄土壤和头茬土壤菌群较为相似,变形菌门和厚壁菌门占据优势地位。野生状态地黄和头茬地黄根际富含Bacillus、Pseudomonas等有益生防菌,而重茬地黄根际土壤滋生大量病原菌如Clostridium sp.、Flexibacter polymorphus和Clostridium ghoni,有益菌群和纤维素降解菌群减少,q RT-PCR定量分析也显示,野生状态地黄和头茬地黄土壤中假单胞菌数量都显著高于重茬地黄土壤。总之,野生地黄存在连作障碍问题,导致野生地黄根际有益菌数量减少而病原菌大量滋生,从而降低了野生地黄抵御病害的能力,使重茬野生地黄生长发育差,产量大幅降低。     

作物轮作对甘薯田土壤微生物群落的影响

为缓解甘薯连作障碍,探究甘薯不同轮作方式对土壤微生物群落的影响,设置甘薯连作、甘薯―花生轮作、甘薯―小麦轮作3个处理,利用磷脂脂肪酸（PLFA）和Biology生态板方法,研究甘薯不同轮作方式下土壤微生物群落结构、碳源利用能力、多样性指数的变化规律。结果表明,与甘薯连作相比,甘薯―花生轮作显著（P<0.05）提高了土壤微生物细菌、放线菌、革兰氏阳性菌（G⁺）、革兰氏阴性菌（G^-）生物量,降低了真菌生物量及真菌与细菌比值,甘薯―小麦轮作降低了土壤细菌、放线菌、真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌生物量,提高了真菌与细菌比值;甘薯―花生轮作提高了土壤微生物对羧酸类化合物、碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,甘薯―小麦轮作提高了土壤微生物对碳水化合物、氨基酸和胺类化合物的利用能力,其中甘薯―花生轮作对羧酸类化合物、芳香化合物和碳水化合物的利用能力显著高于甘薯―小麦轮作;甘薯―花生、甘薯―小麦轮作均提高了土壤微生物丰富度指数（Shannon index）、均匀度指数（Mclntoch index）和优势度指数（Simpson index）,其中甘薯―花生轮作的均匀度指数高于甘薯―小麦轮作,而丰富度指数和优势度指数显著降低;冗余分析（RDA）表明土壤微生物群落结构、碳源利用能力和多样性指数与不同土壤养分存在相互促进或相互制约的关系。综上所述,甘薯与花生、小麦轮作能够改变土壤微生物群落结构及功能多样性。     

健康与根结线虫病烟田根际土壤微生物群落对比分析

为了研究烟草根结线虫病与根际土壤微生物群落的关系,通过高通量测序研究了健康烟田和根结线虫病发病烟田根际土壤的微生物多样性、组成结构和功能变化。结果表明：健康烟田根际土壤微生物群落的Alpha多样性与发病烟田差异不显著,Beta多样性分析表明健康烟田样本与发病烟田样本分布基本一致。健康烟田与根结线虫发病烟田根际土壤细菌与真菌微生物群落在门水平上组成相似,但物种丰度存在差异,酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)在健康烟田中占优势,而变形菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、子囊菌门(Ascomycoda)、球囊菌门(Mortierellomycota)在发病烟田中占优势。在属水平上,根际土壤细菌与真菌微生物群落组成也基本一致,但健康烟田与根结线虫发病烟田微生物物种丰度存在显著差异,Cylidrocapon、镰刀菌属(Fusarium)等致病菌在发病烟田中占显著优势。种水平上,健康烟田中的Actinoallomurus spadix和分枝节杆菌(Arhrobacter ramosus)与发病烟田组存在显著差异。通过根际土壤微生物功能预测分析发现,发病和健康烟田土壤真菌、细菌功能组成相似,但发病烟田样本功能丰度大于健康烟田。因此,烟草根结线虫病的发生与根际土壤微生物群落的组成和多样性无直接关系,而是可能与物种丰度及样本功能丰度密切相关。研究结果可为通过调控根际微生物群落结构来防治烟草根结线虫病提供理论依据。     

絮凝—沉降法澄清L-乳酸发酵液的工艺研究

利用蛋白质等电沉降、蛋白质与发酵液中的残糖发生美拉德反应及活性炭吸附原理,澄清L-乳酸发酵液。研究了氢氧化钙添加量、活性炭添加量、硫酸镁添加量、絮凝温度,以及絮凝时间对菌体去除率(絮凝率)、蛋白质去除率、残糖去除率以及乳酸损失率的影响;通过正交实验,得到最佳絮凝工艺条件:氢氧化钙添加量为0.45%,活性炭添加量为0.75%,硫酸镁添加量为0.30%,絮凝温度为70℃,絮凝时间为45min。在此条件下,菌体去除率为99.48%,蛋白质去除率为84.42%,残糖去除率为39.80%,乳酸损失率为1.88%。     

香肠自然风干过程中微生物和部分理化性质变化的研究

对如皋香肠在风干期间定时取样,分别测定其pH值,Aw值,亚硝酸钠含量,氯化钠含量,微生物细菌总数及菌群变化。结果显示,香肠的颜色指标发生了较明显变化,切面的颜色随成熟时间的延长变暗;香肠pH值呈现下降趋势;细菌总数和乳酸菌数在风干前8d时不断增加,随后逐渐稳定;氯化钠含量在风干8d前有升高趋势,随后趋向稳定;亚硝酸钠在风干8d前有升高趋势,随后趋向稳定。     

利用PLFA方法研究转 Bt 基因棉花对土壤微生物群落结构变化的影响

 在大田条件下,用3个转Bt基因棉花品种和一个常规品种,利用磷脂脂肪酸（PLFA）方法研究转Bt基因棉花对土壤微生物群落结构变化的影响。试验结果表明,转基因棉花增加了土壤微生物PLFA的含量。转基因棉花降低了棉田土壤格兰氏阳性细菌的比例,提高棉田土壤的真核生物、真菌和放线菌的比例;转基因棉花在蕾期提高了土壤原生动物比例,在吐絮期比例反而降低;转基因棉花在蕾期提高了棉田土壤格兰氏阴性细菌的比例,吐絮期则降低了格兰氏阴性细菌的比例。主成分分析和聚类分析表明,转Bt基因棉花对土壤微生物群落结构变化有明显影响。PLFA方法可作为转基因生态安全评价的一种方法。     

氮沉降对北方森林土壤微生物的影响研究进展

大气氮沉降导致土壤有效氮含量增加,将改变作为陆地生态系统重要组成部分的土壤微生物群落结构,尤其在高纬度氮限制地区,土壤微生物对这种变化更为敏感。北方森林地处高纬度地区,氮沉降将改变其土壤微生物的结构、功能和动态。为全面了解近年来氮沉降对北方森林土壤微生物的影响,笔者综述了氮沉降对北方森林土壤微生物量、群落结构和生物多样性、功能和酶活性等方面的影响。结果表明:(1)氮沉降减少了土壤微生物量;(2)氮沉降改变土壤中真菌与细菌,革兰氏阴性细菌(G-)与革兰氏阳性细菌(G+)之间的比值,而这种改变大多数是趋向于减小;(3)氮沉降加剧,将导致土壤微生物群落中贫营养微生物处于劣势地位,富营养微生物处于优势地位,间接地影响了微生物群落结构和生物多样性;(4)氮沉降抑制了微生物呼吸,但对于土壤酶的影响尚无统一规律;(5)氮沉降改变了微生物底物利用模式,导致土壤微生物对复杂有机物质的分解能力下降;(6)氮沉降导致固氮基因等功能基因相对丰度下降。     

微生物菌剂拌土对盐碱地玉米茎基腐病的预防及促生效果

为了研制促进宁夏银北地区盐碱地玉米生长和预防茎基腐病的微生物菌剂。选取耐盐碱微生物为试验材料,采用平板拮抗法筛选镰刀菌等多种病原菌的拮抗菌、检测产酶能力及相容性,利用微生物菌剂田间拌土法测试对玉米茎基腐病的防病及促生效果。从177株喜盐和嗜碱菌中筛选出4株拮抗菌,产酶能力较强,B-2和N-16鉴定为索诺拉沙漠芽胞杆菌(Bacillus sonorensis)、N-17为短小芽胞杆菌 (B. pumilus)、B-26是副地衣芽胞杆菌(B. paralicheniformis);4株菌不互相抑制,以混合粉剂、土壤调节剂、微量元素和载体为主要成分的2种微生物菌剂JF和YF,拌土处理对宁夏玉米茎基腐病的预防效果在60%以上,具有明显的促生和增产效果。微生物菌剂JF和YF拌土可以促进宁夏银北地区盐碱地玉米生长和有效预防玉米茎基腐病,对于盐碱地资源的有效利用具有重要意义。     

香蕉枯萎病不同感病级别植株根际与非根际土壤微生物物种多样性研究

为了了解香蕉枯萎病患病蕉园土壤生态系统中的微生物群落特征以及香蕉植株枯萎病感病等级与土壤微生物群落结构的相关性。本研究于2010年采集了海南省的尖峰、冲坡和十月田3个典型香蕉枯萎病患病样地中健康植株和不同感病级别植株根际与非根际土壤样品共30份,采用微生物平板计数法分别研究了3个香蕉枯萎病典型患病样地中的土壤微生物物种多样性。结果表明：同一患病样地根际与非根际土壤中三大类群微生物的数量和种类均从感病级别高、感病级别低到健康植株持续增加,病原菌数量从感病级别高、感病级别低到健康植株持续降低。健康植株和不同感病级别植株根际土壤中的微生物数量均明显高于非根际,体现了根际效应。就细菌和放线菌来看,感病植株的根际效应最明显。     

不同类型土壤种植辣椒前后微生物多样性比较

旨在通过研究种植辣椒后的不同类型土壤根际微生物的群落结构变化特征,探索适合辣椒种植的微生物群落结构与土壤类型。以辣椒自交系SJ11-3为材料,利用Illumina MiSeq 2500测序平台对其种植前后不同类型土壤（包括潮土、稻田土和黄棕土）根际微生物进行测序和生物信息学分析,研究土壤细菌16S rRNA基因V3+V4区域和真菌ITS1区域的丰富度、多样性及微生物群落结构。结果表明,种植前土壤中共获得2253个细菌分类操作单元(OTU)和775个真菌OTU,种植后土壤中共获得2353个细菌OTU和877个真菌OTU。辣椒种植会使不同类型土壤中细菌和真菌的OTU数量有所上升,且潮土中特有的OTU在种植辣椒前后均明显高于稻田土和黄棕土。同时研究发现,辣椒种植后Rhodanobacter、Gemmatimonas、Bradyrhizobium、Sphingomonas等细菌和Fusarium、Penicillium等真菌在不同类型土壤中相对丰度均显著升高。另外群落物种丰富度指数（ACE和Chao1指数）和群落多样性指数（Shannon和Simpson指数）分析发现,种植辣椒会使潮土、稻田土和黄棕土中真菌Shannon指数显著升高,而Simpson指数显著降低,物种多样性显著上升;细菌多样性则无显著变化。种植辣椒对潮土、稻田土和黄棕土中微生物多样性的变化均会产生重要影响,改变土壤微生物的丰富度及OTU类型。潮土在种植辣椒后微生物群落结构较为健康,未发现有大量病原菌富集,但稻田土和黄棕土则更容易造成病原菌的富集,因此推荐潮土为辣椒种植的适宜土壤。     

水稻超高产经营模式下土壤微生物学特性的研究

为了从土壤微生物学特性的角度初步揭示水稻超高产栽培模式的高产机理,对福建省尤溪县超高产示范田的土壤微生物学特性和酶活性进行研究。结果表明,超高产栽培模式和常规栽培模式相比较,前者的水稻田土壤中的细菌、真菌、放线菌、固氮菌种群数量均获得较高水平。尤以10月11日（烤田之后）取样的差异最为明显,分别比CK高出5.65、4.96、3.13、15.6倍。而且氨化细菌、好气性自生固氮菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌分别高56.7、10.90、4.23、7.02倍。土壤酶活性总体差异显著,其中差异明显的是蛋白酶和脲酶。说明超高产栽培模式更加有利于改善土壤通气性,增加稻田土壤微生物数量和提高微生物学活性。     

不同改良措施对宁夏盐碱地土壤微生物及苜蓿生物量的影响

为了掌握土壤微生物特征及牧草生长对宁夏盐碱地不同改良措施的响应,采用田间实验,研究了秸秆、有机肥、烟气脱硫废弃物、盐碱地改良剂4个改良措施对宁夏盐碱地土壤微生物数量、微生物群落多样性及苜蓿生物量的影响及其之间的相关关系。结果表明：各改良措施对苜蓿的株高和产量都有不同程度的促进作用,改良后苜蓿株高增加了13.8%~33.3%,苜蓿干重增加了21.9%~125.0%,依次表现为有机肥>秸秆>改良剂>脱硫废弃物>对照。各改良措施增加了土壤微生物群落对碳源的利用能力、丰富度指数和Shannon多样性指数,主成分分析表明对土壤微生物影响较大的主要碳源有2-羟基苯甲酸,α-环糊精,D-木糖,苯基乙胺,糖原等;脱硫废弃物、改良剂、有机肥处理增加了土壤微生物总数中细菌的比例,降低了放线菌和真菌的比例;各处理土壤细菌数量、放线菌数量、微生物多样性与苜蓿株高、产量之间成显著(P<0.01)或极显著正相关关系(P<0.05),说明盐碱地土壤细菌数量、放线菌数量、微生物多样性微生物可以作为盐碱地改良效果评价的生物指标。     

小麦-玉米轮作一体化保护栽培期间土壤微生物群落变化

以不同保护栽培方式和不同种植年限间小麦-玉米根际土壤为研究对象,对土壤微生物细菌、真菌、放线菌数量和多样性进行分析。采用微生物平板分离计数,SPSS统计学软件分析小麦玉米不同时期及5年间多样性指数变化。结果表明：小麦玉米轮作根际微生物数量变化与他们生长发育呈正相关,一体化保护栽培结果显示翻耕有利于增加细菌和放线菌数量,旋耕真菌数量显著增加,深松有利于减少真菌数量,覆盖秸秆有助于微生物数量的增加。微生物多样性指数受到小麦玉米长期轮作影响,导致微生物群落不均逐渐减少,但在轮作第5年小麦拔节期和玉米苗期微生物多样性指数升高。     

微生态调节剂对猪粪堆肥过程中微生物生理群的影响

利用微生物的可培养方法研究了猪粪堆肥过程中添加堆肥微生态调节剂和不添加堆肥微生态调节剂(自然堆肥) 微生物生理群的变化情况,研究发现接种ZZMZ堆肥微生态调节剂可以使好气性纤维素分解细菌数量提高22.52％,氨化细菌数量提高14.95％,氨氧化细菌数量提高15.87％,亚硝酸氧化细菌数量提高38.46％,嫌气性纤维素分解细菌数量降低30.56％,反硝化细菌数量降低39.92％。     

濒危药用植物沙冬青内生真菌分离及其抑菌活性初步研究

为探明濒危药用植物沙冬青内生真菌资源的多样性及其抑菌活性特征,通过组织块法对内生真菌进行了分离,并选择小麦全蚀病菌、枸杞黑果病菌、番茄灰霉病菌、黄瓜枯萎病菌、黄瓜立枯病菌5种植物病原真菌和枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌4种细菌作为指示菌,采用对峙法和改进的菌块法测定抑菌活性。结果显示,从沙冬青不同组织器官中分离出41株内生真菌,根部最多,其次为叶部,茎部最少,经形态学初步分类鉴定归于5个目,6个科,19个属;有31株菌对2种或多种指示菌有不同程度的抑制作用,占菌株总数的75.6%,15株内生真菌对1种或多种供试细菌指示菌具有不同程度的抑制作用,占分离菌株总数的36.6%,其中5株内生真菌分别对4种植物病原真菌指示菌具有明显的抑制作用,占菌株总数的12.2%,8株内生真菌对1种供试细菌指示菌有明显的抑制作用,占分离菌株总数的19.5%, 4株内生真菌菌株即对供试植物病原真菌指示菌又对供试细菌指示菌有明显抑制作用, 抑菌范围宽,属于青霉属、束丝菌属、茎叶核菌属。濒危药用植物沙冬青具有丰富的内生真菌资源,其开发和利用具有重要的生态学意义和经济价值。