百合生育期根际土壤微生物和酶活性的变化

 在自然生长条件下,研究了不同品种百合在不同生育期根际土壤微生物种类、数量和土壤酶（过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶）活性的变化规律。结果表明：在百合生育期内,土壤微生物以细菌最多,对百合的根际效应也最敏感;其次为真菌,再次为放线菌。不同生育阶段以显蕾期根际土壤细菌和放线菌的数量最多,但显蕾期以后二者根际效应方向相反;根际土壤真菌的数量和根际效应在鳞茎充实期均达到最大。土壤脲酶活性和碱性磷酸酶活性在百合生育期内表现为先降、后升、再降的趋势,即在显蕾期形成峰值,根际效应显著,随生殖生长的推进其活性及根际效应均逐渐减弱;而过氧化氢酶活性则先上升后下降,根际效应不明显。在百合—土壤—微生物相互作用的体系中,根际土壤微生物的种类、数量和酶活性明显受到百合生长发育的影响。     

不同土壤pH和磷水平下黄腐酸对番茄产量和根际土壤微生态的影响

在中性(pH=6.5)和碱性(pH=8.0)土壤条件下,分别设置不施磷肥(-P)和施用0.53 g · kg~(-1)磷肥(+P)处理,再设置不施用黄腐酸(-FA)和施用0.08 g · kg~(-1)黄腐酸(+FA)处理,两两组合,共8个处理,研究不同土壤pH和磷水平下黄腐酸对番茄产量、P吸收量、土壤微生物数量及酶活性的影响,并采用16S rDNA测序技术分析根际土壤细菌多样性。结果表明:碱性土壤抑制植株生长、降低番茄单株产量和P吸收量;根际细菌数量、放线菌数量、根际细菌多样性均低于中性土壤,根际真菌数量则有所增加;根际土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性均低于中性土壤,过氧化氢酶活性则升高。增施P肥和FA均能显著提高碱性土壤条件下番茄植株生长和单株产量,恢复根际微生态环境。而FA的促进效果在高P和高pH条件下更为明显。综上所述,FA能增强番茄对土壤P素的利用效率,恢复根际微生态环境。     

不同生防菌对黄瓜根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响

采用盆栽试验的方法,于播种时穴施单一生防菌细菌D、放线菌317和木霉菌,研究黄瓜不同生育时期根际土壤中微生物数量及酶活性的动态变化。结果表明:细菌D和放线菌317的施入利于细菌和放线菌数量的增加,同时有效控制土壤中真菌数量的增加;木霉菌的施入利于土壤中放线菌真菌数量的增加;3个菌株对根际土壤中蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶都有促进的作用,在拉秧期各酶活达到最大值。拉秧期的结果表明,接种细菌D和放线菌317的处理可提高根际土壤中细菌的数量,降低真菌的数量,对放线菌数量的影响不明显;接种木霉处理可明显提高根际土壤中放线菌和真菌的数量,对细菌的数量影响不明显;3个菌株处理细菌与真菌数量比约为对照的1～2倍,放线菌与真菌的数量比约为对照的1～3倍。细菌D、放线菌317和木霉处理均可提高黄瓜根际土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶及脲酶的活性。     

蚯蚓粪对番茄根际土壤微生物学特性的影响

以番茄为试材,设置单施蚯蚓粪试验和蚯蚓粪配施化肥试验2组处理,研究蚯蚓粪对番茄根际土壤微生物学特性及酶活性的影响,以期为利用蚯蚓粪有机肥改良保护地栽培土壤肥力提供参考依据.结果表明:单施蚯蚓粪和蚯蚓粪配施化肥处理均能显著增加番茄根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量,并提高土壤微生物生物量碳氮及过氧化氢酶与脲酶活性.各处理表现的效果不同,2组试验中,60％～100％蚯蚓粪处理显著增加细菌数量,40％～100％蚯蚓粪处理显著增加真菌数量,20％～80％蚯蚓粪处理显著增加放线菌数量;20％～80％蚯蚓粪处理显著增加土壤微生物生物量碳氮,且随着蚯蚓粪含量的递增而递增;40％蚯蚓粪处理过氧化氢酶活性增加的幅度最大,脲酶活性则随蚯蚓粪含量的增加而增加.     

不同粒径砂砾石覆盖对砂田西瓜土壤微生物和酶活性的影响

为分析不同粒径砂砾石覆盖对砂田西瓜土壤微生物数量和酶活性的影响,2010年在位于黄土丘陵半干旱区的甘肃省庄浪县万泉镇境内进行了不同粒径砂砾石覆盖土壤特性研究.研究结果表明,与露地对照相比,砂砾石覆盖明显改善土壤中的根际微生物区系,显著提高各类微生物数量,增强酶活性;各粒径砂砾石覆盖下的土壤微生物数均为细菌＞放线菌＞真菌...     

伴生大蒜对日光温室连作番茄根结线虫及根际微生态环境的影响

采用不同品种大蒜伴生盆栽番茄的方式,研究伴生大蒜对连作番茄生长、根结线虫及其根际微生态环境的影响。结果表明:与单植番茄的对照相比,3个品种大蒜伴生对番茄植株地上部和地下部生长均有不同程度的抑制作用,均提高了番茄根结线虫的防治效果、根际土壤微生物数量和土壤酶活性;在3个品种中,苍山蒲棵在提高番茄根结线虫的防治效果、根际土壤微生物数量和土壤酶活性等方面的效果最强。     

根际低氧胁迫对水培番茄过氧化氢酶活性的影响

为了促进水培番茄技术大面积推广,解决水培番茄栽培中根际低氧问题,试验以10个水培番茄品种为试材,研究了根际低氧处理对水培番茄过氧化氢酶(CAT)活性的影响。结果表明:在30d的根际低氧处理过程中,根际低氧胁迫先激活了CAT活性,随着低氧时间的增加CAT活性逐渐降低;不同水培番茄品种CAT活性降低的程度不同;在根际低氧条件下CAT活性较强的番茄品种为"紫玫瑰",酶活性较弱品种为"黄珍珠"。     

设施番茄连作土壤的改良措施研究

采用室内盆栽法,对不同蚯蚓粪(饵料为牛粪)添加量(体积比):0%、10%、20%和30%下大棚连作土壤中番茄幼苗生长及根际可培养微生物数量的变化进行了研究。结果表明:添加蚯蚓粪后可显著提高番茄幼苗的叶片增长率、株高,其值由高至低为30%10%,20%0%,差异显著。蚯蚓粪显著提高番茄地上部干重和根系鲜重;降低了根际真菌数量,减少了根际病害发生率;与对照相比,蚯蚓粪处理的土壤速效氮、速效磷、速效钾分别提高了24.4%~56.0%、24.3%~55.9%和40.0%~57.1%。但是,20%和30%添加量的土壤微生物和养分差异不显著,考虑植株生物量等其它因素,确定20%添加量更适宜连作番茄土壤的改良。总之,蚯蚓粪通过调节植物根际微生物环境和土壤养分等因子的变化减轻设施番茄土壤连作问题。     

间作小麦对西瓜生长及根际土壤酶和微生物的影响

合理的间作可以有效缓解西瓜连作障碍问题,有利于西瓜生产的可持续发展。为了探讨西瓜与小麦间作对西瓜生长的影响,采用盆栽基质模拟连作土壤,设置小麦和西瓜根系的不同分隔方式(西瓜和小麦根系间作不分隔、用尼龙网分隔、用塑料膜分隔,单种西瓜为对照,),研究不同分隔方式下间作小麦对西瓜根际土壤生物学性状的影响,西瓜定植前接入西瓜专化型尖孢镰刀菌。结果表明,西瓜与小麦根系不分隔处理和用尼龙网分隔处理下西瓜植株的生理参数(叶绿素含量、根系活力、叶片SOD和CAT活性)、土壤酶活性(蔗糖酶和磷酸酶)、土壤细菌的数量,均优于对照和用塑料膜分隔处理;另一方面,西瓜与小麦根系不分隔处理和用尼龙网分隔处理下西瓜植株POD活性、MDA含量、土壤真菌和尖孢镰刀菌的数量均低于对照和用塑料膜分隔处理;但西瓜和小麦根系不同分隔处理和对照处理西瓜植株的生物量(株高和干质量)和土壤放线菌的数量无显著差异。综上,小麦与西瓜间作能增强西瓜植株的生理抗性,提高西瓜根际土壤酶活性,改善根际微生物种群结构。     

不同蔬菜轮作对设施连作黄瓜根际土壤微生态的影响

以大葱和苦瓜2种轮作作物为试材,分析了轮作不同蔬菜对连作黄瓜根际土壤微生态的影响。结果表明:轮作大葱和苦瓜可显著降低根际土壤EC值,提高pH。2种轮作作物根际土壤中的细菌和放线菌数量均有显著提高,真菌和镰刀菌数量显著降低。在拉秧期大葱和苦瓜根际土壤转化酶活性高于连作95.96%和44.44%,脲酶活性高于连作52.94%和29.41%,过氧化氢酶活性较连作高182.69%和100.00%,多酚氧化酶活性高151.11%和75.56%。黄瓜-大葱、黄瓜-苦瓜2种轮作模式有效缓解黄瓜连作障碍,防止土壤肥力衰退,以大葱轮作效果更为显著。     

盐胁迫下苯丙烯酸对黄瓜幼苗生长及根际土壤酶活性的影响

以耐盐黄瓜品种津绿5号和盐敏感黄瓜品种津优1号为试材,以NaCl(585mg·kg-1)为盐胁迫条件,苯丙烯酸为自毒物质,研究了盐胁迫下不同浓度的苯丙烯酸(0、25、50、200mg·kg-1)对黄瓜幼苗生长及其根际土壤酶活性的影响。结果表明,盐胁迫降低了黄瓜幼苗的茎粗、株高和鲜质量,并对黄瓜幼苗根际土壤过氧化氢酶、转化酶、脲酶活性具有抑制作用,对过氧化物酶活性的促进作用不明显。低浓度苯丙烯酸(25mg·kg-1)对土壤过氧化氢酶、转化酶、脲酶活性具有促进作用,对盐胁迫有一定的缓解作用;高浓度苯丙烯酸(200mg·kg-1)对过氧化氢酶、转化酶、脲酶活性有抑制作用,且高浓度苯丙烯酸则进一步加重了盐胁迫程度。F检验结果表明,苯丙烯酸对土壤酶活性的影响强度较高,盐胁迫对各生长指标的影响较高。     

改良剂对镉胁迫莴苣根际土壤酶活性的影响

采用根袋法盆栽试验,研究了石灰、猪粪和过磷酸钙3种改良剂对镉胁迫莴苣根际土壤过氧化氢酶、土壤脲酶、土壤蔗糖酶和土壤淀粉酶活性的影响.结果表明:种植莴苣前和莴苣成熟期,3种改良剂均显著或极显著提高了土壤酶活性,且最大值均出现在高浓度猪粪处理中.种植莴苣前土壤过氧化氢酶、土壤脲酶、土壤蔗糖酶和土壤淀粉酶活性最大值分别为2.35 mL/g、8.51 mg/g、12.8 mg/g和0.49 mg/g;莴苣成熟期,莴苣根际土壤过氧化氢酶、土壤脲酶、土壤蔗糖酶和土壤淀粉酶活性最大值分别为1.89 mL/g、13.67 mg/g、12.65 mg/g和0.66 mg/g.因此,猪粪对改善镉胁迫莴苣土壤生态环境的效果优于石灰和过磷酸钙.     

番茄/茄子嫁接对其根际土壤生物学性状及细菌群落结构的影响

以茄子作为砧木,番茄为接穗进行嫁接,并以番茄自根植株和茄子自根植株作为对照,基于传统及现代高通量测序技术分析根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在揭示嫁接植株抗性增强的机制。结果表明：番茄/茄子嫁接植株根际土壤中可培养细菌、放线菌数量,微生物生物量、酶活性和细菌丰富度、多样性指数均显著高于茄子和番茄自根植株;另一方面,norank_c_Acidobacteria、硝化螺菌属（Nitrospira）、芽孢杆菌属（Bacillus）、norank_f_Gemmatimonadaceae、norank_o_Gaiellales、norank_f_Xanthobacteraceae、norank_o_SC-I-84、norank_f_Anaerolineaceae、norank_f_Nitrosomonadaceae、鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）细菌是嫁接植株与茄子、番茄自根植株根际土壤中的共有优势细菌属;g_unclassified_o_Ignavibacteriales 、 醋酸杆菌属（ g_Acetobacter ）、g_norank_f_Longimicrobiaceae 、g_unclassified_f_Verrucomicrobiaceae、g_norank_p_FBP、g_norank_p_Aminicenantes 属细菌是嫁接植株根际土壤的特有优势细菌属。与自根植株相比,番茄/茄子嫁接植株根际土壤存在更高可培养微生物数量,微生物生物量和相关酶活性,具有更高的土壤养分有效性,同时拥有不同占比的共有优势细菌门属,尤其拥有更为丰富的微生物可操作分类单元（operational taxonomic units,OTU）和特有 OTU 数量,这是嫁接植株抗性增强的主要原因。     

草莓连作土壤灭菌与施用有机肥对根际土壤酚酸及土壤酶活性的影响

针对草莓连作土壤灭菌后与正茬相比草莓植株根系生长受到抑制,研究了连作土壤灭菌与施用不同种类肥料对草莓幼苗（移栽60 d后）根系分泌酚酸及土壤相关酶活性的影响。结果表明：连作土壤灭菌与施用有机肥料处理显著提高了草莓植株根际土壤中酚酸的含量,其中施用蚯蚓粪（经蚯蚓食用处理的牛粪）的增幅显著低于施用牛粪。土壤灭菌处理后施加不同肥料,土壤多酚氧化酶活性均能较快恢复;有机肥较无机肥能显著促进过氧化氢酶活性的恢复;蚯蚓粪较牛粪和无机肥能显著促进土壤脲酶活性的提高;土壤蔗糖酶受土壤灭菌影响显著降低且施加不同肥料对其没有显著地影响。综上所述,对于草莓连作土壤,无论灭菌与否,施用蚯蚓粪较牛粪能减轻连作障碍中的酚酸化感效应,促进脲酶等土壤相关酶活性提高,是缓解连作障碍及连作土壤灭菌对草莓植株生长发育影响的有效措施。     

不同树龄南丰蜜橘根际土壤微生物群落多样性分析

采用磷脂脂肪酸（PLFA）生物标记法,分析了树龄（嫁接后）1年、8年、15年和20年的南丰蜜橘根际土壤微生物多样性。结果表明,不同树龄南丰蜜橘根际土壤PLFA标记含量存在差异,呈现出不同的变化趋势,细菌、硫酸盐还原菌、嗜热解氢杆菌、放线菌等一些参与土壤物质循环的微生物类群的数量在下降,真菌、伯克霍尔德菌等一些适应于贫瘠土壤、代谢能力低的类群数量增加。8年树龄的南丰蜜橘根际土壤PLFA总量最大,细菌、放线菌PLFA含量高于其它土壤样品;20年树龄的南丰蜜橘根际土壤PLFA总量最小,其真菌PLFA含量高于其它土壤样品,表明土壤微生物量与土壤的肥沃程度相关,真菌比细菌更能适应养分贫瘠的条件。采用多样性指数分析,显示8年树龄的南丰蜜橘根际土壤微生物多样性指数最高,20年树龄的最低,表明随着南丰蜜橘树龄增长,微生物群落多样性与均匀程度皆出现了一定程度的下降。土壤酶活性分析结果表明,与8年树龄相比,20年树龄的南丰蜜橘根际土壤脲酶、酸性磷酸单酯酶与过氧化物酶活性较低,蔗糖酶活性较高。通过相关性分析发现,不同树龄南丰蜜橘土壤细菌、放线菌、真菌、原生动物各总PLFA与酶活性、土壤肥力因子之间存在相关性。由此可见,随着南丰蜜橘种植年限的增加,南丰蜜橘根际土壤的微生物群落多样性降低,根际土壤质量和一些关键酶活性出现较大幅度下降。     

不同肥料配施下生姜根际土壤酶活性和微生物数量的动态变化

以生姜为试材,分析了不同种类肥料配施对生姜根系及根际土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明：生物有机肥配施处理的生姜根鲜质量增加,根系活力增强,分别比普通化肥处理和普通有机肥处理的根鲜质量增加28.3%、16.4%,根系活力提高41.2%、20.6%|生物有机肥处理的土壤有机质含量有所提高,在生姜生长旺盛期达到最大值,分别比普通化肥处理和普通有机肥处理增加45.4%、11.1%|生物有机肥配施可提高土壤微生物数量,与普通化肥处理相比土壤细菌增加了449.1%,真菌增加了374.3%,放线菌增加了489.8%,总量增加了451.5%,增幅高于普通有机肥处理|生物有机肥配施可提高土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性,促进了土壤有机质的分解转化。     

土壤质地和砧木对苹果根际微生物功能多样性及其碳源利用的影响

以分别栽培于砂壤土、壤土和黏壤土,砧木为八棱海棠（Malus robusta Rehd.）和平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd.）的2年生盆栽‘红富士’苹果（Malus × domestica Borkh.‘Red Fuji’）幼树根际土为试材,分析根际和未栽植果树的非根际土壤细菌16S rRNA基因拷贝数、细菌根际效应、微生物群落代谢活性、功能多样性及其碳源利用类型等。结果表明,根际和非根际土壤细菌的拷贝数、微生物群落代谢活性以及功能多样性指数均是黏壤土 > 壤土 > 砂壤土、平邑甜茶根际土 > 八棱海棠根际土、根际土 > 非根际土。两种砧木的细菌根际效应均是在砂壤土最大,黏壤土最小;砂壤土中的细菌丰度受砧木的影响最大。根际和非根际微生物群落碳源利用能力均是黏壤土 > 壤土 > 砂壤土;根际微生物群落对酚酸和羧酸类碳源的利用能力显著高于非根际;八棱海棠根际微生物群落对羧酸类碳源的利用能力在砂壤土中最高、在黏壤土中最低,平邑甜茶根际微生物群落正相反。根际微生物群落碳源利用类型因土壤质地而异,在砂壤土中主要利用氨基酸类,其次是碳水化合物和羧酸类;在壤土中主要利用碳水化合物,其次是多聚物类和氨基酸类;在黏壤土中主要利用多聚物类,其次是氨基酸类和碳水化合物。主成分分析显示土壤质地使根际微生物群落类型分离,而两种砧木的根际微生物群落在同一质地土壤下聚集在一起,即苹果根际微生物群落碳源利用类型更易受到土壤质地影响,而砧木差异所带来的影响较小。     

不同蔬菜根际细菌群落多样性及轮作效应

以设施内常用的黄瓜、菜豆、番茄和芹菜为试材,采用PCR-DGGE技术,研究了7种轮作栽培模式对其土壤细菌群落结构多样性的影响。结果表明:第1茬3种蔬菜中番茄和黄瓜的根际土壤细菌群落结构多样性差异不显著,都极显著高于菜豆(P0.01);第2茬轮作处理后,番茄、菜豆、黄瓜3种蔬菜与芹菜轮作均可较大程度地提高根际土壤细菌群做结构多样性指数和均匀度指数。     

不同种植年限樱桃树根际土壤酶活性的研究

对不同种植年限樱桃树根际土壤的过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性进行了研究。结果表明:各种不同年限土壤的酶活性存在差异。种植年限为15 a和100 a的樱桃树根际土壤的过氧化氢酶活性较高,种植年限在15 a和80 a的土壤脲酶活性较高,种植年限为15 a和60 a时蔗糖酶活性较高。