不同磷源对小麦根际生物活性及其根际效应的影响

通过网室盆栽和室内分析相结合的方法 ,研究了几种磷源施入石灰性土壤后对作物根际生物活性的影响。结果表明 :对于不同磷源处理 ,小麦生长过程中根际、非根际微生物种群的数量及根际效应 (R/B)有显著差异 ,其大小顺序为 :K2 HPO4>CaMg -P >SSP >FA >ck。微生物数量在生育后期达到高峰。作物根际磷酸酶活性随生育进程逐步增强。不同磷源处理影响下的土壤磷酸酶活性有一定的差异 ,总体顺序为 :FA >SSP >K2 HPO4>CaMg -P >ck。土壤碱性磷酸酶活性显著地高于中性磷酸酶活性     

不同氮肥水平下玉米根际土壤特性与产量的关系

【目的】明确不同生育时期根际土壤特性与玉米籽粒产量之间的关系,能够为生产上合理施肥、提高氮素利用效率和减轻环境污染提供理论依据。【方法】2012年大田设置5个氮肥梯度固定施肥样地（对照、180 kg·hm^-2、240 kg·hm^-2、300 kg·hm^-2和360 kg·hm^-2,分别简写为CK、N180、N240、N300和N360）,并于2012、2013和2014年连续3年在玉米拔节、吐丝、成熟3个关键生育时期测定玉米根际和非根际土壤铵态氮、硝态氮、脲酶、过氧化氢酶、pH,同时测定玉米根系和地上部生物量及其氮素累积量,重点分析CK、N240和N360 3个处理根际土壤特性以及植株氮素累积量与玉米籽粒产量之间的关系。【结果】与CK相比,4个施肥处理（N180、N240、N300和N360）3年产量的平均值分别增加了23.85%、36.40%、39.87%和34.78%;其地上部不同阶段氮素累积量均显著高于CK（2012年播种-拔节除外）,并随施肥量增加呈先增加后降低趋势。与CK相比,4个施肥处理根际土硝态氮含量分别增加23.38%、57.13%、57.87%和69.74%,非根际土壤硝态氮分别增加59.49%、92.01%、132.08%和179.35%。随施氮量的增加根际土铵态氮含量显著增加;与CK相比,4个施肥处理3年的非根际土壤铵态氮含量分别增加4.27%、3.51%、5.04%和26.26%。根际土壤pH和非根际土壤pH均随着氮肥施用量的增加而降低,其中根际土壤和非根际土壤pH的变化范围分别为4.5-6.7和5.5-7.2。与非根际土pH相比,根际土壤pH平均降低5%。根际土壤脲酶活性随氮肥用量的增加呈先增加后降低趋势。与对照相比,4个施氮处理3年非根际土壤脲酶活性平均值分别增加了4.02%、14.73%、24.55%和19.64%。根际土和非根际土过氧化氢酶活性均随氮肥用量的增加而降低,与CK相比,4个施氮处理3年的非根际土壤过氧化氢酶活性平均值分别降低了3.03%、5.09%、8.24%和12.67%。CK、N240和N360 3个处理不同生育时期玉米根际土壤特性以及植株氮素累积量与籽粒产量之间的相关分析结果表明,拔节期根际土壤硝态氮含量连续3年均与产量呈显著正相关。吐丝期玉米根际和非根际土壤硝态氮、根际土壤铵态氮和非根际土pH均与籽粒产量呈显著正相关;其中2013和2014年根际脲酶活性和根际土壤pH与产量的相关性也达到显著水平。2013和2014年成熟期根际和非根际土硝态氮含量也与玉米产量呈显著相关。主成分分析表明,玉米籽粒产量与拔节期土壤硝态氮含量、根际过氧化氢酶、地上部生物量和氮素累积量相关性较强;与吐丝期根际和非根际土壤硝态氮含量、根际土壤铵态氮含量和土壤pH以及地上部生物量及氮素累积量、根系生物量相关性较强;与成熟期地上部生物量和氮素累积量相关性较强。【结论】根据不同生育时期玉米根际土壤特性与籽粒产量之间的关系,进行合理施肥,能够保证玉米根际养分的有效供应,营造良好的根际土壤环境,提高氮素利用效率、增加玉米籽粒产量。     

根际激发效应对土壤有机碳累积及分解的影响

借助13C自然丰度法,通过盆栽实验测试2种植物(玉米、高粱)、2种土壤(水稻土、土)在2个生育期中的根际激发效应以及土壤样品的轻组有机碳(ρ_11.7 g/cm~3)和重组有机碳(ρ_21.7 g/cm~3)含量。结果表明:种植作物显著增强了土壤有机质的分解;在水稻土中种植玉米的大喇叭口期,总二氧化碳(CO_2)碳通量中来源于土壤的碳最多,达到18.49 mg/(kg·d)。在各个时期,玉米的根际激发效应比高粱的根际激发效应都要强,种植玉米将带来更多的CO_2排放。轻组有机碳含量在根际激发效应发生过程中显著改变,而重组有机碳含量则维持稳定。因此,根际激发效应可能直接作用于轻组有机碳。本研究为合理控制根际激发效应强度和降低全球CO_2排放量提供了理论基础。     

玉米根际土壤微生物群落结构及多样性季节变化特征

【目的】研究玉米根际与非根际土壤微生物群落结构及多样性季节变化特征。【方法】利用Illumina-MiSeq高通量测序技术对不同季节玉米根际与非根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3～V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序。【结果】①不同季节玉米根际与非根际土壤理化性质随季节变化趋势一致,玉米根际、非根际土壤电导率随季节呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季秋季春季冬季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著高于非根际(P0.05);由春季到冬季,玉米根际、非根际pH值呈先降低后增加趋势,大致表现为春季冬季秋季夏季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著低于非根际(P0.05)。②不同季节玉米根际与非根际土壤养分含量(有机碳、全氮和全钾)随季节变化趋势相一致,由春季到冬季,玉米根际、非根际养分含量均呈先增加后降低趋势,以夏季玉米根际、非根际土壤养分含量最高,冬季玉米根际、非根际土壤养分含量最低,并有所波动。③不同季节玉米根际与非根际土壤细菌和真菌覆盖度、丰富度指数、Shannon-Wiener指数、均匀度Evenness、ACE、Chao 1指数、Simpson指数随季节变化趋势相一致,由春季到冬季,根际、非根际土壤细菌和真菌多样性指数均呈先增加后降低趋势,并且不同季节根际土壤细菌和真菌多样性指数均显著高于非根际。④玉米根际和非根际土壤细菌群落中,优势类群主要是变形菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门,还包括浮霉菌门、放线菌门、拟杆菌门、后壁菌门、绿弯菌门、疣微菌门,其中根际土壤细菌酸杆菌门相对丰度高于非根际,变形菌门相对丰度低于非根际。根际和非根际土壤真菌群落中,优势类群主要是子囊菌门和担子菌门,还包括结合菌门、壶菌门、新丽鞭毛菌门、球囊菌门、芽枝菌门。⑤相关性分析表明:玉米土壤细菌和真菌Coverage、ACE与土壤养分均没有显著的相关性(P0.05);土壤pH与土壤细菌和真菌多样性呈负相关,土壤电导率和全磷与土壤细菌和真菌多样性均没有显著的相关性(P0.05)。【结论】玉米土壤根际和非根际细菌和真菌群落具有很好的相似性,并且根际和非根际细菌群落产生明显的分离效应。     

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。     

信阳地区茶树根际真菌多样性研究

对信阳地区不同茶龄茶园土壤中真菌的多样性进行调查,结果表明:从茶树根际分离鉴定出真菌10个属,主要包括青霉属、木霉属和曲霉属三大类群.真菌分布总的趋势是根际多于非根际,而且根际效应(R/S)明显.茶树根际生境中,微生物区系的组成类群多样,数目众多.     

马铃薯/燕麦间作对根际土壤微生物数量的影响

在宁夏南部山区,通过田间小区试验,研究马铃薯/燕麦间作模式对根际土壤微生物数量的影响。结果表明,除苗期外,在其他生育时期,间作处理的根际土壤细菌数量均显著高于燕麦单作(OM)(P0.05);在块茎膨大期、收获期间作各处理根际细菌数量与马铃薯单作(PM)差异显著(P0.05),其他时期差异不显著(P0.05)。间作处理的根际土壤真菌数量在开花期显著高于OM(P0.05),与PM差异不显著(P0.05)。收获期不同间作方式下土壤微生物总量P4O2(马铃薯、燕麦行数比为4∶2)处理最大,显著高于PM和OM(P0.05)。收获期土壤微生物区系中细菌为优势种群(平均为84.77%),放线菌次之(平均为13.41%),真菌最少(平均为1.82%);间作处理的土壤微生物总量及细菌所占比例均高于单作。这表明合理间作在一定程度上可促进作物根际土壤微生物生长发育,表现出较单作更加明显的根际效应。     

不同质地土壤玉米根际生物活性研究

【目的】明确不同质地土壤（砂壤、中壤、重壤）玉米生育期间根际微生物（细菌、放线菌、真菌）数量与酶（脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶）活性的变化。【方法】采用池栽方式，以掖单22为材料，研究不同质地土壤的玉米根际微生物数量和酶活性变化，并进行相关分析。【结果】玉米播种前，砂壤中的微生物数量最多，重壤中最少；重壤中的酶活性最高，砂壤最低。3种土壤玉米根际生物活性的动态变化呈抛物线，吐丝期达最大值，此后逐渐下降。吐丝期，3种质地土壤玉米根际微生物数量均表现为中壤最多，重壤最少；5种酶活性均表现为中壤最大，砂壤最小。成熟期，玉米根际土壤细菌与放线菌表现为中壤中数量最多，重壤最少，真菌则表现为中壤最多，砂壤最少; 过氧化氢酶活性表现为重壤最高，砂壤最低，脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转化酶表现为中壤中活性最高，砂壤最低。【结论】玉米根际生物活性受玉米生长发育进程和土壤质地的双重影响。     

林窗对根际和非根际土壤化学性质季节变化的影响

为了解林窗干扰对侧柏林土壤化学性质的影响情况,2012年1月在徐州市九里山东南坡侧柏人工纯林中随机开设27个小、中、大3种尺度的近圆形林窗进行试验,对不同尺度的林窗内根际和非根际土壤的p H、碳、氮等的季节变化进行对比分析。结果表明:林窗降低了根际和非根际土壤含水率,不同尺度林窗内根际与非根际土壤p H均中性偏碱性;根际土壤和非根际土壤的全碳、全氮含量在林窗形成后总体下降;林窗降低非根际土壤C/N,小尺度林窗根际土壤C/N值显著大于对照,小林窗对根际效应的提升更为显著。林窗对土壤C/N值根际效应的影响存在季节上的双反馈作用,林窗尺度、位置会对土壤养分循环造成影响,进而影响林分生产力,开设半径为4 m大小的林窗对林分发育及养分循环最有利。研究结果可为深入了解林窗对土壤养分动态根际效应的作用,揭示林窗干扰对森林生态系统稳定性机理提供一定的参考依据。     

生物炭对连作烤烟根际土壤酚酸类物质及微生物群落结构的影响

【目的】以连作植烟根际土壤为研究对象,探明生物炭对不同生育期烤烟根际土壤中与化感自毒密切相关的7种酚酸(阔马酸、对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、4-香豆酸、阿魏酸、肉桂酸)及土壤微生物群落结构的影响,为缓解化感自毒引起的烟草连作障碍提供理论依据。【方法】采用HPLC检测和高通量测序技术分析了不同施肥处理烤烟各生育时期根际土壤中酚酸物质含量和土壤微生物的变化情况。【结果】不同施肥处理后烤烟各生育时期根际土壤中均检测出6种酚酸类物质,除肉桂酸变化不明显外,对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、4-香豆酸、阿魏酸的含量在各生育期均表现为生物炭处理低于常规施肥处理;且施用生物炭后酚酸物质的总量在团棵期、旺长期和采烤期较常规施肥处理分别降低了1.86%、11.36%和40.44%。生物炭能在一定程度上提升烤烟根际土壤微生物群落的多样性与丰富度,旺长期生物炭处理细菌、真菌OTU丰度分别是常规施肥处理的1.23倍和1.07倍;与常规施肥处理相比,生物炭处理的细菌Shannon、ACE和Chao1指数旺长期分别提升了12.43%、23.0%和23.0%,采烤期分别提升了0.32%、2.40%和1.25%;真菌Shannon、ACE和Chao1指数旺长期分别提升了6.54%、6.67%和7.43%,采烤期分别提升了57.93%、8.60%和26.37%。【结论】生物炭对植烟土壤有一定的改良与提质效应,有利于创造健康的根际微生态环境,缓解化感自毒引起的连作障碍。     

Diversity of Phosphate-Dissolving Microorganisms in Corn Rhizosphere

Rhizosphere and nonrhizopshere soils were sampled during corn growth. Total, inorganic phosphate-dissolving and lecithin-mineralizing bacteria, fungi and actinomyctes were determined by plate counting method. Generally, the rhizosphere soil contained around 5 to 100 times more of these bacteria and fungi than the non-rhizosphere soil. However, the actinomycetes in the rhizosphere soil were significantly lower than those in the non-rhizosphere soil. The numbers of these microorganisms didnt significantly change during corn growth in the soils. However, the proportion of the phosphate-dissolving microorganisms in the total changed markedly during corn growth. Generally there were much higher percentages of phosphate-dissolving bacteria and phosphate-dissolving fungi in the rhizosphere soil than the nonrhizosphere soil. More than 90% of the fungi in rhizosphere dissolved inorganic phosphate at the seedling period, but this proportion declined to 20 %at the harvesting time. The community of phosphate-dissolving microorganisms also changed during corn growth. Bacillus was dominant in the nonrhizosphere soil. However, in the rhizosphere, Pseudomonas and Enterobacter became predominant. Penicillium and Streptomyces were the main fungi and actinomycetes capable of dissolving phosphate.     

The Importance of Three Protozoa in Corn Straw Decomposition and Nutrient Transformation

Three typical soil protozoa of Bodo edax, Colpoda cucullus and Amoeba proteus were inoculated into the soil amended with corn straw. The soils were then incubated at 25℃for 60 days. It was found that the protozoa, particularly Bodo edax, significantly reduced soil microbial biomass C. However, the decomposition of corn straw was accelerated by the protozoa. Colpoda cucullus significantly enhanced soil available P content, but Amoeba proteus decreased soil available P content. Colpoda cucullus and Bodo edax did not obviously influence NH+4-N and NO-3-N contents. In contrast, Amoeba proteus significantly increased both NH+4-N and NO-3-N contents.     

甜樱桃砧木根际和非根际解磷细菌研究初报

在甜樱桃砧木落叶期,利用根际和非根际土壤测定分解卵磷脂和溶解磷酸三钙的细菌,发现根际土壤解磷细菌的数量高于非根际土壤,但无论是根际还是非根际土壤,有机磷细菌比无机磷细菌多。根际土壤解磷细菌种类较多,而非根际土壤解磷细菌种类较少。根际土壤的有机磷细菌主要为假单胞菌属,且2种砧木之间根际与非根际解磷细菌种类明显不同。     

大青叶根际与非根际解磷细菌分布特征研究初报

以大青叶(Cerasuspseudocerasus)为试材,研究其根际与非根际解磷细菌的数量和种群结构动态变化。结果表明,年生长周期内大青叶根际与非根际解磷细菌的数量在新梢迅速生长期较低,而后逐渐增加,新梢停长期达到峰值,进而又逐渐减少,落叶期最低。大青叶根际与非根际解磷细菌主要以芽孢杆菌属(Bacillus)为主,不同生育期其种类不同,其中新梢停长期根际解磷细菌种类较其他时期复杂,类群最为丰富,共分离到6个菌属。根际与非根际相比解磷细菌种类与数量不同。     

水曲柳落叶松纯林与混交林根际土壤pH值变化对比

对春夏季水曲柳落叶松纯林与混交林根际土壤的pH值变化进行了研究。结果表明：各季除水曲柳纯林根际土pH值略高于非根际土外，其它林分根际土的pH值均低于非根际土。pH值大小顺序为：水曲柳纯林根际土＞非根际土＞混交林根际土＞落叶松纯林根际土。水落纯林根际土壤pH值差异显著。而混交林中二者差异较小。从春到夏，纯林和混交林中的水曲柳根际土pH值有所下降，而落叶松根际土pH值有所上升。总体上混交林变化幅度大于相应纯林，说明混交改善了纯林状态下的根际土壤酸度。因而促进了林木生长。并探讨了pH值变化的原因。     

河北衡水湖湿地根际微生物的生态分布分析

研究了河北衡水湖湿地芦苇、长苞香蒲、水葱的根际与非根际土壤中,主要微生物类群的数量分布。结果表明,异养细菌是湿地土壤中的主要微生物。在三种植物的根际中,各类微生物的数量均比非根际中多,说明微生物的根际效应明显。植物的根际效应对微生物影响的程度为,异养细菌硝酸细菌亚硝酸细菌好氧性纤维素分解菌反硝化细菌放线菌真菌。     

玉米不同播种期对生长发育和产量性状的影响

以玉米杂交种桂顶一号,于1988～1989年在广州作分期播种试验。结果表明,全生育期、产量、株高和果穗位高受播期的影响较大,变化差异明显,而植株总叶片数和果位高/株高比值的变化较小。全生育期以2～3月和9月播种的较长,4～8月播种的较短。产量以3～4月上旬和7、8、9月播种的较高,5～6月播种最低。影响生育期长短的主要因子是温度条件,较低温延长生育,较高温促进生育,从而影响产量。构成产量的主要性状,以千粒重和行粒数变化最大,与产量相关最密切。     

A Porous Simulation Experiment of Protozoa Movement with Glass Bead

Protozoa can move due to their flagella, cilia or pseudopodia, and play an important role in the transformation and cycling of matter and energy in ecosystems. In this study, the glass beads with the diameters of 1.0, 0.5, 0.25 and 0.1 mm were used to simulate soil pores of 0. 292 - 0. 258, 0. 155 - 0.116, 0. 056- 0. 040 and 0. 028 - 0.020 mm respectively. Three typical soil protozoa of Bodo edax, Colpoda cucullus and Amoeba proteus were examined for the relation of their movement to pores. It was found that the smallest protozoan of Bodo edax could be leached through all the pores. However, no more than 26% of the added protozoan was leached out of the column. The leached protozoa were decreased with the pore sizes and leaching duration. The bigger one of Colpoda cucullus was moved out from the column filled with the glass beads of ＞0.5 mm in diameter. Less than about 15 % of the added protozoa were leached out of the column. The biggest one of Amoeba proteus could not leached out from any of the pores. It is evident that most of the protozoa remained in the column due to their occupation of the pores.     

半干旱地区地膜覆盖和施氮对春小麦生育进程和干物质积累的影响

以春小麦为供试作物 ,在年降水量 4 15 mm的黄土高原中部黄绵土上进行了大田试验 ,研究了地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 4个水平 )、施氮 (设不施氮和每公顷施氮 75 kg2个水平 )和底墒 (设低、高 2个底墒水平 )对小麦生育进程和干物质积累的影响。结果表明 ,与不覆膜相比 ,覆膜后春小麦出苗时间提前 1～ 9d(大部分提前 3～ 6 d) ;在作物生长中期 ,适时揭膜能够显著增加有效分蘖数 ,提高后期结实穗数 ,延长成熟期 ,有利于作物形成大粒 ,提高千粒重。全程覆膜虽然也改变了作物生育进程 ,但对后期生长不利 ,导致灌浆期缩短 ,无效分蘖增加 ,千粒重下降。生长前期覆膜 ,不仅能显著增加作物生长前期地上部分干物质的迅速积累 ,而且对中、后期干物质进一步累积和产量形成也具有重要作用。2种底墒处理一致表明 ,随着小麦生育进程的推进 ,不仅不同覆膜处理单位面积干物质累积量的差异缩小 ,而且与不覆膜处理之间的差异降低 ,表明后期覆膜在春小麦同化产物累积上并没有实际意义。覆膜后 ,地上部分生物量 ,特别是茎部生长旺盛 ,重量显著增加 ,但随着生育进程的推进 ,根冠比下降 ,显然地膜覆盖抑制了较多同化产物流向根部。综合 2年试验结果 ,春小麦生长前期覆膜 ,有利于根冠比在作物?     

玉米生育期内土壤微生物量碳和酶活性动态变化的特征

采用大田试验法研究了玉米生育期内土壤微生物量碳和酶活性动态变化特征。结果表明：玉米播种后，土壤微生物量碳、脲酶、磷酸酶、纤维素酶和转化酶活性迅速上升，约在播种后60d达到最大值，然后开始下降，约在播种后90d出现低谷，随后缓慢上升，约在播种后115d出现第2个小峰值，然后平稳下降。几种处理相比较，以玉米根茬留田＋NPK处理的土壤微生物量碳和各类酶活性为最大。