工矿复垦区大豆根际微生物多样性对施肥制度的响应

选取山西省古交屯兰工矿复垦区为研究对象,设置4个施肥处理,即对照处理(CK)、无机肥处理(F)、有机肥处理(O)、有机无机配施处理(OF),将传统与现代微生物技术相结合,分析比较了工矿复垦区苗期大豆根际微生物多样性对施肥制度的响应。结果显示,传统微生物培养法表明不同施肥处理下大豆苗期根际微生物细菌、放线菌、真菌数量差异显著(P0.05),细菌、放线菌数量由大到小顺序均为OFOFCK,真菌数量由大到小顺序为OFOFCK;Biolog-ECO分析发现香农-维纳指数由大到小顺序为OFOFCK,均一度指数顺序为OOFFCK,OF处理下大豆根际微生物多样性指数与CK处理差异显著,香农维纳指数由大到小顺序为OFOCKF,OF处理下大豆根际微生物活性高,代谢功能强;16S rDNA分析表明,OF处理下大豆根际微生变形菌门(Proteobacteria)丰度最高,且与O处理大豆根际微生物具有相似亲缘性属,而CK处理下大豆根际微生物绿弯菌门(Chloroflexi)与酸杆菌门(Acidobacteria)丰度最高,与F处理下大豆根际微生物具有相似亲缘性属。总体来看,大豆根际微生物多样性对施肥的响应变化明显,OF处理与CK对照处理差异显著。     

不同有机肥对大豆根际土壤微生物数量的影响

通过施用不同有机粪肥,对大豆不同时期根际微生物数量进行测定。结果表明,施入有机粪肥后,能明显增加大豆根际微生物的数量,降低土壤中致病菌的数量。     

bar基因对盆栽小麦根际微生物的影响

在盆栽实验条件下,以转bar基因小麦87158(BG87)、98005(BG98)和对照小麦扬麦87158(YM87)、安农98005(AN98)为材料,对小麦各生育期的根际微生物进行分析,研究bar基因对小麦根际微生物的影响.结果表明,小麦根际微生物的数量随生育期发生变化,苗期到拔节期,小麦根际微生物数量较少;在孕穗期至抽穗期,根际微生物数量增多;抽穗期后到灌浆期,小麦根际微生物数量开始下降.转bar基因小麦和对照小麦根际细菌和真菌的数量自孕穗期开始差异极显著,而放线菌的数量差异不明显.转bar基因小麦根际细菌和真菌的主要类群与对照小麦基本相同.     

不同方法分析工矿复垦区不同植物根际 微生物多样性的比较

以山西古交屯兰工矿复垦区为研究对象,从不同植物种植、不同耕作制度的视角出发,将传统分析与现代技术分析相结合,分析比较工矿复垦区植物根际微生物的多样性,旨在为提高工矿区复垦的土壤质量提供理论依据。传统分析结果表明,豆科植物根际微生物细菌与放线菌的数量要高于禾本科植物,毛苕子根际细菌、放线菌数量与Shannon多样性指数均高于其他植物,在大豆—玉米—玉米轮作制度下,大豆根际细菌、放线菌数量与Shannon多样性指数高于玉米—大豆—大豆轮作制度下玉米根际的相应指标。用16S rDNA V3～V4区操作分类单元(operational taxonomic units,简称OTU)进行不同植物根际细菌α多样性分析,发现自然恢复土壤的Chao1丰富度高于种植植物的土壤,与种植植物根际土壤微生物的群落结构截然不同,连种毛苕子根际与玉米—大豆—大豆轮作制度下的玉米根际土壤具有丰度较低的相似性微生物属,大豆与苜蓿的根际微生物具有相似的亲缘性。     

不同土地利用方式对根际土壤微生物数量的影响

采用微生物平皿培养和化学分析法,在鲁西南地区选取5种不同土地利用方式,分别对根际、根外土壤微生物数量与养分状况及其相互关系进行了研究。结果表明:(1)5种不同土地利用方式下,根际土壤微生物总数量明显高于根外(非根际),表现出明显根际效应;(2)根际环境对三大类微生物产生不同的根际、效应。对细菌有明显的正效应,对放线菌和真菌有正负两方面的影响;(3)鲁西南地区土壤中仍然生存着数量较多的细菌、放线菌和真菌,但各类群在根际根外土壤中的数量排序不同。根际为细菌>真菌>放线菌,根外为细菌>放线菌>真菌;(4)不同土地利用方式下土壤微生物总数量各有差异,具体表现为菜地>麦地>稻田>果园>荒草地;(5)5种土地利用方式下,土壤性质也表现出根际效应,且与微生物总数量的根际效应相一致;(6)微生物数量与土壤大多数养分含量之间存在着一定的正相关关系,即土壤微生物数量随土壤有机质含量的增加而增加。     

PCR-DGGE方法解析大豆根际不同距离的土壤细菌群落多样性特征

应用根箱法及PCR-DGGE技术对两个大豆基因型的苗期根际不同距离的细菌群落多样性进行研究。结果表明,在距根面0～2mm的范围内,细菌群落丰富度和Shannon指数相对较高,根际细菌的多样性优于非根际（〉10mm）,主成分分析和聚类分析证明根际与非根际土壤的细菌群落多样性特征存在差异。不同基因型间苗期根际细菌群落多样性未发现显著差异。     

不同土地利用方式对根际土壤微生物数量的影响

采用微生物平皿培养和化学分析法,在鲁西南地区选取5种不同土地利用方式,分别对根际、根外土壤微生物数量与养分状况及其相互关系进行了研究。结果表明:(1)5种不同土地利用方式下,根际土壤微生物总数量明显高于根外(非根际),表现出明显根际效应;(2)根际环境对三大类微生物产生不同的根际、效应。对细菌有明显的正效应,对放线菌和真菌有正负两方面的影响;(3)鲁西南地区土壤中仍然生存着数量较多的细菌、放线菌和真菌,但各类群在根际根外土壤中的数量排序不同。根际为细菌>真菌>放线菌,根外为细菌>放线菌>真菌;(4)不同土地利用方式下土壤微生物总数量各有差异,具体表现为菜地>麦地>稻田>果园>荒草地;(5)5种土地利用方式下,土壤性质也表现出根际效应,且与微生物总数量的根际效应相一致;(6)微生物数量与土壤大多数养分含量之间存在着一定的正相关关系,即土壤微生物数量随土壤有机质含量的增加而增加。     

苎麻根际和非根际环境的土壤比较研究

以6个不同苎麻品种地的土壤为材料,研究了根际和非根际环境的土壤养分、微生物数量、酶活性、pH值及其相关关系。结果表明,根际土壤中大部分的土壤养分、微生物数量、酶活性高于非根际土壤;相关性分析显示,非根际环境中达到显著相关的因子比根际土壤中多。     

干旱沙漠区两种深根植物根际微生物数量分布及根际效应研究

本研究以古尔班通固特沙漠东南缘两种深根植物疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)不同土层深度根际土壤、根外土壤为研究对象,运用平板划线法研究根际土壤、跟外土壤微生物数量,并对其根际效应进行探讨。研究结果显示：研究发现细菌占根际可培养微生物数量中的多大多数。每种植物根际细菌数量、微生物总数在不同土层有相同的波动变化规律。根际真菌、放线菌在不同植物不同土层也呈现差异性分布。根际细菌数量、微生物总数排序为：疏叶骆驼刺>多枝柽柳。根际真菌、放线菌数量排序为：疏叶骆驼刺>多枝柽柳。除多枝柽柳根际细菌、放线菌、微生物总数在0-50 cm和200-250 cm土层呈现负效应,其余样本根际效应均为正效应。     

根系分泌物与根际微生物互作的研究进展

根系分泌物是植物与环境进行物质、能量和信息交流的重要载体,与根际微生物具有紧密的互作关系。重点概述了根系分泌物对根际微生物种群、数量、分布和生长发育的影响以及根际微生物对根系分泌物的影响与机制。深入研究根系分泌物和根际微生物是根际生态系统的重要组成部分,微生物非培养新技术的创新与突破将有助于揭示根际微生态规律,挖掘和利用根际功能微生物。     

不同大豆基因型苗期磷效率特性研究

[目的]探讨不同大豆基因型苗期磷效率特性。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆苗期不同器官的吸收效率和利用效率进行了研究。[结果]低磷胁迫下,磷高效大豆基因型根、茎和叶的吸磷量明显高于磷低效基因型,对磷的吸收能力较强;磷低效大豆基因型的主要障碍是各器官的磷的吸收效率（即吸磷量）较低。在低磷处理下,根、茎和叶的干重与其吸磷量呈显著或极显著正相关,与其磷的利用效率均呈负相关。[结论]不同大豆基因型苗期对低磷胁迫的适应性反应可以从植株的磷营养效率得以综合体现。低磷胁迫下,磷吸收效率即吸磷量是不同大豆基因型苗期磷效率的主要变异来源,磷高效大豆基因型苗期植株根、茎和叶对磷的吸收和累积能力较强是形成较多干物质的营养基础。     

不同磷效率大豆基因型苗期吸收氮磷钾的差异

选用磷低效大豆基因型D03、D05、D17和D18及磷高效大豆基因型D31、D34、D37和D38,采用土培试验,设高（＋P）、低磷（-P）2个处理,分析了不同磷效率大豆苗期吸收氮磷钾的差异。结果表明,（-P）处理下,不同磷高效率大豆基因型根茎叶吸磷量有所不同,根茎叶的干重与吸磷量呈显著或极显著正相关,与磷利用效率呈负相关,但未达到显著水平,根、茎和叶的吸氮量和吸钾量均呈下降趋势。低磷胁迫下,抑制大豆苗期植株对氮磷钾的吸收,但磷高效大豆基因型对低磷胁迫的适应能力明显高于磷低效基因型。     

Different genotypes regulate the microbial community structure in the soybean rhizosphere

The soybean rhizosphere has a specific microbial community, but the differences in microbial community structure between different soybean genotypes have not been explained. The present study analyzed the structure of the rhizosphere microbial community in three soybean genotypes. Differences in rhizosphere microbial communities between different soybean genotypes were verified using diversity testing and community composition, and each genotype had a specific rhizosphere microbial community composition. Co-occurrence network analysis found that different genotype plant hosts had different rhizosphere microbial networks. The relationship between rhizobia and rhizosphere microorganisms in the network also exhibited significant differences between different genotype plant hosts. The ecological function prediction found that different genotypes of soybean recruited the specific rhizosphere microbial community. These results demonstrated that soybean genotype regulated rhizosphere microbial community structure differences. The study provides a reference and theoretical support for developing soybean microbial inoculum in the future.     

棉花不同发育时期根际微生物的动态变化

为了解棉花不同发育时期根际细菌和真菌的群落结构和多样性变化,对2个棉花栽培种--陆地棉和海岛棉不同发育时期的根际土壤及未种植棉花的对照土DNA进行16S和ITS扩增子测序与分析。结果表明:棉花各发育时期根际土中细菌和真菌的物种丰富度显著(P<0.05)小于对照土,根际土中的物种丰富度在蕾期最高。棉花苗期与蕾期根际细菌群落之间的差异菌群进化距离较远。聚类分析表明,变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)为棉花根际细菌的优势菌门,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和接合菌门(Zygomycota)为棉花根际真菌的优势菌门。此外,棉花根际细菌和真菌群落中相对丰度较对照显著(P<0.05)升高和降低的菌属在不同发育时期存在差异,其中,在根际土中相对丰度显著(P<0.05)升高的菌属在蕾期最多。     

基于不同土壤质地棉花根际微生物和酶活性特征分析

为了明确不同质地土壤对花铃期棉花根际微生物数量与酶活性的影响,采用池栽方式,以‘鲁研棉21’为材料,研究不同质地土壤(砂土、壤土、粘土)种植棉花在花铃期根际细菌、真菌、放线菌的数量及磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性特征。结果表明,随着花铃期棉花的生长发育,3种质地土壤的根际微生物数量和酶活性均呈低-高-低动态变化的单峰曲线,其峰值分别出现在发育最盛的盛花期和盛花期后11 d。在土壤微生物数量方面,砂土整个花铃期3种微生物数量均显著或极显著低于壤土和粘土;而壤土中的微生物数量仅在初花后11 d低于粘土,其他时段均高于粘土。酶活性方面,砂土整个花铃期3种酶活性均显著或极显著低于壤土和粘土;壤土在初花至花后22 d时高于粘土,其余时段低于粘土,但差异均不显著。综上,棉花花铃期根际微生物活性受生长发育进程和土壤质地的双重影响。研究为棉花生产合理布局提供依据。     

生物炭对棕壤大豆根际微生物的影响

为了探讨生物炭对棕壤大豆根际微生物群体的影响,试验设置CK(0kg·hm-2),C1 (750kg· hm-2),C2( 1500kg· hm-2),C3(3000kg·hm-2),C4(6000kg· hm-2)5个生物炭梯度,分别在大豆苗期、开花期、结荚期、鼓粒期和成熟期测定土壤微生物数量、pH值和田间持水量的动态变化,并观察微生物在炭粒与土粒中的分布情况.结果表明:多数生育期生物炭处理提高大豆根际土壤中细菌数量,最高增加94.9％;前4个生育期,与CK相比真菌和放线菌数量减少,分别减少13.6倍和47.2％,但成熟期C4真菌增加0.51倍,而放线菌则提高2.09％.细菌真菌比例提高,成熟期C4比CK高70.7％.土壤pH提高,成熟期C4比CK高5.6％.炭粒中微生物数量少于土粒.通过增加土壤细菌与真菌数量比例,以及提高pH,生物炭可能成为缓解大豆连作障碍的土壤改良剂.     

大豆苗期耐低磷筛选指标的研究（摘要）（英文）

[目的]探讨简单、可靠的用于大豆苗期磷效率筛选的鉴定指标。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验：①高磷（CK）。施过磷酸钙3.03 g/kg土,尿素[CO（NH2）2]0.075 g/kg土,硫酸钾（K2SO4）0.075 g/kg土;②低磷。只施氮、钾肥,不施磷肥。对大豆苗期的相对株高（RPH）、相对地上部干重（RAW）、相对根系干重（RRW）、相对地上部磷浓度（RAPC）和相对根部磷浓度（RRPC）5个指标进行测定。[结果]相对株高受低磷胁迫影响较小,变异系数仅为9.07%,与其他指标的相关性未达到显著水平;相对地上部干重、相对根部干重、相对地上部磷浓度和相对根部磷浓度受低磷胁迫的影响较大,其变异系数也较大,其顺序为：相对根部干重（26.67%） 〉相对地上部干重（22.68%） 〉相对地上部磷浓度（24.015） 〉相对根部磷浓度（15.87%）,各指标间的相关系数呈显著或极显著正相关。[结论]相对地上部干重、相对根部干重和相对地上部磷浓度可以作为综合评价大豆苗期磷效率筛选的重要指标,相对根部磷浓度可以作为辅助筛选指标。     

大豆苗期耐低磷筛选指标的研究

[目的]探讨简单、可靠的用于大豆苗期磷效率筛选的鉴定指标。[方法]采用高、低磷土壤盆栽试验,对大豆苗期的相对株高（RPH）、相对地上部干重（RAW）、相对根系干重（RRW）、相对地上部磷浓度（RAPC）和相对根部磷浓度（RRPC）5个指标进行了研究。[结果]相对株高受低磷胁迫影响较小,变异系数仅为9.07%,与其他指标的相关性未达到显著水平;相对地上部干重、相对根部干重、相对地上部磷浓度和相对根部磷浓度受低磷胁迫的影响较大,其变异系数也较大,分别为26.67%、22.68%、24.01%和15.87%,指标间的相关系数呈显著或极显著正相关。[结论]相对地上部干重、相对根部干重和相对地上部磷浓度可作为综合评价大豆苗期磷效率筛选的重要指标,相对根部磷浓度可作为辅助筛选指标。     

不同磷效率小麦对磷的吸收及根际土壤磷组分特征差异

【目的】研究不同磷效率小麦根际土壤磷组分特征及磷高效小麦对土壤中不同形态磷素的活化利用特征,以探明磷高效小麦高效吸收利用磷素机理。【方法】在土培盆栽条件下,以小麦磷高效品种CD1158-7、省A3宜03-4和低效品种渝02321为材料,研究每kg土中施磷0、10、20和30 mg（表示为0、10、20、30 mg•kg-1）条件下其生物量、磷素积累量、根际与非根际土壤水溶性磷、无机磷组分、有机磷组分的浓度差异。【结果】不同磷效率小麦生物量、磷素积累量随着施磷量增加均有不同程度的增加,且高效品种显著高于低效品种。不同施磷处理,根际土壤水溶性磷浓度均低于非根际土壤。在低磷处理（不施磷、施磷10、20 mg•kg-1）条件下,高效品种根际土壤水溶性磷出现了亏缺,而施磷量较高（施磷30 mg•kg-1）时,其根际土壤水溶性磷则出现了富集。根际与非根际土壤无机磷组分浓度为Ca10-P＞O-P、Fe-P＞Al-P＞Ca8-P＞Ca2-P,且Ca10-P浓度占无机磷总量的50%以上。不施磷、施磷10 mg•kg-1,高效品种根际土壤中Ca2-P浓度是低效品种的1.22和1.23倍、1.31和1.59倍。低效品种根际土壤Al-P浓度在不施磷处理下是高效品种1.13和1.23倍。施磷量减少,不同磷效率小麦根际土壤均表现出O-P、Fe-P的减少。根际与非根际土壤4种有机磷组分中,以中活性有机磷浓度最高,其次为中稳性有机磷和高稳性有机磷,而活性有机磷的浓度最低。不施磷和施磷10 mg•kg-1处理,低效品种渝02321根际土壤活性有机磷浓度是高效品种CD1158-7和省A3宜03-4的2.00与1.76倍、1.68与1.63倍。【结论】磷高效小麦具有较强的磷素积累、物质生产和水溶性磷吸收能力。低磷胁迫下,磷高效品种活化吸收Al-P、Ca-P、活性有机磷能力强于低效品种。