VA菌根真菌对玉米生长及根际土壤微生态环境的影响

用两种不同的ＶＡ菌根真菌Ｇｌｏｍｕｓ ｍｏｓｓｅａｅ和Ｇｌｏｍｕｓ ｃａｌｅｄｏｎｉｕｍ接种玉米进行盆栽试验。结果表明,两种菌株均能侵染玉米,促进玉米生长,其中以Ｇｌｏｍｕｓ ｃａｌｅｄｏｎｉｕｍ的侵染率和作用较为明显。接种后,根区土壤中的细菌、放线菌、固氮菌的数量和微生物量明显增加,但真菌的数量则稍有下降。此外,菌根的形成也改善了根区土壤的微生态环境,为下一造作物的生长积累了养分基础。     

不同作物根际环境对土壤重金属形态的影响

采用根垫法研究了玉米、大豆和小麦根际环境对污灌土壤中铜、镉、铅、锌形态的影响。研究结果表明：根际土壤中交换态铜含量呈现增加趋势，碳酸盐态和铁锰氧化物态金属则表现为减少趋势，有机态几无变化。形态变化的幅度与植物种类有关，其中大豆根际土壤中金属形态的变化比小麦和玉米显著。     

栽培方式对寒地玉米根际土壤微生态的影响

研究了寒地玉米"II1465"栽培方式与传统垄作栽培方式下,玉米根际微生态的变化。结果表明:"II1465"栽培与传统垄作相比,在0～10cm、10～20cm、20～30cm耕层的土壤容重分别比传统垄作降低了2.4%、3.1%、1.39%;孔隙度增加了5.9%、8.33%、2.08%;10～20cm耕层土壤增温快;在10～20cm耕层土壤含水量差异显著(P<0.05);土壤中的脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶活性在整个生育时期内均高于传统垄作处理。     

不同基肥对黄瓜根际土壤微生物群落多样性的影响

分别以RAPD分子生物学方法和BIOLOG生理学方法,研究了不同基肥对黄瓜根际土壤微生物群落DNA序列多样性和群落功能多样性的影响。结果表明,在本试验条件下,基肥为75000 kg/hm2有机肥处理和75000 kg/hm2有机肥加300 kg/hm2复合肥处理最好;基肥为600 kg/hm2复合肥处理而使土壤微生物群落DNA序列丰富度指数和多样性指数显著下降,与对照的DNA序列相似系数最低;有机肥处理有利于土壤微生物群落DNA序列多样性、均匀度和黄瓜产量的提高。此外,不同基肥处理改变了土壤微生物对单一碳源的利用能力。     

不同种植模式对甘蔗根际土壤生物学特性的影响

甘蔗多年单一化的宿根栽培导致甘蔗产量下降，而套种豆科作物能较明显地提高宿根蔗产量。本研究以赣蔗18 的新植栽培、 宿根栽培和宿根/大豆套种栽培的甘蔗根际土壤为对象，结合土壤微生物区系、 土壤酶活性，甘蔗基本农艺性状及其产量、 质量指标，揭示宿根蔗套种大豆的增产机制及生物学意义。结果表明，不同种植模式下甘蔗蔗糖含量基本一致，但宿根蔗套种大豆由于茎径粗大而较宿根连作表现出明显的产量优势。不同栽培模式下甘蔗根际土壤酶活性有显著差异，套种明显提高了宿根蔗根际土壤酶活性，尤其是与碳、 氮、 磷循环相关的蔗糖酶、 脲酶、 酸性磷酸单酯酶。不同栽培模式下甘蔗根际土壤微生物总量有显著性差异，单一宿根连作甘蔗根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例降低，而宿根蔗套种大豆根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例提高，使甘蔗根际土壤微生物从真菌型向细菌型转变。总之，单一的宿根连作可导致根际土壤总微生物量及酶活性下降，引起土壤微生物介导的营养循环受阻，从而使甘蔗产量下降，而宿根蔗套种大豆模式对根际土壤微生物区系具有明显的改善作用，宿根蔗具有明显的产量优势。     

不同樱桃砧木对根际土壤微生物数量动态变化的影响

采用稀释平板测数法和最大或然数法研究樱桃年生长周期内不同樱桃砧木(大青叶、山樱、考特和马哈利)对根际与非根际土壤微生物数量动态变化的影响。结果表明,樱桃年生长周期内,4种樱桃砧木根际与非根际土壤微生物数量与其生长发育呈正相关,即土壤微生物数量从萌芽期开始增加,在开花期、坐果期或成熟期达到峰值,落叶期有所下降。不同樱桃砧木根际土壤微生物各生理类群数量差异显著,且均以细菌占绝对优势,放线菌次之,真菌最少。各樱桃砧木土壤微生物数量呈现根际效应。土壤根际微生物多样性指数的变化趋势与土壤根际微生物总数的变化趋势不一致。因此,选择合适的樱桃砧木,有利于土壤微生物数量的提高,从而为樱桃树生长创造良好的土壤微生态环境。     

不同有机物料对连作大豆根际土壤线虫的影响

为探讨大豆连作体系下农业废弃物为主的不同有机物料对根际土壤线虫的影响,选用6种不同有机物料,设正茬和连作两种处理进行对比分析根际土壤线虫群落差异。结果表明:土壤线虫中重要的优势属和关键属种cp值均为3,说明其繁殖和抗干扰能力比较强。连作7年后根际土壤线虫营养类群中杂食-捕食性线虫相对丰度下降明显,植物寄生线虫相对丰度显著提高,食细菌线虫、食真菌线虫丰度略有提高;相较单施化肥(CK)处理,添加有机物料明显抑制连作大豆根际土壤中植物寄生线虫的大量增长,不同施肥处理效果分别为:猪粪秸秆菌渣牧草鸡粪黄腐酸生物有机肥CK,与正茬相比,各连作处理依次增长6.48%、15.34%、15.98%、18.51%、24.35%、26.33%和27.4%。土壤线虫的生态指数较CK相比也有明显改善。土壤线虫对肥料的响应取决于作物及肥料的质量和养分含量;土壤线虫优势营养类群、优势属种和关键属种可以有效地指示农业土壤健康状况和大豆田间线虫病害的发生程度。     

不同施肥处理对玉米根际土壤磷素利用的影响

通过田间根袋试验,在玉米拔节期和成熟期研究了微生物菌剂、腐殖酸、有机-无机复合肥、4号生根粉对根际土壤磷素利用的影响。结果表明,腐殖酸和微生物菌剂的施用,能提高玉米根际土壤有效磷含量和磷素利用率,尤以生长后期的效果更为明显。     

聚乙烯微塑料对玉米根际土壤微生物群落结构的影响

为了研究聚乙烯类微塑料对玉米根际土壤微生物群落结构的影响,以玉米为试材,以平均分子量为2000、5000、10万的聚乙烯粉末模拟土壤中的微塑料污染,设置5个处理:不添加聚乙烯(CK)、添加分子量为2000(T1)、5000(T2)、10万以上(T3)的聚乙烯且种植玉米、未添加聚乙烯未种植玉米(CK0),分析玉米抽穗期各部位矿质元素代谢和根际土壤微生物群落结构差异。结果显示,矿质元素含量在玉米各部位存在差异,Fe、Cu主要集中在玉米根部, Ca、Mn、Mg在叶中分布最多, K主要集中在茎中;添加不同分子量聚乙烯微塑料后,不同部位的矿质元素较CK增加,且T1处理下增加最多。微生物多样性分析显示,不同分子量聚乙烯微塑料对玉米根际微生物群落组成影响不同。T1处理下除变形杆菌纲、伯克氏菌科细菌丰度增加外,其他细菌丰度较CK均减少;T3处理下,细菌和真菌的丰度较CK都有较大幅度的增加。总体来看,添加聚乙烯后,玉米不同部位矿质元素含量较CK显著增加, 2000分子量聚乙烯能够显著降低土壤中细菌和真菌的丰度, 10万以上分子量聚乙烯使得土壤中细菌和真菌丰度增加,各处理中与环境污染物降解相关的微生物增多。     

不同林龄杉木根际与非根际土壤微生物群落特征

为探究中亚热带杉木土壤微生物群落随林龄变化特征,以中亚热带7,24,34 a生杉木人工林为研究对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)法分析其根际和非根际土壤微生物数量和群落结构及驱动土壤微生物变化的主要土壤环境因子。结果表明：随着杉木林龄的增长,非根际土壤各类微生物数量不断减少,根际土壤微生物数量不断增加,34 a生杉木人工林细菌含量、革兰氏阴性菌含量、Cy∶MONO根际土壤显著高于非根际土壤,而其他各类微生物在根际和非根际土壤间均没有显著差异。相关分析和冗余分析结果表明：土壤环境因子对杉木土壤微生物群落有显著影响,其中有效磷和铵态氮含量对土壤微生物群落的影响较大,有效磷含量与土壤微生物群落呈正相关,土壤铵态氮含量与其呈负相关。因此,在杉木人工林管理过程中,可适当增加磷的输入,以增加土壤微生物数量,提高土壤质量,促进杉木的生长。     

不同茬口对娃娃菜根际土壤养分和真菌群落的影响

为解决因娃娃菜连作带来的一系列问题,通过田间定位试验,研究不同茬口下种植娃娃菜后对土壤化学性质、真菌群落组成及多样性的影响。以不同茬口娃娃菜根际土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术,测定并分析根际土壤化学性质、真菌群落组成及多样性在7种不同茬口:娃娃菜连作(CCC)、西兰花茬口(BMC)、谷子茬口(MMC)、洋葱茬口(OMC)、大豆茬口(SMC)、马铃薯茬口(PMC)、大葱茬口(GMC)的变化。与CCC相比,轮作后根际土壤化学性质差异明显,除PMC外,其他处理娃娃菜根际土壤全磷、有机质、铵态氮、硝态氮、全氮、速效钾含量及EC均上升;土壤pH无明显变化。SMC与MMC娃娃菜根际土壤真菌OTU数、多样性及丰富度指数均显著增加。真菌群落组成结果显示,门水平下子囊菌门(Ascomycota)与油壶菌门(Olpidiomycota)均为7个处理的优势真菌,相对丰度占总相对丰度的64.8%～81.3%,且MMC中子囊菌门相对丰度最高,与CCC相比增加了23.4%;属水平下油壶菌属(Olpidium)为优势菌属,与CCC相比MMC处理油壶菌属相对丰度显著降低了65.2%。相关性分析表明,各处理土壤全氮、有效磷、有机质含量是影响土壤真菌群落结构的主要因素。SMC、MMC、GMC的娃娃菜产量与CCC相比分别显著提高了10.7%、10.4%、10.1%。主成分分析表明,MMC为娃娃菜较好的茬口。MMC能改善后茬娃娃菜土壤化学性质、真菌群落组成及多样性,提高娃娃菜产量,为娃娃菜选择适合的茬口提供一定理论依据。     

硒对油菜根际土壤微生物的影响

为明确硒对土壤根际微生物生态特征的影响,采用盆栽试验,基于高通量测序技术研究了不同浓度(0、0.5、1.0 mg·kg~(-1))外源硒对油菜根际土壤微生物群落结构与多样性的影响。群落结构分析结果表明:油菜根际土壤细菌优势菌门主要为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和酸杆菌门(Acidobacteria)等;真菌优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)。多样性分析结果表明,硒未显著影响土壤细菌和真菌群落的多样性。主坐标分析表明,硒处理对细菌群落结构具有显著影响,而对真菌群落的影响不明显。显著差异物种线性判别分析(LDA)显示:Microtrichales显著富集于低浓度(0.5 mg·kg~(-1))硒处理土壤中;产黄杆菌(Rhodanobacter)、Nitrolancea、热微菌科(Thermomicrobiaceae)和无色杆菌属(Achromobacter)则显著富集于高浓度(1.0 mg·kg~(-1))硒处理土壤中。研究表明,施硒有助于油菜根际土壤富集有益根际微生物,从而促进植物生长,提高植物应对不良环境胁迫的能力。     

放牧对冷蒿根际土壤营养元素的影响

为了揭示放牧扰动对内蒙古典型草原冷蒿(Artemisia frigida Willd.)根际土壤的影响,采用小区控制放牧强度(对照CK、轻度放牧LG和重度放牧HG)处理,测定了不同放牧强度冷蒿根际土壤和非冷蒿根际土壤养分状况和微量元素含量的变化。结果表明:冷蒿根际土壤pH值显著小于非冷蒿根际土壤,随放牧强度的增加冷蒿根际土壤pH值呈降低趋势,有机质含量显著高于非冷蒿根际土壤;冷蒿根际土壤有效N、P、K和全N含量极显著高于非冷蒿根际土壤,轻度放牧冷蒿根际土壤与对照相比分别增加了41.7%,20.6%,5.3%和47.0%(P0.05);冷蒿根际土壤微量元素Fe、Mn和Zn含量与非冷蒿根际土壤无显著差异,有效微量元素含量极显著高于非冷蒿根际土壤,随放牧强度的增加冷蒿根际土壤有效微量元素Fe、Mn、Cu、Zn含量逐渐升高,重度放牧与对照相比分别增加了32.4%,39.5%,53.0%和37.3%(P0.05);土壤有效N、P、K及微量元素Fe、Mn、Cu、Zn含量与土壤pH值呈极显著负相关(P0.01),与土壤有机质含量呈极显著正相关(P0.01)。重度放牧后冷蒿可通过改变土壤pH值,促进有机质的分解,提高土壤有效养分及有效微量元素的含量,改善冷蒿根际土壤中养分状况,这可能是冷蒿形成单一优势种群的原因之一。     

不同磷肥施用量对油橄榄根际土壤微环境及生长发育的影响

探究不同磷肥施用量对油橄榄苗根系形态、根际土壤理化性质、土壤肥力相关酶活性、微生物数量、根系生理及生长发育的影响,以期确定油橄榄苗期最优的磷肥施用量,为油橄榄植株培育提供科学合理的施肥依据。结果显示:(1)增施适量磷肥可降低根际土壤pH值,提高根际土壤有机质、有效磷含量,根际土壤碱解氮含量有所下降;增施适量磷肥还可增强根际土壤碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,而脲酶活性降低;增加根际土壤细菌、放线菌、解磷菌数量及细菌与真菌比值(B/F),降低真菌数量,改善油橄榄根际土壤性质;(2)增施适量磷肥可提高油橄榄根系中脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量,增强根系活力,增加根系含水量、油橄榄根长、根表面积和根尖数,促进根系生长,优化根系空间分布;(3)增施适量磷肥使油橄榄株高、茎粗、地上部干重、根干重和根冠比均有一定程度的提高,对植株生长发育起到促进作用。比较6种不同磷肥施用量,以每株施用45 g磷肥对油橄榄幼苗根系生长发育和根际土壤微环境改善效果最佳。综上所述,增施适量磷肥可改善根际土壤理化性质和生物学特性,从而促进油橄榄根系及地上部分的生长发育。     

种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响

为研究种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响，以种植一年和二年的健康三七根际土为研究对象，采用荧光素二乙酸酯水解法、实时荧光定量PCR及Biolog微平板法等技术手段分析土壤微生物活性、氮素循环功能基因丰度、碳源代谢活性及其功能多样性。结果表明，与未种植过三七的土壤相比，三七种植能够显著提高土壤微生物的活性、氮素循环功能基因丰度(nifH和细菌amoA)、碳源代谢活性及其功能多样性，且随着种植年限的增加，健康三七根际微生物活性及其功能逐渐增强。同时，种植年限能够改变健康三七根际微生物的碳源利用特征；但是，根际微生物对酚酸类物质的代谢能力并未随三七种植年限的增加而增加。这也从侧面说明，根际酚酸物质降解能力的不足可能是导致其积累并驱动根际微生态失衡和形成连作障碍的重要原因。这些研究结果不仅为深入了解健康三七根际微生物活性及其代谢功能特征提供了数据支撑，也为解析三七连作障碍的形成机理提供了一定的理论依据。     

酸性土壤中接种耐酸根瘤菌对豆科植物根际微生态的影响

【目的】接种耐酸豆科根瘤菌可以提高豆科植物耐酸能力。应用PLFA等方法研究接种耐酸根瘤菌对根际土壤微生态的综合影响,从土壤角度阐明接种耐酸根瘤菌缓解土壤酸度对豆科植物胁迫的机制。【方法】盆栽条件下分别向种植于pH 4.8酸性土壤中的葛藤和苜蓿植株相应接种耐酸葛藤根瘤菌068、389、390与耐酸苜蓿根瘤菌91512、91522、91532,于接种后30 d、60 d、90 d、120 d、150 d取样,分析耐酸根瘤菌对土壤养分、可培养微生物、微生物群落结构多样性的影响。【结果】1) 接种耐酸葛藤和苜蓿根瘤菌处理后,根际土壤pH由4.8显著提高至6.0左右,有效磷、速效钾、铵态氮、硝态氮及有机质含量的增加效果显著 (P < 0.05),至120 d 达到最高。120 d样品的有效磷、铵态氮、硝态氮及有机质含量分别为23.16～48.68 mg/kg、61.21～81.96 mg/kg、65.05～86.38 mg/kg和11.85～12.87 g/kg,分别比未接种对照提高24.8%～162.4%、16.6%～56.2%、145.4%～225.8%、1.4%～10.1%;2) 接种苜蓿和葛藤耐酸根瘤菌后土壤中可培养微生物数量显著提高 (P < 0.05),土壤中可培养细菌、真菌和放线菌数量在120 d达到峰值,比同期未接种对照分别提高了61.5%～348.4%、3.4%～441.7%和18.9%～255.2%,分别达到48.00 × 102～133.3 × 107、20.11 × 104～155.9 × 104和3.21 × 104～9.59 × 104 cfu/g鲜土;3) PLFA分析表明,虽然接种耐酸葛藤、苜蓿根瘤菌处理的根际土壤的特征脂肪酸种类数与未接种处理相比并无明显差异,但接种葛藤或苜蓿根瘤菌均明显降低了根际土壤中异构PLFA/反异构PLFA值,显示土壤根际微生态的稳定性得到提高。【结论】在种植豆科植物的酸性土壤中接种相应耐酸根瘤菌能显著提高根际土壤pH,提高根际土壤有机质含量和速效氮磷养分含量,缓解土壤酸性对根际微生物的胁迫。     

大气中臭氧浓度增加对根际和非根际土壤微生物的影响

在大田试验下,研究了冬小麦在不同的臭氧浓度下根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量的动态变化。结果表明,随着生育时期的推进,微生物数量呈现规律性的变化,其中微生物总量在抽穗期达最大。根际、非根际土壤细菌和真菌数量均随着生育期的推进呈先增大后降低的变化趋势,分别在抽穗期和孕穗期达最大。根际、非根际土壤放线菌数量随生育期呈下降的趋势,整个生育期内臭氧浓度的升高降低了土壤微生物的数量,不同的臭氧浓度处理间细菌数量差异达显著性水平,真菌数量差异只在成熟期达显著,放线菌差异不显著。     

铝胁迫下大豆根系分泌物对根际土壤微生态的影响

通过对19个不同基因型大豆品种的耐铝性筛选实验,选择耐铝型的浙春2号和敏感型的浙春3号作为实验材料;设置5个铝处理浓度(0,0.2,0.4,0.6,0.8 g kg-1,即土壤总Al3+浓度分别为0.293,0.493,0.693,0.893,1.093 g kg-1)土壤,大棚种植大豆30d后,取大豆根际、非根际土壤和外源根系分泌物作用下的土壤样品,对各类微生物生理群进行分析,同时测定土壤呼吸速率、纤维分解作用、氨化作用、硝化作用,以及酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等土壤重要酶类的活性。结果显示,土壤铝含量较低条件下(0.2,0.4g kg-1),大豆根系分泌物的应激分泌促使土壤微生物数量增多、微生物物质转化能力增强和土壤酶活性增大;土壤铝含量较高(0.8 g kg-1)时,根系分泌物的分泌相对受抑制,土壤微生物活性和土壤酶活性相应地受到抑制。实验结果还表明,外源根系分泌物也能影响土壤微生态,引起土壤微生物数量和土壤酶活性的变化,以及各种土壤生化作用(如硝化作用等)的改变,显示出一定的缓解铝毒能力,从而减少铝毒对植物的伤害。     

不同草本层三倍体毛白杨根际与非根际土壤化学特性及其对C/N的影响

采用剥落分离法对三倍体毛白杨＋黑麦草与三倍体毛白杨＋自然草2种模式的根际与非根际土化学特性进行研究表明：两模式林地非根际土C／N值和pH值均大于其对应的根际土。自然草模式根际与非根际土C／N值大于黑麦草模式根际与非根际土,而pH值却相反,黑麦草模式根际（或非根际）土pH值大于的自然草模式根际（或非根际）;两模式根际与非根际土N／P值（有效N与有效P的比值）接近14：1;两模式根际与非根际土速效K在4—5月均处于低谷,10-11月处于高峰;黑麦草模式根际土C／N值与速效K呈现较显著正相关,自然草模式根际土C／N值与N／P值呈现较显著正相关。     

不同AM菌根菌分泌的磷酸酶对根际土壤有机磷的影响

以三叶草为材料,利用3室隔网培养方法,研究了4种AM菌根菌侵染三叶草后对根际土壤酸性和碱性磷酸酶活性以及菌丝酶活性对土壤有机P的影响。结果表明,接种AM菌根菌 (9周) 对根际土壤酸性和碱性磷酸酶活性均有增强作用,但作用强度主要取决于菌丝在土壤中的生长状况,Glomus属菌根菌在整个菌丝室 (0~6cm) 都影响土壤磷酸酶的活性,其活性在整个菌丝室中都比Gigaspora的高。同一属不同种的根际土壤磷酸酶活性差异不大。AM菌根根际土壤磷酸酶对土壤有机P的降解有很强的促进作用。