生防细菌菌剂修复连作障碍的研究进展

连作障碍是现代农业发展过程中遇到的一个突出问题,在缓解连作障碍的方法中,利用生防细菌菌剂进行生物防治来解决这一难题已经逐渐被人们重视。生防细菌极具防病潜力和应用价值,能够起到增加农作物产量,提高植株防病能力的作用。笔者详细介绍了致使连作障碍产生的3个主要因素:土传病害加剧、土壤理化性质的恶化以及作物自毒物质产生的成因。描述了生防细菌对连作障碍土壤修复的现状,从多个角度分析了各种生防菌剂对抑制土传病害、改善土壤理化性质、缓解连作障碍自毒作用的机制,进一步探讨了生防细菌在连作障碍方面的潜力,为人们解决连作障碍问题提供了新的思路,也为生防细菌菌剂的推广提供参考。     

摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae对连作大豆苗期根系AM真菌菌群结构的影响

中国北方大豆连作问题日益突出并受到广泛关注,为了将AM真菌应用于连作土壤,缓解大豆连作障碍。本试验采用Nested-PCR-DGGE技术分析接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)对3种连作年限3种品种大豆苗期根系AM真菌菌群结构的影响。结果表明,接种F.mosseae后,同一品种连作两年大豆根系中AM真菌的侵染率最高,同一连作年限KF16根系中AM真菌的侵染率最高;不同连作年限不同品种大豆根系中AM真菌菌群中均含有粘性球囊霉(Glomus viscosum)和未培养的球囊霉属(Uncultured Glomus);种植于连作2年土壤的不同品种大豆根系AM真菌的丰度值和Shannon-Wiener指数均高于连作0年和连作1年的。本研究揭示接种F.mosseae对连作1年、连作2年不同品种大豆苗期根系AM真菌菌群结构影响显著。     

甜菜根际土壤AM真菌分离与分子鉴定

为了揭示丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌与甜菜的共生关系,收集甜菜根系及根际土壤,采用湿筛倾析-蔗糖离心法分离甜菜根围土壤AM真菌孢子。利用形态学和分子生物学方法对分离得到的AM真菌抱子进行分类鉴定,并应用Nested—PCR技术检测甜菜根际土壤AM真菌侵染甜菜根系情况。依据AM真菌孢子形态特征及25SrDNA D1／D2区域序列分析,鉴定出甜菜根围土壤中具有摩西球囊霉（Glomus mosseae）,并且应用Nested—PCR技术从甜菜根内检测到了G．mosseae,表明G．mosseae侵染甜菜根系。     

玉米内生联合固氮菌的分离与鉴定

试验对玉米内生固氮菌进行分离、鉴定,并研究内生细菌与玉米的联合固氮活性。结果表明,从玉米中分离出5株具有联合固氮活性的菌株,分别为1株弯曲假单胞菌NFR19(Pseudomonas geniculata),2株产酸克雷伯氏菌NFL28与NFSt18(Klebsiella oxytoca),1株节杆菌NFR7(Arthrobacter sp.),1株纤维化纤维菌NFR10(Cellulosimicrobium cellulans)。研究首次分离出具有固氮活性的纤维化纤维菌,并证实节杆菌具有固氮活性。从环境中筛选新的玉米内生固氮菌资源,促进玉米生长,为玉米内生联合固氮细菌的应用奠定基础。     

接种摩西柄囊霉对连作大豆苗期根腐病病原真菌多样性的影响

通过对不同连作年限的3个大豆品种接种F.mosseas,分析大豆根腐病高发期苗期根系致病真菌的多样性,旨在证明接种F.mosseas能否抑制根腐病病原真菌对大豆根系的侵染,减轻大豆根腐病的发生。采用PCR-DGGE技术分析不同连作年限大豆苗期根系根腐病病原真菌的多样性变化,同时对DGGE图谱进行丰度、优势度、多样性分析。结果表明：接种F.mosseas对大豆根系根腐病病原真菌的多样性具有显著的影响,多样性批数明显下降,说明接种F.mosseas对连作大豆根腐病致病真菌的生长具有抑制作用。因此,为采用AM菌剂预防连作大豆根腐病的发生进行了有益的探索,对解决连作大豆根腐病发生具有重要的实践意义。     

农业土壤碳汇研究进展

土壤碳库在陆地生态系统碳库中占比达到90%以上,是植被碳库的3～4倍、大气碳库的2～3倍。为了充分发掘土壤碳库巨大的减排增汇效益,实现中国2060年前碳中和的目标,对农业土壤碳汇进行了综述。在土壤碳库中,农业土壤碳汇具有极大减排潜力和减排成本优势,是应对气候变化的重要途径。虽然土壤碳汇潜力十分可观,但目前土壤碳汇研究仍然滞缓,目前农业土壤碳汇研究主要面临研究缺乏全面性且碳排放计算指标单一、对土壤碳汇研究内容没有与时俱进和空间差异分析方法无法揭示差异来源三重挑战。为了挖掘土壤碳库巨大的减排增汇效益,从4个方面对农业土壤碳汇进行了综述,具体表现为：从农业土壤对碳达峰、碳中和的影响方面对农业土壤碳汇进行概述;从农业土壤碳排放及其成因、农业土壤碳排放的区域差异及动态演变、农业土壤碳汇及其减排3个方面对农业土壤碳排放和减碳措施进行梳理;对农业土壤碳汇研究方向与策略提供相关建议;并对农业土壤碳汇进行了展望。这将为减少农业土壤碳排放,建立健全绿色低碳循环发展体系提供理论依据。     

硫素对大豆根围AM真菌菌群结构的影响

以大豆品种黑农48为材料,通过盆栽试验研究了不同硫素水平对结荚期大豆AM真菌侵染率的影响及其菌群结构的变化.结果表明:不同硫水平对大豆AM 真菌的侵染率和菌群结构均有影响,其中大豆根系和土壤中AM真菌的多样性在硫素水平为0.02 g·kg-1时较高,当继续增加硫素水平时反而有所降低,不施硫时最低,表明适当施加硫素能够提高AM真菌的多样性,高硫水平反而抑制AM真菌的多样性.通过对DGGE图谱中G1等12条条带的序列分析表明,12条条带对应的菌种均为球囊霉属(Glomus)AM真菌,表明该试验中球囊霉属是大豆根系和根际土壤中的优势AM真菌.     

磷素对不同大豆品种7S和11S球蛋白亚基积累的影响

选用东农42(高蛋白品种)、合丰25(中间型品种)、东农46(高油品种)3个基因型大豆品种作为试验材料,采用盆栽,在施N和K2O各为0.033 g kg-1土壤基础上,设P1、P2、P3、P4 4个P处理(分别施P2O50、0.033、0.067、0.100 g kg-1土壤),采用SDS-PAGE电泳法研究了不同磷素水平对大豆籽粒7S和11S球蛋白亚基积累和含量的影响,结果表明:不同品种不同处理间各种亚基出现后含量都是逐渐增加的,花后70 d达到最高峰,成熟期又开始下降.同一品种不同处理间东农42和合丰25两个品种7S、11S球蛋白各种亚基及球蛋白含量以P3处理含量最高,东农46以P2处理含量最高;同一处理不同品种间7S、11S球蛋白各种亚基及球蛋白含量始终是东农42最高,东农46含量最低,合丰25处于二者之间.施磷对3个大豆品种7S和11S球蛋白和亚基含量有影响,适宜的施磷量有利于提高球蛋白和亚基的含量.     

不同生境黄檗AM真菌菌群结构分析

以3个不同生境黄檗菌根为研究对象,采用酸性品红染色法分析黄檗根系AM真菌侵染情况;利用PCR-DGGE技术并结合DGGE图谱分析、DNA测序及系统发育分析,研究黄檗菌根AM真菌菌群组成及多样性,揭示不同生境黄檗AM真菌菌群动态变化规律,为黄檗菌根功能菌群的研究奠定基础。结果表明:不同生境黄檗根系与AM真菌均能形成良好的共生关系,并且侵染率、DGGE图谱条带丰度和优势度存在差异。城市人工林地区菌根的侵染率、丰度、优势度、多样性指数均高于天然次生林和天然原始林,且天然原始林地区菌根各项检测指标最低。DGGE条带测序和系统发育分析显示:全部序列可分为4类菌群,即球囊霉属、盾孢囊霉属、多孢囊霉属和肉盘菌科。城市人工林、天然次生林和天然原始林黄檗根系样品中最具优势的AM真菌均为Glomus属。     

土壤中功能真菌的分离及其解磷能力的初步研究

从黑龙江省安达市草甸土壤中分离得到3株功能真菌HDJF-01、HDJF-02和HDJF-03,它们均具有解磷和固氮能力,而只有HDJF-03没有解钾能力.3株菌在3种分离培养基上的数量比例关系较为一致.对3株菌单独培养时的解磷能力研究表明,在发酵48 h时解磷能力最强,发酵液中游离磷含量分别为32.5 μg/mL(HDJF-01)、23.45 μg/mL(HDJF-02)和47.15 μg/mL(HDJF-03).48 h后,各株菌的解磷能力逐渐下降.将HDJF-01和HDJF-03配比解磷时,解磷能力有所下降.为解磷菌剂的开发生产提供了菌种资源.