丛枝菌根真菌对旱稻根际Pb形态分布的影响(英文)

[目的]为了研究丛枝菌根真菌对旱稻根际土壤中重金属铅(Pb)化学赋存形态的影响。[方法]采用盆栽实验的方法,研究了不同Pb处理水平(0、300、600mg/kg)下,接种丛枝菌根真菌(AMF)Glomus mosseae对旱稻(OryzalsativaL.)根际Pb形态分布的影响。[结果]接种处理下,旱稻根系侵染率以及根外菌丝量随着土壤Pb含量增加而显著降低(P<0.05)。与未接种处理相比,接种处理显著提高Pb处理下根际pH;300mg/kgPb处理下,接种显著增加土壤球囊霉素含量,600mg/kgPb处理下,接种处理显著降低土壤球囊霉素含量(P<0.05);在Pb处理下,与未接种处理相比,接种处理显著提高可交换态Pb含量,显著降低了碳酸盐结合态以及铁锰氧化物结合态Pb含量,却显著增加了土壤中有机质结合态Pb含量(P<0.05)。[结论]这说明接种丛枝菌根真菌可以改变旱稻根际土壤中Pb的形态分布。     

喀斯特生态系统中乔木和灌木林根际土壤微生物生物量及其多样性的比较

我国喀斯特区域面积分布较广,而喀斯特生态系统的退化已成为当前西南地区面临的严重的生态问题。本研究选取贵州中部两种不同植被类型的生态系统—乔木林和灌木林,以乔木林中的白栎、园果化香和灌木林中的火棘、竹叶椒等主要优势树种为对象,研究不同的植物树种对根际土壤微生物生物量及其细菌群落结构的影响。结果显示:乔木林系统中根际土壤微生物生物量碳、氮显著性高于灌木林,植物的根际效应在乔木林中表现更为显著;同时乔木林中的优势树种通过根系分泌物的作用显著提高根际土壤细菌多样性指数,而灌木林中优势树种的根际土壤微生物量及多样性均未表现出明显的根际效应。因此,植被的演替通过改变土壤微生物的特性影响植物-微生物-土壤之间的物质和能量循环,进一步影响喀斯特生态系统的稳定和健康功能。     

运用多隔层根箱研究玉米幼苗根际微域中芘的降解

采用多隔层根箱,通过尼龙撩网插片的控制,实现根室土(S0)、离根室0～2mm(S1)、2～4mm(S2)、4～6mm(S3)及6mm(S4)各室层土壤的分离采集,分析离根系表面不同距离土壤芘的根际降解,并借助脂肪酸甲酯(fattyacidmethylester,FAME)分析土壤微生物群落结构的空间响应机制。结果表明:种植玉米处理的各室层内土壤可提取态芘含量存在显著的不同,其大小顺序为S4S3S0S2S1;各室层微生物群落结构存在显著的变化,其中微生物生物量和丛枝菌根真菌特征脂肪酸含量表现出与土壤可提取态芘含量变化相反的变化趋势。未种植玉米处理的各室层土壤可提取态芘含量和微生物群落结构没有差异。土壤可提取态芘含量与微生物生物量和丛枝菌根真菌的特征脂肪酸呈显著负相关(p0.01)。     

两个水稻品种根际土壤细菌和氨氧化细菌的群落结构差异

通过根盒试验比较了籼稻汕优63和粳稻武运粳7号苗期不同采样期根际土和土体土壤的硝化强度以及氨氧化细菌数量的差异,并且采用16S rDNA PCR-DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis)指纹图谱技术比较分析了上述两种水稻苗期不同采样期根际和土体土壤中细菌及其氨氧化细菌的群落结构变化。结果表明,两个水稻品种根际土壤中硝化强度和氨氧化细菌的数量随着生育期的延长均表现出一定的正相关性,汕优63籼稻根部土壤中的细菌和氨氧化细菌的丰富度和群落变化特征随着水稻生育时期的延长较武运7号粳稻的变化更为多样,说明籼稻品种根系和根际硝化作用更强,在其根系附近会产生更多的硝态氮。这种差异性严重影响水稻植株对氮素的利用效率。     

Root-released organic acids and phosphorus uptake of two barley cultivars in laboratory and field experiments

A major portion of phosphorus (P) applied as fertilizers is bound in soils as P compounds of variable adsorption strength, reducing the effectiveness of P fertilization. Plant genotypes equipped with mechanisms for utilizing the adsorbed P more efficiently can, therefore, enhance the effectiveness of P fertilization. Such genotypes will also enrich plant gene pools for further analysis and upgrading of P efficiency by selection and breeding. We studied the variation and the mechanisms of P uptake of two winter barley (Hordeum vulgare L.) cultivars Marinka and Sonate (parents of existing 200 haploid progeny lines), by laboratory and field experiments. After cultivation in nutrient solution for 21 days, Marinka produced more roots than Sonate, but similar amounts of dry shoots of lower P content (Marinka 3.4±0.4 mg g⁻¹, Sonate 4.9±0.6 mg g⁻¹). The total P uptake per plant did not differ between the cultivars. Marinka retained more P in roots as indicated by the higher concentration of P in the roots (Marinka 3.9±0.3 mg g⁻¹ and Sonate 3.0±0.4 mg g⁻¹). In sterile nutrient solution culture, the cultivars differed mainly in release of organic acids from the roots, with Marinka releasing three times more citric acid and nearly two times more acetic acid than Sonate. The cultivars had similar root hair lengths and they did not differ (P>0.05) in depletion of available soil P fraction (extracted with 0.5 M NaHCO₃) in the rhizosphere. Marinka absorbed nearly twice as much P from the strongly adsorbed soil P fraction (extracted with 0.1M NaOH). Also under field conditions, Marinka absorbed more P and produced more shoot dry matter. The higher P uptake by Marinka than Sonate can be attributed to its ability to acquire P from strongly adsorbed soil P by releasing more organic acids, especially citric acid, from its roots.     

新疆棉田根际土壤真菌荧光PCR技术定量及其时空动态分析

【目的】研究新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量的时空动态变化,及棉花根际土壤真菌与黄萎病病原菌数量的相关性。【方法】用荧光定量PCR方法,测定新疆不同植棉区及其不同生育时期棉田根际土壤真菌总量和棉花黄萎病病原菌数量进行测定,分析棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量在不同植棉区和不同生育时期的变化趋势,及棉花根际土壤真菌与棉花黄萎病病原菌数量的相关性。【结果】新疆不同植棉区的棉花在不同生育期其病株根际土壤真菌数量表现出不同变化趋势。哈密棉花病株吐絮期根际土壤真菌最大值达 6.16×10⁴ copies/g FRW;库尔勒棉花病株根际土壤真菌在苗期达到最大为4.23×10⁴ copies/g FRW;阿拉尔棉花病株根际土壤真菌在苗期至蕾期逐渐增加,随后逐渐减小,在吐絮期达到最小值为1.41×10^-4copies/g FRW。北疆精河和东疆哈密棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC分别高达0.989和0.993,呈显著正相关。南疆图木舒克棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC为0.880,呈正相关。【结论】新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌含量较高,在不同采样区和不同生育期,其根际土壤真菌总量均呈波动性变化。从棉花的四个生育期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)来看,棉花病株根际土壤真菌数量最大值出现在吐絮期。新疆棉花病株根际土壤真菌数量的空间变化是东疆大于南疆大于北疆。在不同生态区,棉花根际土壤真菌和棉花黄萎病病原菌之间表现为正相关,而在不同发育期则表现为负相关。     

香蕉枯萎病菌1号和4号生理小种在‘巴西蕉’植株及根际土壤中的时空分布

目的 香蕉Musa spp.是我国重要的经济作物之一,由尖孢镰刀菌古巴专化型Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) 引起的香蕉枯萎病蔓延快、根治难,严重阻碍了我国香蕉产业发展。由于Foc菌量和空间分布与其侵染和致病作用直接相关,探索Foc在‘巴西蕉’Musa acuminate L. AAA group, cv. Brazilian植株和土壤中的时空分布具有重要意义。方法 采用伤根接种法对‘巴西蕉’苗分别接种香蕉枯萎病菌1号生理小种(Foc1)和4号生理小种(Foc4),通过实时荧光定量PCR技术检测接种后不同时间、不同香蕉组织及根际土壤中的菌量,分析了香蕉枯萎病菌在植株和土壤中的时空分布。结果 温室中接种Foc后2~21 d内,‘巴西蕉’根部和球茎中Foc1和Foc4菌量随时间延长而逐渐增加,但Foc4菌量始终大于Foc1;在‘巴西蕉’球茎中,Foc1和Foc4分别在接种后21和14 d菌量达到最大。田间接种Foc后30 d,离‘巴西蕉’植株地面半径(r)5 cm、地下深度25~30 cm土壤中的Foc1和Foc4菌量最大;而r为15和30 cm时,地下深度10~15 cm土壤中的Foc菌量大于0~5和25~30 cm的菌量;在相同r和地下深度的‘巴西蕉’根际土壤中,一般Foc4菌量大于Foc1。结论 Foc1和Foc4菌量在‘巴西蕉’植株和根际土壤中具有明显不同的时空分布,同一空间中Foc4菌量大于Foc1菌量,研究结果可为香蕉枯萎病的发生流行、预测预报和防控提供一定的理论指导。     

晚播对紫云英生长、养分积累和根际微生物的影响

大田条件下,依据水稻收获时间设置3个晚播播期(10月30日、11月10日和11月20日)。对不同播期处理下紫云英生长状况、鲜草产量、养分积累量以及根际微生物等影响进行研究。结果表明,播期显著影响紫云英的生长及物质养分积累。随着播期的推迟,紫云英的株高、密度、单株复叶数、单株鲜重、单株干重均呈下降趋势。鲜草产量随播期推迟显著降低,10月30日播种的鲜草产量最高,达19 006.35 kg/hm2。不同播期植株地上部C、N、P、K含量差异不显著,积累量则随播期的推迟而显著降低。播期显著影响紫云英根际土壤微生物量,根际土壤中的细菌、真菌、放线菌数量均随播期的推迟而显著减少。本试验条件下,11月10日以后播种的紫云英鲜草产量、养分积累量等指标均显著低于10月30日播种的处理。晚播紫云英播期控制在11月之前可获得较高的产草量和养分积累,取得较好的还田效果。     

转基因玉米双抗12-5对根际土壤酶活性及 微生物多样性的影响

采用田间试验研究了转基因玉米瑞丰1号-双抗-12-5(RF1-12-5)种植对根际土壤酶活性、微生物群落的影响,可为RF1-12-5的环境释放和商业化应用提供科学的安全性评价数据支持。研究结果表明:①在5个生育期内,RF1-12-5与其非转基因对照品种瑞丰1号(RF1)根际土壤碱性蛋白酶、脲酶和酸性转化酶活性均没有显著性差异;RF1-12-5根际土壤过氧化氢酶活性在收获期、碱性磷酸酶活性在乳熟期显著低于RF1,其他生育期差异不显著。②在5个生育期内,RF1-12-5与RF1根际土壤微生物群落的Shannon多样性指数、McIntosh均匀度指数和Simpson优势度指数均不存在显著性差异,主成分分析未发现RF1-12-5与RF1根际微生物功能多样性存在规律性差异。     

模拟氮沉降下施石灰对休耕红壤优势植物根际土壤微生物群落的影响

氮沉降引起红壤酸化加剧和土壤生态系统功能退化。采用休耕植物自然演替恢复土壤生物多样性和生态系统功能;同时,针对氮沉降造成的土壤酸化,通过施石灰来调控土壤pH,以期加速土壤生态恢复进程。土壤微生物群落结构的改变能够指示土壤恢复措施的影响。为探究氮沉降背景下,石灰施用措施对休耕红壤生态功能的恢复效果,以高强度农作休耕地上最初出现的优势植物狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv)根际为研究对象,研究模拟氮沉降(0kg·hm~(–2)、45kg·hm~(–2)和90kg·hm~(–2))下施石灰(0 kg·hm~(–2)和110 kg·hm~(–2))对根际土壤微生物群落的影响。结果表明,模拟氮沉降降低了各类群微生物磷脂脂肪酸(PLFA)量、革兰氏阴/阳性细菌比及香农多样性指数。在没有额外施氮的处理中,施石灰降低了各类群微生物PLFA量。而氮和石灰交互作用下,各类群微生物PLFA量均随氮沉降量增加而增加。结构方程模型显示,石灰对微生物群落的影响最为强烈;模拟氮沉降和施石灰通过综合影响土壤pH、养分有效性及植物—微生物养分竞争而改变微生物群落结构和多样性。总之,模拟氮沉降下施用石灰措施能够改善休耕红壤生境,降低因氮沉降造成的酸化对根际微生物群落的危害,加速土壤生态系统恢复。