华北平原4种主要农作物非根际和根际土壤活性碳氮和酶活性特征

以两种豆科作物(大豆和花生)和两种非豆科作物(玉米和甘薯)为研究对象,对比研究不同作物非根际土和根际土无机氮、微生物量碳氮含量及与活性碳氮转化有关的酶活性的季节变化特征.结果表明:不同生长期内豆科作物根际土铵态氮和硝态氮含量显著高于非豆科作物;玉米生长季内非根际土硝态氮含量显著高于根际土,其他3种作物非根际土硝态氮含量小于根际土;4种作物根际土微生物量碳(MBC)含量显著高于非根际土,根际土微生物量氮(MBN)在苗期显著高于非根际土;作物非根际土铵态氮与硝态氮和蔗糖酶存在显著负相关关系;非根际土硝态氮与蔗糖酶、脲酶和β-葡萄糖苷酶活性存在显著正相关关系;根际土铵态氮和硝态氮与MBC,MBN、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶都存在显著正相关关系.     

台湾桤木-扁穗牛鞭草复合模式下凋落物分解及其养分释放动态

采用凋落物分解袋法,对2种台湾桤木复合模式(A.台湾桤木-扁穗牛鞭草,B.台湾桤木-自然草)林地地上凋落物(叶、枝)、地下细根的分解及其养分释放动态进行了研究。结果表明:1经过1年的分解,凋落物叶分解最快,其次是细根(混合根),枝分解最慢,且3种凋落物干质量残留率均为A模式低于B模式,方差分析显示,扁穗牛鞭草的植入显著增加了凋落物枝和根的分解速率(P<0.05),而对凋落物叶分解速率影响不显著(P>0.05)。2凋落物初始木质素含量、m(C)/m(N)、m(木质素)/m(N)和m(木质素)/m(P)等与凋落物分解速率均呈显著的负相关关系(P<0.05,P<0.01);除B模式细根外N含量均与凋落物分解速率存在显著正相关关系(P<0.05)。3在凋落物叶、枝、根分解过程中,C、K元素呈现净释放状态,N元素动态呈现富集—释放规律,而P元素在凋落物叶分解过程中呈现快速净释放过程;扁穗牛鞭草的植入显著加快了3种凋落物中C(除凋落物叶)、N、P元素的释放(P<0.05)。     

不同耕作方式对冬小麦生育期根际土及非根际土土壤酶活性的影响

在大田试验条件下,研究了深松覆盖(ST)、少耕(RT)、免耕覆盖(NT)、传统耕作(CT)对冬小麦根际土及非根际土不同生育时期土壤过氧化氢酶(CAT)、脲酶(URE)、转化酶(SS)酶活性的影响.结果表明,保护性耕作(ST,RT,NT)提高了小麦生育后期土壤酶活性,能促进秸秆分解,提高土壤养分含量.覆盖处理(ST,NT)与传统耕作(CT)酶活性问差异达显著水平,RT与CT差异性不显著.与非根际土相比,根际土更能体现冬小麦不同生育时期土壤酶活性的变化规律.     

太原市不同园林植物根际和非根际土壤养分和酶活性的差异

为探讨太原市公园中不同园林植物根际和非根际土壤的养分和酶活性状况,采集乔木(国槐、白蜡和银杏)、灌木(碧桃、榆叶梅和丁香)和草本(黑心菊、波斯菊和薰衣草)3大类9种园林植物的根际和非根际土,测定其土壤的p H值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、蔗糖酶活性、脲酶活性和过氧化氢酶活性。结果表明,不同植物通过根系影响和调节土壤养分及酶活性的能力不同,只有采取适宜的种植管理办法才能促进不同园林植物更好地发挥园林景观作用。     

间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及酶活性的影响

【目的】间伐是生产实践中常见的一种干扰,研究间伐对马尾松人工林根际土壤氮含量及相关酶活性的影响,为马尾松人工林的可持续经营提供科学参考。【方法】以南京市溧水区林场30年生马尾松人工林为研究对象,采用抖落法收集根际土,测定4种间伐强度(强度(65%)、中度(45%)、弱度(25%)、对照(未间伐))下根际土壤不同形态氮含量及氮循环相关酶活性,并分析其与土壤理化性质之间的关系。【结果】弱度间伐显著增加了根际土壤铵态氮含量,而强度间伐下则显著降低; 根际土壤全氮、硝态氮和可溶性有机氮含量在各间伐强度下均表现为:中度>对照>弱度>强度; 根际土壤微生物生物量氮和碱解氮均在弱度和中度间伐下显著升高。弱度和中度间伐显著降低根际土壤脲酶活性,而显著增加根际土壤亚硝酸酶活性; 间伐对根际土壤蛋白酶、硝酸还原酶和羟胺还原酶活性的影响不显著,表明脲酶和亚硝酸酶对间伐的响应更敏感,可作为土壤氮变化的指标。除硝酸还原酶活性以外,根际土壤中其余4种氮循环相关酶活性以及不同形态氮素含量均高于非根际土壤,表现出明显的正根际效应。此外,根际土壤不同形态氮素含量及相关酶活性与含水量、pH密切相关。【结论】间伐强度对根际土壤不同形态氮和酶活性有显著影响,总体来看,弱度和中度间伐能改变土壤含水量和酶活性,有利于土壤氮素的积累,可将其作为间伐强度的参考指标。     

附子/水稻套作模式下附子根际土壤微生物结构研究

为探讨附子/水稻套作模式缓解道地附子连作障碍的相关机制,以传统附子/玉米套作模式(A/M)为对照,通过2年田间定位试验,分析了附子/水稻套作模式(A/R)下附子根际土壤微生物数量、群落结构和多样性的差异。结果表明:A/R模式下,土壤微生物磷脂脂肪酸(PLFA)总量、真菌和细菌PLFA含量、革兰氏阳性菌(G~+)和革兰氏阴性菌(G~-)PLFA含量及原生动物和放线菌PLFA含量均显著高于A/M模式(P0.05),2017年分别增加7.22,0.93,5.23,1.11,1.25,0.24,0.33 nmol/g,2018年分别增加4.46,0.42,2.73,1.48,0.96,0.02,0.16 nmol/g;A/R显著提高了根际土壤真菌/细菌PLFA含量比值(P0.05),同时降低了根际土壤G~+/G~-PLFA含量比值;A/R根际土壤微生物多样性指数、均匀度指数及优势度指数均显著高于A/M(P0.05)。A/R模式下土壤微生物数量和多样性增加、群落结构优化可能是该模式能有效缓解附子连作障碍的重要原因。     

重组巨大芽孢杆菌在小麦根际的定殖及其对植物真菌病害的防治效果

对含有外源几丁质酶编码基因的重组菌株——巨大芽孢杆菌B13011和B13012进行了小麦根际定殖能力，平板抑真菌能力和盆栽防病试验。两重组菌株均能在小麦根际及根内成功定殖；在盆栽条件下，对小麦全蚀病、小麦纹枯病、棉花立枯病、棉花枯萎病四种真菌病害的防效与受体菌B1301相比达显著性差异(P=0．05，LSR测验)，其中B13011对纹枯病的防治效果达到了81．61％。两重组菌株均能提高受试作物的生物量，其中B13011提高棉花的生物量达39．40％。     

氮沉降和接种菌根真菌对灌木铁线莲非结构性碳水化合物及根际土壤酶活性的影响

【目的】通过研究氮沉降和接种菌根真菌处理对植物根际土壤酶活性和非结构性碳水化合物含量的影响,探讨全球氮沉降变化背景下植物根际微生态环境及植物生长的应对策略。【方法】以1年生盆栽灌木铁线莲单一接菌(根内根孢囊霉,编号+R;摩西斗管囊霉,编号+F)、混合接菌(根内根孢囊霉和摩西斗管囊霉体积比1:1的混合菌剂,编号+RF)的菌根苗和非菌根苗(未接菌,编号-M)为研究对象,设置4个氮沉降处理试验,即不施氮[CK,0 g/(m²·a)]、低氮[LN,3 g/(m²·a)]、中氮[MN,6 g/(m²·a)]、高氮[HN,9 g/(m²·a)],测定1年生灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物(NSC)[可溶性糖(SS)、淀粉(ST)],以及根际土壤酶[β-1,4葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、β-1,4-N-乙酰-氨基葡糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(ALP)]等指标。基于单因素方差分析、双因素交互作用分析和相关性分析方法,在氮沉降量增加的背景下,研究不同接菌处理对苗木根际土壤碳、氮、磷相关酶活性及苗木各器官内非结构性碳水化合物分配的影响,从而探讨接菌处理下各指标对不同氮沉降水平的响应差异。【结果】①除BG活性外,氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲根际土中氮、磷相关酶活性。HN处理下,接种菌根真菌显著降低苗木根际土壤NAG活性。-M处理下,与磷相关的根际土壤ACP和ALP活性在HN条件下显著增加。+R和+F处理下,ALP均在HN处理达到最大。②氮沉降、接种菌根真菌及二者交互作用显著影响灌木铁线莲苗木非结构性碳水化合物。氮沉降处理下,各接菌处理苗木SS、ST和NSC含量高于未接菌处理苗木的,且在+F处理苗木的SS、ST和NSC含量均达到最大。③在LN、MN和HN处理下,-M处理苗木的各器官NSC含量大小顺序为茎<根<叶,而接菌处理苗木的各部位的大小顺序为根<茎<叶。HN处理下,+F处理苗木根内ST和NSC含量达到最大值,茎和叶内SS和NSC含量均达到最大值。④氮沉降和接种菌根真菌处理下,SS、ST、NSC含量与土壤氮相关的NAG活性显著负相关,而与磷和碳相关的酶显著正相关;其中苗木非结构性碳水化合物与磷相关土壤酶ALP活性的相关性系数最高,与碳相关土壤酶BG活性相关性系数最低。【结论】氮沉降和接种菌根真菌处理对灌木铁线莲苗木根际土壤氮、磷相关酶活性的影响高于对根际土壤碳相关酶活的影响,氮沉降处理显著增强菌根苗根际土壤磷酸酶活性。氮沉降背景下,接菌处理提高了苗木非结构性碳水化合物含量,其中接种摩西斗管囊霉的效果最为显著,且明显增加了高氮环境中苗木对根中非结构性碳的分配。     

葛藤(Puerraria lobata)根际AM真菌生态学研究

2004年7月至12月每月中旬分别从0~10,10~20,20~30和30~40 cm土层采集根际土样,对陕西武功县葛藤根际AM真菌进行了系统的生态学研究.结果表明,AM真菌的分布和定殖与时间变化密切相关,菌根真菌的最高定殖率伴随有最大的孢子密度,最高值都出现在2004年11月.土壤pH值与泡囊定殖率呈极显著负相关.孢子密度与泡囊定殖率呈显著正相关,速效磷与泡囊定殖率呈显著负相关;碱解氮与孢子密度、总定殖率、泡囊、菌丝定殖率呈极显著负相关.在检测和评估土壤生态状况和植物形成菌根能力等方面,AM真菌孢子密度和不同结构定殖程度是十分有用的指标,尤其是泡囊定殖率可作为葛藤优化盐碱地状况的重要指标.土样中AM真菌多为球囊霉属(Glomus)种类,也有少数无梗囊霉属(Acaulospora)和盾巨孢囊霉属(Scutellospora)的种类.     

不同蓝莓品种根际phoD基因相关土壤解磷细菌群落结构分析

【目的】研究不同品种兔眼蓝莓(Vaccinium ashei Reade,简称RB)对phoD(碱性磷酸酶基因)相关土壤解磷细菌群落组成的影响,阐明解磷细菌对土壤磷素的转化以及植物生长的意义。【方法】通过对12个兔眼蓝莓品种根际土壤中phoD进行高通量测序,分析phoD基因相关土壤解磷细菌群落的多样性及组成,解析根际解磷细菌与蓝莓品种以及土壤理化性质之间的相互作用关系。【结果】在12个兔眼蓝莓品种中,蓝莓‘森土里昂’(‘Centurion’, RB4)品种具有最高的群落多样性;蓝莓根际phoD基因相关土壤解磷细菌群落核心细菌群由α-变形菌纲根瘤菌目、红螺菌目、β-变形菌纲伯克氏菌目、γ-变形菌纲黄单胞菌目、海洋螺菌目、假单胞菌目和放线菌门链霉菌目组成;蓝莓根际phoD基因相关土壤解磷细菌群落可以分为RBⅠ、RBⅡ两组,其中RBⅠ组的α-变形菌纲细菌相对丰度显著高于RBⅡ组;土壤总磷(TP)和phoD基因相关土壤解磷细菌群落组成是速效磷(AP)的主要影响因素。【结论】蓝莓不同品种和土壤性质对根际phoD基因相关解磷细菌群落丰度有显著影响,而群落多样性则与对照无显著差异,这可为进一步阐明酸性土壤条件下植物和根际解磷细菌之间的共生关系提供有效的数据支持。     

龙江河河岸带撑篙竹根际与非根际土壤细菌群落特征

为探究龙江河河岸带撑篙竹(Bambusa pervariabilis McClure)根际与非根际土壤细菌群落组成特征,揭示土壤细菌群落的相互作用与功能特征,以及影响细菌群落组成的环境因素,本研究开展该区域土壤理化环境因子调查,并进行土壤细菌群落高通量测序分析。结果表明,撑篙竹根际土壤pH值、氨氮(NH₄⁺-N)、硝氮(NO^-₃-N)和速效磷(Available Phosphorus, AP)均低于非根际土壤,水分含量(Moisture Content, MC)和土壤有机质(Soil Organic Matter, SOM)含量则高于非根际土壤,部分理化指标之间存在显著相关性。α多样性分析表明,撑篙竹根际土壤细菌群落丰富度较非根际土壤高,而多样性较非根际土壤低;放线菌门(Actinobacteriota, 26.93%)、变形菌门(Proteobacteria, 17.63%)、Patescibacteria(4.28%)、黏球菌门(Myxococcota, 3.25%)和蓝藻门(Cyanobact...     

NaCl胁迫对滨梅根际细菌群落多样性及优势菌群的影响

【目的】研究盐胁迫下耐盐植物根际微生物群落变化情况。【方法】基于温室盆栽试验,结合植株生长测定、土壤理化性质分析、PCR-DGGE图谱技术、香农多样性分析、主成分分析等方法,研究NaCl(0、2.9、8.8 g/L)溶液胁迫下,耐盐果树滨梅根际和非根际土壤细菌多样性变化情况及变化规律,以及滨梅生长及土壤理化性质变化。【结果】盐胁迫60 d后, 高浓度NaCl(8.8 g/L)溶液处理下滨梅根际土壤细菌16s rDNA序列变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱中的条带亮度、多样性指数、均匀度指数和丰富度指数最高, 非根际土壤中的条带数明显减少, 条带亮度变暗, 丰富度指数最低。对DGGE谱带进行聚类分析发现, 不同谱带间具有较高的相似性(>62%), 其中根际盐处理试验组和根际对照组可聚为一类, 非根际盐处理试验组可聚为一类, 非根际对照组单独聚为一类。选择9条主要优势条带克隆测序, 其中细菌类群为变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门和放线菌门。这些优势菌中除放线菌Candidatus属外,其他均对植物生长具有促进作用。对主要优势菌的变性梯度凝胶电泳(DGGE)图谱进行主成分(PCA)分析发现, 非根际细菌与根际细菌在第一主成分上完全分离, 非根际细菌均聚为一类, 而根际细菌则按亲缘关系聚类。【结论】在耐盐果树滨梅正常生长时,一定程度的盐胁迫不但未能对根际土壤微生物群落造成伤害, 反而起到一定的促进作用, 这种促进作用体现为植株根系对有益细菌生长的保护和促进, 以及对群落多样性的维持, 而非根际土壤细菌的生长和群落多样性则受到了较为严重的伤害。     

枫香根际解有机磷细菌筛选及其促生效应

从枫香（Liquidambar formosana Hance）根际土壤中分离和鉴定有效解磷菌（PSB），并研究其在溶磷方面的应用。     

金银花根围AM真菌分布与土壤碳氮关系

为充分利用AM真菌资源促进中药材生长,2010年7-12月,连续从河北省安国市药材种植基地采集金银花(Lonicera japonica)根围土壤样品,系统研究了AM真菌时空分布及其与土壤碳氮含量的相关性.结果表明,金银花能与AM真菌形成良好共生关系;AM真菌最大孢子密度为59.02 g-1,最高定殖率为97％;孢子密...     

蚯蚓粪与根际促生菌配施对城市土壤肥力的影响

为探讨蚯蚓粪与根际促生菌配施对土壤生物活性与物理性质的影响,本课题组在上海市松江区辰山植物园木樨园内布置原位修复实验,设置了单独施用根际促生菌(AS)、单独施用蚯蚓粪(AW)、根际促生菌配施蚯蚓粪(SW)、不施用根际促生菌与蚯蚓粪(CK)4个处理组,分析了不同处理下10～25 cm表层土中土壤生物酶活性和土壤微生物的动...     

低温域湿地植物根际氮转化强度

在低温条件下(0 ～15℃),对菖蒲、芦苇、香蒲等10种湿地植物根际土壤的氮转化强度进行对比分析.结果表明,湿地植物根际氨化、反硝化作用强度随温度下降而逐渐降低,硝化作用强度在10℃左右出现大幅下降;低温域植物根际反硝化作用强度明显高于硝化作用强度;植物种类对根际土壤氨化、硝化作用强度影响较大,其中香蒲氨化作用强度最大...     

不同菌肥对华重楼根际土壤微生物多样性及理化性质的影响

为更好地筛选适合华重楼（Paris polyphylla var.chinensis）人工栽培的微生物菌肥种类,为华重楼的产业化生产提供理论参考,本研究以华重楼为材料,采用高通量测序技术分析不同菌肥处理对华重楼根际土壤微生物多样性的影响。结果表明：经不同施肥处理的华重楼根际土壤中共检测出细菌类群23门57纲125目185科284属525种,真菌8门26纲54目66科69属82种。主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。优势真菌门为担子菌门（Basidiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）。施用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）后,细菌丰富度和多样性显著下降,而解淀粉芽孢杆菌（B.amyloliquefaciens）对细菌丰富度和多样性无显著影响。两种菌肥均对根际土壤中真菌数量的影响不显著,枯草芽孢杆菌可以显著提高真菌群落的多样性,而解淀粉芽孢杆菌则会显著降低真菌的多样性。两种微生物菌肥均会引起根际土壤中全钾（TK）、有机碳（TOC）、速效钾（AK）含量显著下降,pH值显著上升;单独施用枯草芽孢杆菌和两种菌肥混施处理时全氮（TN）含量显著下降,而单独施用解淀粉芽孢杆菌时TN含量显著上升。两种微生物菌肥对华重楼根际土壤微生物群落结构和多样性影响不同,施加微生物菌肥后会引起根际土壤理化性质发生显著变化。     

不同种类的氮肥对籽粒苋富集镉的影响

施肥对超富集植物的重金属累积效果产生影响,分析这种影响对于超富集植物的大田应用具有一定的意义。本文以籽粒苋为研究对象,根据土壤环境质量标准设置镉浓度梯度0、2.4、4.8、9.6mg/kg,再施以铵态氮和硝态氮两种肥料。研究结果表明：(1)各处理下,籽粒苋叶Cd含量最高,范围为1.45-27mg/kg;茎次之。范围为0.90-17.15mg/kg。肥料类型对籽粒苋Cd的累积量未产生显著影响,但肥料浓度对籽粒苋Cd的累积具有显著差异(F=12.993,p<0.01);当铵态氮肥施用浓度为0.115、0.460mg/kg时,籽粒苋茎、叶Cd含量最大,分别为17.15mg/kg、27.00mg/kg。(2)土壤Cd含量受Cd添加浓度的影响,但是氮肥施用浓度和Cd添加浓度对其具有显著的交互作用(F=3.382,P<0.01);(3)籽粒苋茎和叶对Cd的累积系数具有显著差异(F=19.679,p<0.01),Cd的处理浓度对籽粒苋地上部累计系数有显著影响(F=12.362,p<0.01)。综上表明,施用适量浓度的铵态氮肥有助于籽粒苋Cd的富集,可用于土壤Cd污染的修复。