有机物料对黄河三角洲滨海盐土根际效应的影响Ⅰ．──养分和酶生物学效应

采用根际袋法研究腐熟有机物料对滨海盐土水稻根际养分和酶活性特征的影响．结果表明,施用有机物料可增加土壤有效Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｆｅ和Ｚｎ的含量,增强土壤尤其根际土壤的转化酶、碱性磷酸酶和豚酶活性,可加速土壤有机Ｃ、Ｎ、Ｐ的代谢作用,增加水稻养分吸收,改善生长发育,增强耐盐性．     

木薯/花生间作对根际土壤微生态的影响

为了探明木薯/花生间作在增产增收的同时对土壤微生态的影响,研究木薯和花生以不同行距(30 cm,40 cm,50 cm)间作的根际土壤养分、微生物及相关酶活性的变化。结果表明:木薯/花生间作可增加根际土壤细菌、真菌、放线菌及总微生物数量和微生物多样性,30 cm间作行距的木薯、花生根际土壤微生物总数量分别比单作木薯、花生增加了129.6%和101.1%;间作根际土壤碱解氮、有效磷、有效钾和有机质含量相比单作增加,50 cm间作花生的根际土壤碱解氮、有效磷、有效钾量比单作花生增加了145.9%~195.9%,30 cm间作木薯的根际土壤有效钾、有效磷含量分别比单作木薯增加了161.8%和187.9%;木薯/花生间作的根际土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性活性相比单作升高,间作土壤脲酶和蛋白酶活性相比单作降低,30 cm间作木薯的根际土壤过氧化氢酶活性比单作木薯增加了59.2%,50 cm间作花生的根际土壤蔗糖酶活性比单作花生增加了97.4%。可见,木薯/花生间作可改善根际土壤微生态坏境,且适宜的间作行距更利于土壤养分含量和微生物数量的增加。     

当归不同生长时期根际丛枝真菌分布及土壤养分和酶活性的动态变化

【目的】探讨当归不同生长时期丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)的分布及土壤养分和土壤酶活的变化,以期了解当归不同生长时期AMF与土壤养分和土壤酶活的关系,为AMF在当归种植的应用提供理论依据。【方法】在当归不同生长时期分别采集根际土壤样品,测定其土壤养分、土壤酶活、AMF孢子密度和球囊霉素等因子,分析当归不同生长时期根际土壤AMF孢子密度、土壤养分和土壤酶活等指标的动态变化和相关性。【结果】随着当归生育期的完成,根际土壤AMF孢子密度先降低后持续升高;易提取球囊霉素(Easily extractable glomalin,EEG)和总球囊霉素(Total glomalin,TG)平稳增加,而且EET与TG和脲酶活性呈显著正相关(P0.01),EET和TG与根际土壤有机质和全氮含量以及酸性和中性磷酸酶活性均显著正相关(P0.05);根际土壤有机质和全氮表现为增加的总趋势;有效磷含量呈现为生长前期保持不变、中期显著降低、后期逐渐升高的趋势,而有效钾含量先逐渐增加,生长中后期显著降低的趋势;根际土壤酸性和中性磷酸酶活性均呈现逐渐增加趋势,而脲酶活性表现为生长前期逐渐增加,中后期显著降低;p H值在当归不同生长时期有所波动。相关性分析结果表明,AMF孢子密度与土壤酸性磷酸酶酶活性呈显著正相关,而酸性磷酸酶酶活性与根际土壤全氮、有机质、易提取球囊霉素和总球囊霉素呈显著正相关,与有效磷和有效钾含量呈显著负相关,表明AMF对根际土壤养分和酶活性具有一定的调节作用;主成分分析结果表明,不同生长时期是影响当归根际土壤理化指标的主要因素。【结论】AMF孢子密度在当归根际的动态变化一定程度上反映出了AMF分泌球囊霉素的能力,以及球囊霉素对增加根际土壤碳氮储存的贡献,同时表明球囊霉素影响了当归根际土壤酶活性和其它养分的代谢循环,对改良土壤和促进当归生长发挥重要的作用。     

不同土壤类型和肥力玉米地土壤养分根际效应研究

采集吉林省玉米植株及土壤样品,研究不同土壤类型和肥力,玉米不同品种和生育时期土壤－植物系统根际养分动态变化及植物吸收的相互关系,结果表明,玉米地土壤ＮＨ＾＋４－Ｎ、ＮＯ＾－３－Ｎ在根际富集,其变化主要与化肥供应有关,高肥力土壤根际有效磷亏缺,种植密度越大,根际亏缺率超大;低肥力土壤则有效磷在根际略高。高肥力土壤有效钾较高,根际有效钾富集也更明显,茎叶、根对养分的吸收量顺序为：Ｎ     

套作棉根际与非根际土壤酶活性和养分的变化

在棉麦两熟双高产条件下研究了棉花根际与非根际土壤酶活性和养分含量的变化.结果表明,套作棉土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶及过氧化氢酶活性随生育进程的变化趋势与单作棉表现一致,但整个生育期套作棉根际与非根际土壤各种酶活性均明显高于单作棉.套作棉根际与非根际土壤养分含量在麦棉共生期低于单作棉或差异较小,而在麦收后则显著高于单作棉.套作棉土壤养分含量随生育进程的变化趋势与单作棉大体相同,但一些养分的吸收高峰晚于单作棉.无论套作棉还是单作棉,根际土壤酶活性和养分含量高于非根际.土壤各养分含量与土壤脲酶、蔗糖酶和蛋白酶活性呈显著(P=0.0,n=32)或极显著(P=0.01,n=32)相关,与土壤过氧化氢酶活性相关不显著.     

接种内生降解菌Stenotrophomonas pavanii DJL-M3对多菌灵胁迫下水稻根际微生态的影响

内生降解菌定殖可促进水稻中农药等有机污染物的降解代谢,研究功能内生菌对农药暴露下水稻根际微生态的影响,可为利用植物-微生物互作调控农作物农药残留及修复农田生态环境污染提供科学依据。以水稻根际土壤中的蚯蚓、土壤酶和微生物群落为研究对象,分析接种内生菌Stenotrophomonas pavanii DJL-M3对水稻根际微生态响应多菌灵胁迫的影响。结果表明：多菌灵暴露导致水稻根际土壤过氧化氢酶活性增强,脲酶和蔗糖酶活性被抑制;多菌灵污染可对水稻根际周围的蚯蚓造成氧化损伤,致使其体内丙二醛累积并诱导超氧化物歧化酶和乙酰胆碱酯酶过表达;多菌灵残留显著降低水稻根际土壤微生物群落的多样性与碳源代谢活性。接种内生降解菌S.pavanii DJL-M3促进了水稻根际残留多菌灵的降解,缓解根际土壤微生物与蚯蚓所受胁迫压力,显著提高了土壤脲酶、蔗糖酶活力以及蚯蚓的存活率,并有效提升了水稻根际微生物群落的代谢活性与多样性。因此,接种内生降解菌S.pavanii DJL-M3有助于多菌灵残留污染下稻田土壤生态环境的恢复。     

增产菌对棉花苗期病害的抑制效果及其机制的研究

在棉田覆膜栽培和温室盆栽条件下,对增产菌抑制棉苗病害的效果和机制进行了研究。增产菌处理过的田块,棉苗根病减轻8.8—9.2％,复合死苗率减轻43.4％。其机制为:根际微生物群落发生变化,导致害菌减少益菌增加,而且植株体内的过氧化物酶活性及其同功酶活性增强,同功酶还出现二条新谱带;再者根际土壤酶活性也增强,提高了土壤速效养分的供应。     

混交对亚热带针叶树根际土壤氮矿化和微生物特性的影响

混交阔叶树是退化红壤区针叶林改造的重要措施之一，土壤养分供应和转化是评价混交效应的重要参数，但混交后针叶树根际土壤氮矿化特征及其影响因素还不清楚。选取退化红壤区马尾松（Pinus massoniana Lamb.）纯林、湿地松（Pinus elliottii Engelmann）纯林及其补植木荷（Schima superba Gardn.et Champ.）形成的马-木混交林和湿-木混交林为研究对象，采集4种林分下针叶树根际土壤，测定速效养分含量、氮矿化速率、氮水解酶活性和微生物磷脂脂肪酸含量，探究混交对针叶树根际土壤氮供应及微生物特性的影响，分析土壤氮矿化和微生物特性间的相关性。结果表明：混交显著增加了针叶树根际土壤铵态氮，矿质氮和有效磷含量，而对硝态氮影响不显著。根际土壤氮矿化以硝化作用为主，混交后针叶树根际土壤氨化速率降低了27.0%，硝化速率增加了55.4%，而最终净氮矿化速率增加了24.1%。两个树种间，马尾松根际土壤矿质氮含量和净氮矿化速率显著高于湿地松。针叶树根际土壤真菌、丛枝菌根真菌，总微生物生物量及真菌/细菌比在混交后显著增加，且马尾松根际土壤总微生物和真菌生物量分别比湿地松高18.9%和27.0%。同时，针叶树根际土壤β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性在混交后显著增强，且根际土壤硝化速率和净氮矿化速率与微生物指标和酶活性正相关。总的来说，混交阔叶树显著提高了针叶树根际土壤氮供应，以此应对阔叶树混交后带来的养分竞争压力，而马尾松倾向于积极性的应对策略，通过增加土壤氮矿化以适应外界环境改变。     

不同植物根际土壤碳氮水解酶活性热点区的空间分布特征

为研究喀斯特退耕地不同植物根际土壤碳氮水解酶活性的空间分布特征,采用喀斯特区域农田表层土壤,选择当地粮食作物玉米、牧草苜蓿及弃耕后常见草本植物莎草,进行室内根盒培养试验。利用根际土壤原位酶谱分析技术,研究不同植物根际与非根际土壤β-葡萄糖苷酶(βG)和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性的分布模式。结果发现:1)3种植物在根尖和根伸长区都存在酶活性热点区,最大根际酶活性热点区范围为苜蓿莎草玉米;2)玉米βG和NAG根际酶活性热点范围在根尖与根伸长区范围相近约为1.13 mm,苜蓿根际βG热点区范围是根伸长区(1.98 mm)根尖(1.19 mm),而NAG热点区范围是根尖(0.91 mm)根伸长区(0.59 mm),莎草根际βG和NAG活性热点区范围均是根尖(1.38—1.86 mm)根伸长区(0.93—1.16 mm);3)豆科植物苜蓿的根系和根际微生物偏好碳需求,这可能与豆科植物的固氮功能有关,缓解氮养分需求;而莎草根系和根际微生物偏好氮养分,这与喀斯特土壤氮养分限制有关。总体上,苜蓿根际酶活性热点范围最广,根系和根际微生物偏好碳需求,而且其特有的固氮功能可缓解氮养分需求,对于喀斯特生态恢复效果更好。本研究的土壤原位酶谱法可为在根际酶活性热点区范围进行微生物养分获取机制提供定量依据。     

土壤食细菌线虫与细菌的相互作用及其对N、P矿化生物固定的影响及机理

采用悉生微缩体系,研究了４０ｄ 培养期内不添加外源基质条件下食细菌线虫（Ｐｒｏｔｏｒｈａｂｄｔｉｓ ｓｐ．）和细菌（Ｐｓｅｕｄｏｍ ｏｎａｓｓｐ．）的相互作用及其对Ｎ、Ｐ转化的影响。在种植及不种植小麦的土壤中,发现接种线虫后细菌数量显著增加,非根标土壤细菌的增加量又比根际土明显。在种植小麦体系中,根际与非根际土壤线虫均比不种作物体系有增加趋势,其中根际土壤线虫种群的提高尤为显著。只加细菌处理中土壤Ｎ、Ｐ均无净矿化,相反培养前期出现轻微的生物固定。线虫的引入显著提高了土壤矿质Ｎ、微生物量Ｎ 和微生物量Ｐ的含量,但对土壤有效Ｐ影响很小。这表明线虫活动主要是促进了Ｎ的矿化,而Ｐ表现出较强的生物固定。文中还分析了线虫捕食对细菌的增殖作用以及线虫——细菌相互作用在Ｎ、Ｐ矿化和生物固定中的机理。     

施氮量对夏玉米根际和非根际土壤酶活性及氮含量的影响

在华北平原潮土上进行田间试验,研究施氮量对夏玉米根际和非根际土壤酶活性及氮含量的影响.结果表明: 不同施氮水平下土壤酶活性均表现出一致的季节性变化趋势.与不施氮处理相比,施氮处理能显著提高根际和非根际土壤硝态氮含量及根际土壤铵态氮含量,显著增强土壤几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和木聚糖酶活性.在整个玉米生育期内,非根际土壤硝态氮含量显著高于根际土壤;非根际土壤铵态氮含量在灌浆期显著高于根际土壤,但在苗期和完熟期则显著低于根际土壤;根际土壤几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素酶和木聚糖酶活性都显著高于非根际土壤.施氮对土壤有机质含量没有显著影响;在0～180 kg·hm^-2施氮范围内,施氮可明显增加土壤全氮含量,但当施氮量超过180 kg·hm^-2时,土壤全氮含量则明显下降.综上,适量施氮能显著增强土壤酶活性,提高土壤全氮含量,改善土壤生化性质.     

柠条人工林对晋西北土壤理化性质变化的影响研究

对位于晋西北不同生长年限的柠条人工林土壤物理性状、养分状况、根际养分状况以及土壤酶的测定结果表明：种植柠条人工林可改善土壤物理性状,提高土壤酶活性、有机质和全氮含量,从而改善土壤肥力;由于根系分泌的有机酸降低了根际pH,活化了根际土壤难溶性养分,提高了养分有效性,加之柠条根系极其发达和有较高的固氮能力,保证了柠条即使在贫瘠的土壤上也能旺盛生长,表现出极强的生态适宜性。     

格氏栲天然林与人工林根际土壤微生物及其生化特性的研究

通过对格氏栲天然林（约１２０年生）和人工林（２８年生）根际土壤和全土微生物、生化活性、土壤养分的研究,结果表明：格氏栲天然林根际和全土土壤养分、土壤微生物区系、生理类群数量、土壤酶活性和生化作用强度均比相应人工林的大,格氏栲天然林根际土壤速效性养分相对富集,而人工林的则存在亏缺现象。格氏栲人工林的根际效应（Ｒ／Ｓ值）比天然林的明显。     

土壤食细菌线虫与细菌的相互作用及其对N,P矿化—生物固定的影响及机理

采用悉生微缩体系,研究了４０ｄ培养期内不添加外在质条件下食细菌线虫（Ｐｒｏｔｏｒｈａｂｄｔｉｓ ｓｐ．）和细菌（Ｐｓｅｕ－ｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）的相互作用及其对Ｎ,Ｐ转化的影响。在种植及不种植小麦的土壤中,发现接种线虫后细菌数量显著增加,非根标土壤细菌的增加量又比根际土明显。在种植小麦体系中,根际与非根际土壤线虫均比不种作物体系有增加趋势,其中根际土壤线虫种群的提高尤为显著。只加细菌处理中土壤Ｎ     

根结线虫对黄瓜叶片氮磷含量、土壤pH和酶活性的影响

通过盆栽试验,采用人工接种的方法研究了接种根结线虫对黄瓜植株根际和非根际土壤pH值、土壤酶活性及叶片N、P含量的影响.结果表明:根际土壤pH值在接种量达到每株6000个时才显著降低;随着接种量的增加,叶片N、P含量、根际土壤过氧化物酶、根际和非根际土壤多酚氧化酶活性逐渐降低,根际土壤过氧化氢酶活性却逐渐升高,非根际土壤pH值先升高后降低,非根际土壤过氧化氢酶活性没有明显的变化规律.接种根结线虫后,根际土壤脲酶活性显著降低,根际和非根际土壤磷酸酶活性、非根际土壤过氧化物酶活性仅在较高接种量时才显著降低.根际土壤pH值、酶活性及叶片N、P含量之间多数呈极显著相关,而非根际土壤pH值、酶活性及叶片N、P含量之间只有部分呈极显著相关.     

西宁南山4种灌木根际和非根际土壤微生物、酶活性和养分特征

西宁南山区植被退化情况严重,人工造林植被恢复被看作是最有效的恢复手段,其中选择合适造林树种尤为关键。选择人工种植的唐古特白刺Nitraria tangutorum、柠条Caragana korshinskii、西北小蘗Berberis vernae和短叶锦鸡儿Caragana brevifolia共4种灌木树种造林试验区为研究对象,通过测定根际和非根际土壤微生物数量、酶活性及养分含量,综合比较种植4种灌木树种根际和非根际土壤肥力差异,科学评价其对土壤的改善效果。研究表明:(1)土壤微生物数量和酶活性总体呈现出根际高于非根际的规律,仅放线菌数量和脲酶活性出现了根际低于非根际现象。(2)土壤养分方面,4种灌木根际土壤和非根际土壤p H值、全N、全P、全K含量差异不显著,有机质、有效P、速效K含量均呈现出根际非根际,而碱解N则是根际非根际。(3)土壤酶活性与土壤微生物数量相关性不显著,土壤有机质含量与土壤细菌、真菌数量呈极显著正相关,有效P含量与土壤细菌、真菌和放线菌数量呈极显著正相关,速效K含量与过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性呈显著正相关,全N、碱解N含量均与脲酶活性呈显著正相关。(4)从土壤肥力综合水平来看,根际非根际,其中根际土壤中西北小蘗柠条短叶锦鸡儿唐古特白刺,研究结果表明西北小蘗和柠条能大幅提高土壤肥力,改良土壤效果较好。     

杨树人工林品种更替连作与非更替连作根际效应的比较

采用空间位移法对杨树人工林更替连作和非更替连作两种经营模式下土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物的根际效应进行了比较研究,以期探明不同连作经营模式对杨树人工林土壤生态环境的影响,探讨品种更替对杨树人工林地力维持的生态效果。研究结果表明,更替连作和非更替连作均导致杨树人工林土壤发生不同程度的衰退,非更替连作导致的林地土壤衰退现象更为严重。杨树根际和非根际土壤养分在非更替连作中下降最为显著,土壤有机质的根际效应显著大于更替连作,而土壤速效N、P、K的根际效应在更替连作中显著增大。非更替连作导致根际和非根际土壤中过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性发生较大幅度的下降,而多酚氧化酶和过氧化物酶活性较大幅度的上升;更替连作也导致土壤酶活性有类似的变化趋势,但下降(上升)幅度远小于非更替连作,土壤酶活性的根际效应总体呈现非更替连作变化幅度强于品种更替连作的趋势。两种连作模式下土壤中可培养土壤微生物的数量变化大致呈现一致趋势,连作将导致根际和非根际土壤微生物数量整体下降,其中土壤细菌比例有所降低,真菌比例上升,土壤呈现从细菌型向真菌型转化的特点,非更替连作对土壤微生物的根际效应明显大于更替连作。更替连作和非更替连作根际效应的差异可能由不同杨树品种根系分泌物的差异所导致。     

刈割对草原化荒漠区驼绒藜(Krascheninnikovia ceratoides)根际土壤特性的影响

在休眠期对草原化荒漠中自然生长的驼绒藜(Krascheninnikovia ceratoides)进行不同频度的刈割处理(连年刈割、隔年刈割、对照),通过测定根际土壤理化性质、土壤微生物数量及土壤酶活性等指标,分析和讨论了不同频度的刈割处理对驼绒藜根际土壤特性的影响。结果表明:(1)连年刈割和隔年刈割都显著提高了根际土壤含水量,隔年刈割使根际土壤全碳含量显著上升、有机质含量显著下降,但刈割对根际土壤pH值和全氮含量的影响不明显;(2)刈割对根际土壤微生物总量的影响不明显,但显著影响细菌、真菌和放线菌的组成,连年刈割使真菌数量显著增加,隔年刈割使放线菌数量显著增加,驼绒藜根际土壤中放线菌所占比例最大,其数量表征了土壤的贫瘠程度;(3)刈割对根际土壤过氧化氢酶和中性磷酸酶活性有显著影响,两种刈割处理会显著提高土壤过氧化氢酶活性、降低土壤中性磷酸酶活性,而对土壤多酚氧化酶、脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性的影响不显著。总之,隔年刈割对植物根际土壤养分供给及土壤分解者的活性更加有利,而且土壤理化因子对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响不显著。刈割对驼绒藜根际土壤特性影响的规律性不强,可能是由于半灌木刈割利用的时间较短,根际土壤各个测量指标之间尚未形成显著的相关性。     

嫁接茄的黄萎病抗性与根际土壤生物学活性的关系

以野生茄托鲁巴姆(Solanum torvum)和刺茄(S.surattense)为砧木,西安绿茄(smelongena)为接穗,研究了嫁接茄的抗黄萎病效果及其根际土壤微生物种群数量和酶活性变化,探讨了嫁接茄的抗病性与根际土壤生物学活性的关系.结果表明:嫁接茄的抗病效果明显,其根际微生物种群数量及所占比例、根际土壤酶活性均发生了改变,且不同生育时期存在一定的动态变化.总体看,嫁接茄的抗病性增强,与其根际放线菌数量增加、放线菌数量与真菌数量的比值提高,根际土壤脱氢酶、多酚氧化酶活性提高有关.     

有机物料对黄河三角洲滨海盐土的根际效应：Ⅱ.盐分效应

采用根际袋法研究腐熟有机物料对滨海盐土水稻淹水层及土壤的盐分和植株元素吸收的影响．结果表明,在不排水条件下,施用有机物料使淹水层盐分上升,土壤盐分也高于对照,但其根际富集程度降低;植株Ｋ吸收增强,Ｎａ则明显下降,Ｃａ、Ｍｇ含量略增,但变化没有１价元素明显．