基于根际与凋落物际评价转Bt水稻对土壤线虫群落的影响

转基因作物在商业化推广前,有必要评价其对非靶标土壤生物的生态影响。根系和凋落物与土壤的界面是代表植物直接影响土壤的两个典型活性微域,即根际和凋落物际。基于室内盆栽实验构建水稻根际和凋落物际,比较了这两个高活性微域中转Bt水稻克螟稻(KMD)与亲本水稻秀水11(XSD)对土壤可利用资源、微生物学性质和线虫群落的影响。结果表明:转Bt水稻对土壤性质的影响依赖于水稻生育期和微域的变化。与XSD相比,KMD在苗期和拔节期显著提高了凋落物际土壤可溶性有机氮含量(P0.05);在苗期显著降低了凋落物际土壤铵态氮含量,但在成熟期显著提高了凋落物际与交互微域土壤的铵态氮含量(P0.05)。与亲本水稻相比,转Bt水稻分别在苗期和成熟期显著提高了凋落物际土壤微生物生物量碳和活性,而在拔节期和成熟期显著降低了根际土壤微生物生物量氮含量(P0.05)。微域间的交互作用显著影响土壤微生物生物量、可溶性有机碳和氮、线虫总数和各食性线虫的数量(P0.05)。转Bt水稻总体上降低了土壤线虫总数,尤其在苗期和拔节期的凋落物际土壤中达到显著水平。重复测量方差分析表明转Bt水稻显著影响土壤食细菌(P0.01)和食真菌(P0.05)线虫数量,及线虫群落的通道指数和富集指数。水稻收获后KMD秸秆的Bt蛋白含量显著高于亲本,全部KMD处理的土壤样品中Bt蛋白含量无显著变化,因而转Bt水稻对土壤生物学性质的影响可能并非来源于Bt蛋白的作用,而更可能来自于水稻生长性状和凋落物性质的差异。     

转基因水稻Bt汕优63种植两年对土壤线虫群落的影响

通过连续2年的大田试验,对转基因水稻Bt汕优63(BtSY63)及其亲本汕优63(SY63)种植下大田土壤线虫数量、营养类群组成、生态指标和群落组成进行对比分析.结果表明:BtSY63和SY63种植下土壤线虫数量均随种植时间发生明显波动,但两者间无显著差异;与SY63相比,BtSY63种植下捕杂食线虫百分比和Shannon多样性指数出现了短暂的增加,但仅在个别时间差异显著;非度量多变量排序(nMDS)分析表明,BtSY63和SY63种植下土壤线虫群落组成无显著差异.可见,大田BtSY63种植2年对土壤线虫群落的影响不显著.     

EDTA对铅锌尾矿改良土壤上玉米生长及铅锌累积特征的影响

针对铅锌尾矿废弃地的复垦,选用玉米在5种不同尾矿砂与土壤比例的改良基质上进行盆栽试验研究.盆栽培养基质以尾矿与土壤按0⒏100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0比例混合而成,分别标记为:TA00、TA25、TA50、TA75、TA100.研究结果表明:抑制玉米生长的主要因素是尾矿基质极端贫瘠,Pb、Zn含量过高.添加EDTA前,玉米在所有处理中都能正常生长,植株没有出现明显的毒害症状.添加EDTA后玉米生物量显著下降,并且在改良基质中尾矿所占比例越高,下降幅度越大.EDTA可以显著提高玉米对Pb、Zn的富集能力,其中对Pb的富集能力大于Zn.基质比例为50∶50时,添加EDTA后玉米对Pb、Zn的迁移量虽然比基质100∶0低,但是玉米的生物量、株高和根系各指标都比基质100∶0下降幅度小.因此,尾矿和土壤比例为50∶50的基质改良方式比较合理,可用于铅锌尾矿废弃地的复垦.     

转Bt水稻对土壤可溶性有机碳氮及微生物学性质的影响

研究了3种转Bt水稻［克螟稻（KMD）、华恢1号（HH1）和Bt汕优63（BtSY63）］及对应亲本在2年大田条件下对土壤可溶性有机碳（DOC）和可溶性有机氮（DON）及微生物学性质的影响.结果表明：测定指标均随采样时间发生显著变化.与对应亲本相比,转Bt水稻对土壤DOC、DON和微生物生物量氮（MBN）的影响不显著,而对土壤微生物生物量碳（MBC）、基础呼吸（BR）和微生物代谢熵（qCO₂）的影响在大田种植第1年某些时段达到显著水平（P<0.05）,但这种影响没有持续到第2年;3种亲本水稻土壤DOC、DON及微生物学性质差异均不显著,但相应转Bt水稻土壤MBC、BR、qCO₂差异显著,BtSY63土壤MBC和BR显著高于KMD及HH1,而qCO₂显著低于KMD及HH1.转Bt水稻2年的大田种植对土壤DOC和DON及微生物学性质的影响较小,但3种转Bt水稻之间微生物学性质的差异比亲本之间的差异大,表明长期监测可能有助于发现转Bt水稻对土壤生态系统结构和功能的影响.