土壤微生物生态学在农业中的应用研究综述

土壤微生物生态学是陆地生态系统研究中最重要的组成部分,是土壤学、微生物学和生态学相互渗透、相互结合的一门新兴学科。本文从研究方法、农业施肥、农业种植制度、生态防治及应用展望等方面对土壤微生物生态学的应用研究现状作了综述,加强土壤微生物生态学在农作物生长和调控应用等领域的研究具有巨大的潜在应用前景和重要意义。

高寒地区不同退化草地植被和土壤微生物特性及其相关性研究

以青藏高原东北缘天祝高寒地区不同退化草地为研究对象,通过野外调查及室内测定分析,研究了植被特征、微生物量特性、微生物熵及三者之间的相关性。结果表明,随着草地退化程度的加重,植被种类减少、优势种改变,植物群落高度、盖度、地上生物量显著降低(P<0.05),土壤微生物生物量碳、氮减少。草地植被地上生物量从轻度退化草地(LDG)到重度退化草地(SDG)减少了88.63%;LDG中微生物量碳、氮(218.90 mg/kg、44.32mg/kg)均显著高于SDG(P<0.05),但中度退化草地(MDG)与SDG差异不显著;微生物熵在不同退化草地中的变化规律不明显。草地地上生物量与土壤微生物量呈显著正相关关系(P<0.05),与微生物熵呈负相关关系,其中微生物熵与微生物量碳的相关系数相对较高。

高寒生态脆弱区“黑土滩”草地植被与土壤微生物数量特征研究

为从微观视野认识“黑土滩”草地退化机理及为该类型草地改良和恢复提供理论依据和科技支撑，本研究以甘肃省天祝县高寒草地为例，测定分析了草地植被、土壤三大类微生物（真菌、细菌和放线菌）和氮素生理群（氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌、好气性和嫌气性固氮菌）在空间层次和不同季节的数量变化。结果表明：“黑土滩”草地植被以微孔草和香薷为优势种，其盖度和植物量较低；微生物主要分布在0～20 cm，三大类微生物数量以细菌最多、真菌最少，分别占总数的84．60％和0．17％；氮素生理群数量以好气性固氮菌最多、嫌气性固氮菌最少，分别占总数的57．51％和0．05％。微生物数量表现出明显的季节动态，8月份达到最大值，除土壤细菌（10月）之外，真菌、放线菌和各氮素生理群微生物最小值都出现在4月份。土壤氮素含量、草地植物量均与硝化细菌、好气性固氮菌数量呈正相关关系，而与反硝化细菌数量呈负相关关系，并且都达到了显著水平（P＜0．05）。

草地早熟禾胚发育类型及无融合生殖特征

【目的】通过对草地早熟禾不同时期胚囊发育过程的观察,掌握其胚囊类型和无融合生殖胚囊发育特征,为更深入了解无融合生殖的机理、选育中国本土草地早熟禾新品种提供理论基础。【方法】采用改良的石蜡切片技术,即FAA固定材料,多梯度二甲苯透明,切片厚度8μm,苏木精(30 min)伊红(5 min)双重染色,观察并分析草地早熟禾的胚囊发育类型和特征。【结果】在石蜡切片中,观察到草地早熟禾巴润生殖过程中的5种胚囊类型,有性生殖胚囊所占比例为21.44%、体细胞无孢子生殖胚囊为49.67%、孤雌生殖胚囊为10.72%、助细胞胚胎和反足细胞胚囊分别为4.82%和7.66%,其中,体细胞无孢子生殖胚囊为主控型胚囊;草地早熟禾有性生殖胚囊为典型的蓼型胚囊;草地早熟禾同一胚珠中存在有性生殖胚囊、体细胞无孢子生殖胚囊或无配子生殖胚囊共存于一体的多胚现象,多胚出现频率为5.69%,其中,卵细胞形成的有性生殖胚囊与助细胞形成的胚囊极性相同,反足细胞形成的胚囊与卵细胞有性生殖胚囊极性相反;无孢子胚囊发育极不规则,通常单个发生或2个以上发生而形成多胚,2个胚囊并存现象居多。【结论】草地早熟禾生殖方式多样,具备有性生殖和无融合生殖2种生殖方式,为兼性无融合生殖植物,其无融合生殖方式以体细胞无孢子生殖为主,此外还有少量孤雌生殖和极少量的无配子生殖。

高寒草地放牧系统铁的季节变化及盈缺分析

对青海省三角城种羊场夏(六月中旬)、秋(九月中旬)、冬(十二月中旬)三季的水、土壤、牧草、绵羊被毛、血液、组织器官中铁含量进行了调查与测定分析。结果表明,三季土壤铁均处于丰盈状态;牧草中铁夏季>秋季>冬季,且含量较高;绵羊被毛中三季铁含量也处于正常范围之内,三季血液、肝脏中的铁充足。从整个土壤-牧草-畜体生态体系来看,青海三角城种羊场绵羊处于铁充足的营养状况。

西北荒漠灌区覆膜条件下苜蓿草地土壤理化性质的时空变化

覆膜种植是一种增温保墒、增加速效养分的栽培措施,被人们广泛应用在作物栽培上,并取得了丰硕的成果。本研究以不覆盖地膜为对照(CK),研究覆膜(FM)处理对种植紫花苜蓿(Medicago sativa)第2年、第3年和第4年土壤理化性质的影响。结果表明,FM显著降低了第2年和第4年0-20cm土层的年平均pH(P<0.05),分别较CK降低了2.7%和2.6%。FM的水溶性盐含量年均值、Na+含量年均值在不同采样年份,不同土层深度的变化趋势均是先升高后下降,且FM均小于CK,FM显著降低了第2年5月的0-20cm土层水溶性盐含量(P<0.05),较CK降低了62.9%。FM显著降低了第4年8月、10月0-20cm土层和第2年8月20-40cm土层的Na+含量(P<0.05),较CK分别降低了36%、37%和39.5%。FM在一定程度上增加了不同采样年份不同土层速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量,但未达到显著水平(P>0.05)。

猪毛蒿枯落物水浸提液对5种草地植物种子萌发的化感作用

通过研究黄土高原撂荒农田优势植物猪毛蒿(Artemisia scoparia)枯落物水浸提液对5种草种子萌发的化感作用,以期为黄土高原撂荒地人工草地的建植及杂草防治提供一定的科学依据。结果表明,随着猪毛蒿枯落物水浸提液浓度的增大,受试草种测定指标有所差异,多年生黑麦草(Lolium perenne)、红豆草(Onobrychis viciaefolia)、谷子(Setaria italica)种子的发芽率、发芽势、发芽指数、芽长和根长相比对照组有不同程度的降低;而多花黑麦草(Lolium multiflorum)种子的发芽率、发芽势、发芽指数、根长和紫花苜蓿(Medicago sativa)的发芽指数、芽长存在明显的低促高抑趋势。在0.01、0.025、0.05和0.1g/mL浸提液浓度处理下,5种草种芽、根的生长受到的化感作用较大,尤其是紫花苜蓿和多花黑麦草。与对照相比,0.1 g/mL浓度下紫花苜蓿和多花黑麦草的芽长分别降低了35.8%和42.2%;根长分别降低了61.1%和66.8%。采用线性回归方程拟合猪毛蒿枯落物浸提液浓度与化感综合效应指数的关系,得出5种草种对猪毛蒿浸提液浓度变化的敏感度顺序为:多花黑麦草>紫花苜蓿>谷子>多年生黑麦草>红豆草。

三株优良促生菌的16S rDNA序列初探

百脉根根际分离出根瘤菌2株(LC15、LC20)与白三叶根际中分离出根瘤菌RW183基因组DNA经PCR扩增16S rDNA序列、阳性克隆检测、质粒提取测序,并与GenBank中已知序列比对,结果表明,菌株LC15与LC20的16S rDNA序列与多株克雷氏菌属(Klebsiella sp.)的16S rDNA核苷酸序列的同源性均超过99.00%,RW18与勒克氏菌属中的Leclercia adecarboxylata (HQ242722)核苷酸序列同源性为99.79%,结合各菌株的主要生理生化特征,将菌株LC15与LC20初步鉴定为Klebsiella sp.,将菌株RW18鉴定为Leclercia sp.。

小黑麦花药培养效果研讨

为完善小黑麦花药培养技术体系,本研究在项目组前期研究基础上,研究了低温(4℃)预处理时间(15 d, 20 d, 25 d, 30 d, 35 d, 40 d)和高温(32℃)培养时间(0 d, 1 d, 2 d, 3 d)对小黑麦花药培养的影响,以及小黑麦不同基因型(石大1号小黑麦品种,甘农1号小黑麦品种,小黑麦品系P4, TZ3, TZ10, TZ12, TZ23, TZ25, TZ26)的花药培养效果。结果显示:小黑麦幼穗低温4℃预处理25 d时,花药的出愈率最高达17.27%。花药高温32℃培养2 d时,石大1号出愈率最高(56%),而P4不进行预处理时最高;小黑麦基因型间花药出愈率及绿苗分化率有显著差异,TZ26、TZ25和P4的出愈率及绿苗分化率显著高于其余材料,石大1号的出愈率较高,但绿苗分化率低。本研究结果为小黑麦单倍体育种提供科学依据。