小麦_蚕豆_玉米_蚕豆和小麦_玉米间作对根际细菌群落结构的影响
玉米根际微生物群落结构与功能研究

玉米根际微生物群落结构与功能研究近年来,随着对农业的研究不断深入,越来越多的科学家开始关注玉米根际微生物群落的结构与功能。
因为微生物是一种极其重要的生物体,它们可以通过与玉米根系共生,为植物提供营养物质和保护作用,进而影响着玉米种植的效果与收益。
2.玉米根际微生物群落的组成微生物的群落组成受到多种因素的影响。
玉米种植地的气候、土壤等环境特征,以及玉米品种与种植方式等因素,都会影响玉米根际微生物的种类、数量和密度等方面。
研究发现,玉米根际的微生物主要由细菌、真菌、放线菌等组成。
具体来讲,细菌可以分为蓝细菌、假单胞菌、链霉菌等,真菌主要包括担子菌、接合菌等,放线菌则是表现非常明显的一类菌。
3.玉米根际微生物的功能玉米根际微生物的功能非常广泛,主要可分为以下几个方面:(1)提供营养物质玉米根际微生物可以分解有机物质,并将其转化为玉米需要的有机氮和磷等营养物质,从而促进玉米的生长和发育。
(2)提供保护作用微生物可通过分解有害物质、分泌生长物质、竞争有害菌等方式,对玉米起到一定的保护作用。
有些微生物还可以促进植物的免疫系统,从而使植物更加健康。
(3)调节土壤菌群结构玉米根际微生物还可以通过与其他微生物的互作,调节土壤的菌群结构,提高土壤的健康程度。
4.玉米根际微生物群落结构的调控为了促进玉米的生长和发育,农民需要合理地调节玉米根际微生物群落的结构。
具体来讲,可采用以下几个方面:(1)添加菌剂农民可以通过添加菌剂的方式,增加玉米根际微生物的密度和种类。
这样做可以有效地提高玉米产量和质量。
(2)选择合适的品种和种植方式不同的玉米品种和种植方式对玉米根际微生物群落的组成有一定的影响。
为了选择合适的品种和种植方式,农民需要了解不同品种和种植方式对微生物群落的影响。
(3)控制氮磷化肥的施用玉米需要的营养物质大多来自于土壤中的氮、磷等元素。
但过量施用氮磷化肥可能会破坏土壤的微生物生态平衡,从而对玉米的生长和发育产生负面影响。
几丁质酶基因对根际微生物群落结构与生态作用的影响

几丁质酶基因对根际微生物群落结构与生态作用的影响微生物群落是土壤生态系统中最复杂的生态系统之一,包括许多种类的微生物,如细菌、真菌、古菌等。
这些微生物在土壤中发挥着重要的作用,如固定氮、分解有机物质、促进营养元素的循环等。
根际微生物群落是微生物群落中重要的组成部分,与植物生长和健康密切相关。
其中,几丁质酶是具有高度生物催化活性的酶类,对环境保护和农业生产具有重要的意义。
本文将从几丁质酶基因的角度探讨其对根际微生物群落结构与生态作用的影响。
几丁质酶基因是一类广泛存在于微生物中的酶基因,具有高度的生物学功能和生物催化作用。
这类酶可以分解几丁质,一种结构特殊的多糖物质,被广泛应用于食品、医药等领域。
然而,几丁质酶不仅仅是一种有价值的生物材料,还对土壤中的营养元素循环、微生物群落结构与功能等方面具有重要的影响。
几丁质酶基因在根际微生物群落中具有重要的功能。
研究发现,几丁质酶基因的存在可以促进根际微生物群落的多样性和稳定性。
一方面,几丁质酶可以分解几丁质等多糖类物质,将其转化为可被微生物利用的低分子营养物质。
另一方面,几丁质酶的活性会吸引一部分微生物群落中的优势菌株,进而形成稳定的微生物生态系统。
这种吸引力的机制与生物气味相关,这些生物气味可以被微生物识别并且感知,使得微生物能够在土壤中寻找到适合其生长和繁殖的环境。
除了稳定微生物群落外,几丁质酶基因还可以促进根际微生物群落的互惠共生效应。
互惠共生是指不同生物之间的相互作用,其中每一方都可以从中获得益处。
在根际微生物群落中,植物根系分泌物和微生物之间存在着复杂的互动关系。
这些根分泌物中含有多种有机和无机物质,可以为根际微生物群落提供生长和繁殖的基础。
几丁质酶基因的存在可以促进微生物吸附于植物根系表面,形成一层具有保护和降解能力的生物膜,有效地防止土壤侵蚀和水土流失等现象的发生。
此外,几丁质酶基因对根际微生物群落的生态保护和治理具有重要的意义。
根据研究发现,几丁质酶基因的存在可以阻止或减少有害微生物对植物生长的影响。
玉米/小麦间作对根际土壤和养分吸收的影响

H o ar ,Io i n egQnq n2 hoXn n a nu . u g,M n i i g,Za ief Y nX r o ga f
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维普资讯
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Chie e Ag u tr lS e c lei Vo . 8 No. 2 02 Aug】t n s nc lu a cin e Bul tn 11 4 0 I s
玉 米 /i麦 间 作 对 根 际 土 壤 和 养 分 吸 收 的 影 响 # x
物 营养 方 面 主要 是 养 分 吸 收 量 的增 加 和 利 用 效 率 的
提 高 l j 前 人 对 地 上 部 光 热 资 源 的 竞 争 、补 偿 已 。 做 了 大 量 研 究 工 作 。 由 于 根 系研 究 方 法 的 限 制 ,对 地 下 部 的 相 互 作 用 及 其 变 化 对 养 分 吸 收 利 用 的研 究 相 对 较 少 l j 因 此 ,笔 者试 图 通 过 问作 与 单 作 作 。 物 根 系 形 态 、根 际 环 境 和 养 分 吸 收 特 点 的 比较 ,以 阐 明 间作 作 物 根 系 相 互 作 用 及 吸 收 利 用 土 壤 养 分 的
状 为 :有 机 质 ( M) 1 0 % ,全 氮 0 0 2 ,碱 解 O .7 .6 % 氮 6 . / g 7 2mg k ,速 效 磷 ( l n )8 6m / g O s —P 4. g k ,有 e
间作栽培对连作马铃薯根际土壤微生物群落的影响

间作栽培对连作马铃薯根际土壤微生物群落的影响亲水革兰氏阴性杆菌是一大类嗜水、需氧或微需氧细菌,生活在水中和土壤微孔隙水中,一般来说,这类细菌的生活环境较为广泛。
这类细菌中许多是自由生活的土壤细菌,它们在土壤中起到了重要的生态功能,如分解有机物、促进植物的生长等。
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界上重要的粮食作物之一,根际土壤微生物群落对马铃薯的生长和发育起到了至关重要的作用。
连作是指在同一土地上连续种植同种或相似作物的农业生产方式,它在一定程度上会导致土壤中某些有害微生物的迅速增殖和积累,从而影响根际土壤微生物群落的结构和功能。
近年来,越来越多的研究表明,连作对马铃薯根际土壤微生物群落的影响是复杂的。
一方面,连作能够增加土壤中某些病原微生物的数量,例如薯茎白腐病、黑腐病等。
这些病原微生物会感染马铃薯的根系和地下茎,导致马铃薯生长不良或产量减少。
连作还会导致土壤中益生菌的数量减少,进一步破坏根际土壤微生物群落的平衡。
益生菌是一类对植物有益的微生物,它们能够与植物根系建立共生关系,为植物提供养分、抑制土传病原微生物的生长等。
在连作对马铃薯根际土壤微生物群落的影响中,间作栽培被认为是一种重要的调控措施。
间作栽培是指在同一土地上交替种植不同种类的作物,这样可以有效改变土壤中病原微生物的数量和种类,同时也可以增加土壤中益生菌的数量。
一些研究表明,马铃薯与一些草本作物(如红三叶、大豆等)的间作能够减少土壤中薯茎白腐病的发生率,并且显著提高马铃薯的产量。
这可能是因为间作作物的根系具有分泌物质,可以抑制薯茎白腐病菌的生长。
间作栽培还能够增加土壤中一些益生菌的数量,如固氮菌、磷溶解菌等,这些益生菌能够促进马铃薯的生长和发育。
除了间作栽培,一些土壤管理措施也可以改善连作对马铃薯根际土壤微生物群落的影响。
合理的施肥措施可以提供足够的养分供给马铃薯的生长,并且能够促进土壤中一些益生菌的生长。
合理的灌溉管理可以保持土壤水分的适宜,避免土壤过度干旱或过湿,从而减少一些病原微生物的生长和传播。
不同磷水平下小麦蚕豆间作对根际有效磷及磷吸收的影响

ZHANG Meng-yao1, XIAO Jing-xiu1, TANG Li1, ZHENG Yi1,2* ( 1 College of Resource and Environment, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China;
植物营养与肥料学报 2019, 25(7): 1157–1165 Journal of Plant Nutrition and Fertilizers
doi: 10.11674/zwyf.18346
不同磷水平下小麦蚕豆间作对根际有效磷及磷收的影响
2 Yunnan Provincial Department of Education, Kunming 650223, China )
Abstract: 【Objectives】The purpose of the study was investigating the effects of wheat and faba bean intercropping on the available phosphorus (P) contents in rhizospheric soil and P uptake by crops, in order to increase utilization rates of P fertilizers. 【Methods】Field trials were conducted on arable red soil in Pilot Base of Yunnan Agricultural University in 2016 and 2017. The tested wheat cultivar was Triticum aestivum L. cv. Yunmai-52 and fafa bean cultivar was Vicia faba L. cv. Yuxidalidou. The three P application rates were: P2O5 0 (P0), P2O5 45 kg/hm2 (P45) and 90 kg/hm2 (P90). The planting patterns included mono-cropped wheat (MW), monocropped faba bean (MF), and wheat-faba bean intercropping (I). The rhizosphere soil samples were taken at tillering, joining, heading, filling and maturity stages of wheat, and at branching, flowering, podding, seed filling and harvesting stages of faba bean every year for determining available P contents in rhizosphere.The grain yields
禾本科‖豆科间作对土壤微生物影响的研究进展

第41卷 第3期 生 态 科 学 41(3): 229–2362022年5月 Ecological Science May 2022收稿日期: 2021-08-24; 修订日期: 2021-09-19基金项目: 国家自然科学基金项目(31971550, 31770556)作者简介: 黄涛(1995—), 男, 江西宜春人, 硕士研究生, 主要从事生态农业研究,E-mail:***************黄涛, 冯远娇, 王建武. 禾本科‖豆科间作对土壤微生物影响的研究进展[J]. 生态科学, 2022, 41(3): 229–236.HUANG Tao, FENG Yuanjiao, WANG Jianwu. A review on the effects of cereal ‖legume intercropping on soil microorganisms[J]. Ecological Science, 2022, 41(3): 229–236.禾本科‖豆科间作对土壤微生物影响的研究进展黄涛1, 2, 3, 冯远娇1, 2, 3, 王建武1, 2, 3, *1. 华南农业大学农业农村部华南热带农业环境重点实验室, 广州 5106422. 广东省生态循环农业重点实验室, 广州 5106423. 华南农业大学资源环境学院生态学系, 广州 510642【摘要】间作是农业可持续发展的一种重要种植模式, 对土壤微生物结构组成产生重要影响, 在改善土壤质量方面发挥着重要作用。
本文综述了禾本科‖豆科间作对土壤细菌、真菌和有益微生物产生的影响, 从数量、多样性和菌属丰度变化等方面进行总结, 提出了加强多种禾本科‖豆科间作系统对微生物的影响研究, 并结合现代分子生物技术(高通量测序、稳定同位素探针和组学技术等)研究微生物种群在间作系统中的作用, 为进一步探究禾本科‖豆科间作产生优势的微生物学机理提供一定的参考依据。
不同种植密度对玉米根际微生物群落结构的影响

吉 林 农 业
J LI AGRI I N CULTURE
N O . 5. 2 1 0 0 1
( u lt ey C muai t NO.5 ) v 2 5
不同种植密度对玉米根际微生物群落结构 的影响
李淑芬 ,尹 娜 ,田 影 ,马珍珍 ,郭宇 南,朱 梅 ,孙 海明
培 养 基 ,氨化 细 菌采 用 蛋 白胨 氨化 培养 基 , 自生 固氮 菌采 用 阿须 贝 氏培养 基 ,反 硝化 细 菌采 用 反硝 化 细菌 培养 基 ,硝 化细 菌采 用 硝 化 细菌 培养 基 。
无 明显变 化趋势 。方差分 析结果也证 实 ,不 同玉米生 育时期,根 际 真菌数量 在不 同种植密度 下 ,未呈 现显著性差异 (>00 )。 P .5
对土 壤 微 生物 生态 系统 的研 究较 少 。本 实验 主 要对 玉米 不 同种 植
密 度 下根 际 土壤 微 生物 的 数量 变 化和 细菌 主 要 生理 类群 多样 性 进
行 了研究 ,为玉 米 的合 理 化种 植提 供 参考 。
1研 究方 法
,、
3
—
◆一 株距3 c 0m 株  ̄2 c NOm
重 要 的作 用 …。它 的区 系 组成 和 数量 变 化常 能 反 映 出土壤 生物 活 0 8 . 5× 1 8 / 干 土 、 1 0 0个 g . 9× 1 8 g 土 、2 4 0 个/ 干 . 7×1 8 / 干 0个 g
性水 平 。近 年 来 的研 究 发现 ,施 肥 、 土地 利用 方 式 等 人 土 。 方差 分析 结 果显 示 ,在每 个玉 米生 育 时期 ,根 际细 菌数 量在 ] 类 活动 会 影响 土壤 微 生物 的 数量 及 组成 。但 有 关不 同密度 的处 理 不 同种 植 密度 下 ,均 无显 著性 差异 ( >0 0 )。 P .5
小麦-蚕豆间作对根系分泌糖和氨基酸的影响

生态环境学报 2015, 24(11): 1825-1830 Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@基金项目:国家自然科学基金项目(31260504;31560581;31460551)作者简介:肖靖秀(1980年生),女,讲师,博士,主要从事间作养分资源高效利用研究。
E-mail: xiaojingxiuxjx@*通信作者:郑毅(1964年生),男,教授,博士生导师,博士。
E-mail: yzheng@收稿日期:2015-06-24小麦-蚕豆间作对根系分泌糖和氨基酸的影响肖靖秀1,郑毅1, 2,汤利1,董艳11. 云南农业大学资源与环境学院,云南 昆明 650201;2. 西南林业大学,云南 昆明 650224摘要:根系分泌物在植物-土壤-微生物互作中充当信号物质,其对植物根际过程影响重大。
糖和氨基酸是根系分泌物中两类最主要的物质,目前有关这两类分泌物的研究颇多,但在间作系统中尚缺乏系统研究,人们对间作系统中根系碳和氨基酸的分泌特征尚不清楚。
为探讨间作对根系糖和氨基酸分泌的影响,通过盆栽试验分析比较了不同生育期单作、间作小麦(Tricumaestivum L.cv. Yunmai42)、蚕豆(Vicia faba L. cv. Yundou 8363)的根系质量、根冠比、根系中糖和氨基酸的含量及其分泌速率。
研究结果表明,(1)与单作小麦相比,间作提高了拔节期(98d )小麦根系总糖和蔗糖含量,分别提高75.78%和114.5%;在拔节期(98d )、孕穗期(120d )和灌浆期(142d ),间作提高了根系总糖分泌速率,分别提高126.9%,34.9%和59.8%;其中,3个时期间作蔗糖分泌速率分别是单作的2.37、1.41和2.0倍。
间作对蚕豆根系糖含量及糖的分泌没有影响。
(2)与单作相比,在蚕豆分枝期(57d )、结荚期(120d )、籽粒膨大期(142d ),间作提高了蚕豆氨基酸分泌速率,分别提高了75.9%、41.5%、39.6%;间作对小麦根系氨基酸含量及根系氨基酸分泌无影响。
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间作套种是我国传统精耕细作农业的重要组成部分, 对促进农业可持续发展具有重要作用。在河西走廊
基金项目 : 国家农业部 948 资助项目 ( 2003 -Z53) 收稿日期 : 2006 -02 -27; 修订日期 : 2006 -04 -10 作者简介 : 宋亚娜 ( 1973~ ) , 女 , 北京市人 , 博士生 , 主要从事微生物分子生态学研究 . E -mail: syana1973@ vip. sina. com * 通讯作者 Corresponding aut hor. E -mail : lilong@ cau. edu. cn Foundation item: The project was supporeed by 948 Program of the M inistry of Agriculture, People s Republic of China ( No. 2003 -Z53) Received date: 2006 -02 -27; Accepted date : 2006 -04 -10 Biography: SONG Ya -Na, Ph. D. candidate, mainly engaged in molecular ecology for environmental microbiology. E -mail : syana1973@ vip. sina. com
文章编号 : 1000 -0933( 2006) 07 -2268 -07 中图分类号 : S154 37 文献标识码 : A
Effect of intercropping on bacterial community composition in rhizoshpere of wheat ( Triticum aestivum L. ) , maize ( Zea mays L. ) and faba bean ( Vicia faba L. )
第 26 卷第 7 期 2006 年 7 月
生 态 学 报 ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 26, No. 7 Jul. , 2006
小麦 蚕豆, 玉米 蚕豆和小麦 玉米间作对根际 细菌群落结构的影响
宋亚娜 , MARSCHNER Petra , 张福锁 , 包兴国 , 李隆
( 1 中国农业大学资源环境学院 , 北京 100094; 2 福建农科院生物技术研究所, 福州 Sciences, University of Adelaide, SA 5005, Australia; 4 甘肃农科院土壤肥料研究所 , 兰州 1, 2 3 1 4 1, * 350003; 3 School of Earth and Environmental 73000)
摘要 : 利用 PCR - DGGE 技术研究了小麦 蚕豆、 玉米 蚕豆和小麦 玉米间作 对作物根 际细菌群 落结构 的影响。 结果表明 : 间 作能 够提高作物根际细菌群落多样性、 改变根际细 菌群落结构组成。其中 , 小麦 蚕豆间作对根际细菌群落结 构的影响 最为突出 , 作 物花期时小麦 蚕豆间作显著提高和改变两种作物根际细菌多样性和群落结构组成。 玉米 蚕豆间作 主要表现 出对苗期玉 米根 际细菌多样性的显著提高和群落结构组成的改变。小麦 玉米间作对作物 根际细菌 群落结构的 影响程度较 弱。同时 , 3 种 间作 体系都具有不同程度的产量优势。结果证明了间作体系中地上部植物多样性与地下部微生物多样 性存在紧密联系。 关键词 : 间作 ; 细菌群落结构 ; 根际 ; PCR - DGGE
Abstract: Cereal cereal and cereal legume intercropping systems are popular in the northwest of China and often result in yield increases compared to sole cropping. The aim of this study was to invest igate crop yield and the effects of intercropping on bacterial community composit ion in rhizosphere of wheat, maize and faba bean at different growth stages. Rhizosphere bacterial community composition was studied by denaturing gradient gel electrophoresis ( DGGE) of 16S rDNA. The results showed that intercropping increased crop yield, enhanced bacterial diversity and changed bacterial community composition in rhizosphere compared to sole cropping, and the effect was most pronounced in the wheat faba bean intercropping system when the two species at anthesis. In maize faba bean intercropping system, the effect was only on maize in seedling. The effect was less pronounced in wheat maize intercropping. The effects of intercropping on diversity of microbial community in the rhizosphere that may, in part, explain the yield increase compared to sole cropping. Furthermore the results provide evidence that aboveground plant diversity and belowground biodiversity are linked. Key words: intercropping; bacterial community composition; rhizosphere; PCR -DGGE
[5] [ 4]
和根际等 。近年来许多研究成功利用 DGGE 技术研究了环境因素对作物根际细菌群落结构组成的影响 , 如: 土壤类型和作物种类 、 根分泌物 、 养分供应状况 、 接种菌根
[ 9] [ 6] [ 7]
以及种植制度 等。说明 DGGE 是一
[10]
[ 8]
种能够评价微生物群落结构的有效方法。 目前对间作的研究多集中在资源利用方面, 如间作体系中光 在紧密联系
[ 4] [ 3] [2] [ 1]
, 因此传统的培养方法使微生物群落结构的研
究受到很大限制。DGGE( denaturing gradient gel electrophoresis, 变性梯度凝胶电泳) 最早是一项用于 DNA 突变 , 近些年来已经被广泛应用于各种环境微生物的生态研究中 , 如高热温泉、 湖泊、 海洋、 土壤
SONG Ya -Na , MARSCHNER Petra , ZHANG Fu -Suo , BAO Xing - Guo , LI Long
1, 2 3 1 4 1, *
( 1 College of Resources and
Environmental Sciences , China Agricultural University , Beijing 100094, Chi na ; 2 Institute of Bi ologi cal Technologies , Fujian Academy of Agricultural Sciences , Fuzhou 350003, China ; 3 Soil and L and Systems , School of Earth and Environmental Sciences , DP 636, Universi ty of Adelaide , SA 5005, Australia ; 4. Insti tute of S oils and Fertilizers , Gansu Academy of Agriculture Sciences , Lanzhou 730000, China) . Acta Ecologi ca Sinica , 2006, 26( 7) : 2268~ 2274.
[ 13]
、 水
和养分
[ 11, 12]
的利用情况。对于间作
体系中地下部微生物多样性的研究还未见报道。自然生态系统中地上部生物多样性与地下部生物多样性存 。由此推测间作体系中的地上部植物多样性势必对地下部微生物多样性产生影响。而根际微 生物群落结构组成和功能的变化又将影响间作体系的养分利用 , 对产量优势应具有一定贡献。因此, 本研究 利用 PCR -DGGE 方法首先研究了小麦 蚕豆、 玉米 蚕豆和小麦 玉米 3 种间作体系中作物根际细菌群落结构组 成的变化 , 为深入研究根际微生物群落结构和功能对间作体系的产量优势和可持续发展的贡献提供理论 基础。 1 1 1 材料与方法 试验设计 本文研究对象是自 2003 年开始建立的一个田间定位试验。试验点位于甘肃省武威市白云乡 ( 38 37 N, 102 40 E) , 年降水 200~ 250 mm, 大于 0
7期
宋娜
等 : 小麦 蚕豆 , 玉米 蚕豆和小麦 玉米间作对根 际细菌群落结构的影响
2269
地区由于受到光照、 温度等气候条件的限制, 粮食作物只能一熟制。这种情况下 , 间作种植制度能够提高复种 指数、 减少肥料投入、 有效利用有限资源 , 具有相对稳产、 高产的优势 。 农田生态系统中土壤生物多样性是物质和能量转化、 循环、 利用的基础 , 是生态系统稳定性和可持续性的 保障。但据估计土壤中只有 0 1% ~ 5% 的微生物是可培养的 检测的电泳技术