文献综述10_玉米大豆间作下根际微生物多样性研究进展
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。
玉米和大豆根际土壤性质的动态变化
玉米和大豆根际土壤性质的动态变化陈有钅监 黄 艺 陶 澍3(北京大学城市与环境学系/地表过程分析与模拟教育部重点实验室,北京 100871)摘 要 采用根垫模拟装置制备根际土壤,并改变根垫与土壤接触时间以研究植物生长不同时期根际土壤性质的动态变化。
研究结果表明,植物生长不同时期根际土壤性质变化有明显差异:植物生长前期,根际土壤水溶性有机碳(DOC )含量急剧增加,20d 后逐渐下降;pH 值也是先升后降,但最高值出现在40～60d 前后。
在研究的100d 内,氧化还原电位(Eh )始终呈下降趋势,而微生物量则持续上升。
玉米(Zea mays L.)和大豆(G lycine max Merr.)根际土壤性质变化趋势基本一致,但玉米根际土壤变化幅度显著高于大豆。
关键词 玉米 大豆 根际土壤DYNAMIC CHANGE OF SOI L PR OPERTIES IN THE RHIZOSPHEREOF MAIZE AN D SOYBEANCHE N Y ou-Jian H UANG Y i and T AO Shu 3(Department o f Urban and Environmental Sciences/Laboratory for Earth Sur face Processes o f the Ministry o f Education ,Peking University ,Beijing 100871,China )Abstract In order to investigate the dynamic change of s oil properties in the rhizosphere ,root mat boxes wereapplied to separate rhizosphere s oil from root system ,and a series of rhizosphere and non 2rhizosphere s oils were sam pled at different growth stages of maize and s oybean.Wet s oil pH ,diss olved organic carbon (DOC )and microorganism mass were measured over time by routine analysis methods ,while oxidation reductive potentials (Eh )were measured in situ by microelectrodes.The results showed that the properties of the rhizosphere s oil varied significantly.During the early stage of growth ,DOC concentration in rhizosphere increased rapidly and DOC decreased gradually after 20days.Change in pH of the rhizosphere followed a similar pattern.During the 100days of the study ,Eh decreased continuously while microorganism mass increased gradually.The patterns of the changes were very similar for maize and s oybean while the magnitude of the change in the maize rhizo 2sphere were larger than that in the s oybean rhizosphere.K ey w ords Zea mays L.,G lycine max Merr.,Rhizosphere 根际是指近根仅数毫米微区土壤,由于植物吸收、根系分泌物及其土壤微生物活动等影响,根际土壤物理、化学和生物学性质与一般土体截然不同(Strom ,1997;Mahaffee &K loepper ,1997;Huttl &Schneider ,1998;M orel &Hinsinger ,1999;Hans on etal .,2000;Steer &Harris ,2000)。
大豆连作根际土壤微生物群落构建特征
何德鑫,赵翔,张雪静,等.大豆连作根际土壤微生物群落构建特征[J].沈阳农业大学学报，2024，55（1）：1-8.HE Dexin ，ZHAO Xiang ，ZHANG Xuejing,et al.Characteristics of microbial community construction in soybean continuous crop⁃ping rhizosphere soil[J].Journal of Shenyang Agricultural University,2024，55（1）：1-8.沈阳农业大学学报，2024，55(1)：1-8Journal of Shenyang Agricultural Universityhttp ：//DOI:10.3969/j.issn.1000-1700.2024.01.001收稿日期：2023-12-25基金项目：辽宁省科技厅农业重大专项项目（2022JH1/10200002)第一作者：何德鑫（1993-），男，博士研究生，从事大豆土壤微生物研究，E-mail ：****************通信作者：姚兴东（1986-），男，博士，讲师，从事作物-土壤-微生物互作研究，E-mail ：********************.cn大豆连作根际土壤微生物群落构建特征何德鑫1，赵翔1，张雪静1，李佳宜1，张鹏宇2，姚兴东1，谢甫绨1（1.沈阳农业大学大豆研究所，沈阳110161；2.内蒙古自治区农牧业技术推广中心，呼和浩特010051）摘要：研究连作对大豆根际土壤中细菌、真菌群落组成、构建的影响，为大豆连作障碍的生物防治和农田土壤修复提供理论支持。
试验于2021-2022年在沈阳农业大学铁西区定位试验站进行，试验站土壤类型为棕壤土。
以玉米-大豆轮作（对照）和大豆连作根际土壤为研究对象，利用16SrDNA 、ITS 高通量测序技术，结合土壤化学性质和土壤酶活性测定，分析连作对大豆土壤化学性质、酶活性以及根际微生物多样性、群落构建特征的影响。
探讨玉米品种对根际微生物活性和群落组成的影响-微生物论文-生物学论文
探讨玉米品种对根际微生物活性和群落组成的影响-微生物论文-生物学论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——引言根际是土壤-植物生态系统物质交换的活跃界面。
根据碳同位素示踪研究，禾谷类作物一生中，近30%~60%光合产物转移至地下，其中40%~90%以无机和有机分泌物形式释放到根际。
这些根系分泌物为微生物提供了丰富的营养和能量物质，根际微生物是受植物影响最大的土壤微生物群体。
国内外学者对影响根际微生物方面的因素做了大量的研究，如肥料施用、植物和土壤类型、CO2浓度、转基因作物等对根际微生物活性和群落组成的影响。
迄今为止，不同基因型作物品种对根际微生物活性及群落组成的作用研究甚少，因此本研究选取中国广为种植的4个玉米品种，旨在探讨玉米品种对根际微生物活性和群落组成的影响。
1 材料与方法试验地点：中国科学院南京土壤研究所温室、微生物研究室、封丘农业生态试验站；试验时间：2012年79 月。
1.1 盆栽试验温室盆栽试验选取玉米品种郑单958、中单909、陕单8806、农华101。
盆栽土壤是典型的砂质壤土，发育于黄河冲积沉淀物，其质地为456 g/kg砂粒、407 g/kg 粉粒、137 g/kg 黏粒。
4.67 g 尿素（含46.3% N）、2.21 g 过磷酸钙（含46.1% P2O5）、1.43 g硫酸钾（含49.6% K2O），连同13 g 风干土（质量含水量1.47%）一并均匀混合后填装于直径25 cm、高26 cm 塑料桶（氮磷钾和土壤按1:1:1:6的重量比混合）。
种子在培养箱中催芽1周后（温度25℃、湿度80%），选取长势良好的幼苗移栽到每个桶里（土壤已被浇透过夜）。
每桶栽一颗作物，每个品种设置4个重复。
玉米生长期间，土壤被统一足量地浇水。
13C 标记在玉米拔节期进行，所有植株用透明塑料膜(300 cm 220 cm 170 cm)密闭地包裹并通入50 mL13CO2（13C 原子丰度98%以上），在日光下维持10 h 光合作用（为保持空气流通，塑料膜内安置一小电扇），晚上揭开塑料膜。
玉米间作作物根系与根际微环境的交互作用
农村生态环境 2003,19(4):18-22 Rural Eco2Environment 小麦/玉米间作作物根系与根际微环境的交互作用郝艳茹1,劳秀荣2,孙伟红2,彭少麟1① (1.中国科学院华南植物研究所,广东广州 510650;2.山东农业大学资源与环境学院,山东泰安 271018)摘要:通过根箱模拟试验和水培试验,测定小麦/玉米间作条件下根系的分布与根际养分的含量,初步探讨了间作对作物根系分泌有机酸的影响。
结果表明,间作显著提高了各层土壤中小麦根的重量,同时提高了小麦、玉米的根系数量和地上部生物量,使生长前期根系大小发生较大变化,而对根系活力影响较小。
间作使玉米根际土速效N含量增加,速效P、K含量降低;使小麦根际土N含量降低,P、K含量提高。
小麦与玉米间作以后,根系分泌有机酸的种类明显增加;而植株体内和根系中有机酸的种类和数量却有所降低。
关键词:小麦;玉米;间作;根系;根际微环境中图分类号:S33 文献标识码:A 文章编号:1001-5906(2003)04-0018-05Interaction of roots and rhizosphere in the wheat2maize intercropping system.HA O Yan2ru1,L A O Xiu2rong2,S UN Wei2hong2,PEN G S hao2lin1(1.S outh China Institute of Botany,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou510650,Chi2 na;2.College of Resources and Environment,Shandong Agricultural University,Tai′an271018,China):R ural Eco2En2 vironment,2003,19(4):18-22Abstract:Distributions of roots and rhizos phere nutrients were evaluated for wheat and maize intercro pping system.The effects of intercropping on exudate of organic acid in the roots were discussed.Pot ex periments and solution cultivation ex2 periments were carried out.The results showed that intercro pping increased growth of roots and their exudate of organic acid.It also made N content increase and P,K contents decrease in the rhizos phere soil of maize.On the contrary,the N content decreased and P,K contents increased in the rhizos phere soil of wheat.The effects of intercropping on the roots of wheat and maize were found quite distinct.K ey w ords:wheat;maize;intercropping;roots;rhizos phere 根际微域营养研究旨在探索土壤养分-植物根系的相互作用和养分的运移规律,提高作物对土壤中潜在养分的利用,以指导合理施肥和培肥土壤。
玉米-大豆间作复合体系光合特性研究
玉米-大豆间作复合体系光合特性研究王秀领;闫旭寿;徐玉鹏;刘忠宽【期刊名称】《河北农业科学》【年(卷),期】2012(016)004【摘要】间作是一种能集约利用光、热、肥、水等自然资源的种植方式,不同间作模式对作物群体光能利用率产生的影响不同。
以单作玉米和单作大豆为对照,在玉米与大豆2∶2、2∶3和2∶4间作模式下,分析了不同种植模式对玉米和大豆光合特性指标的影响。
结果表明：间作能够提高玉米的光能利用率,光合速率、叶绿素含量和叶面积指数分别较单作提高了22.4%～24.7%、9.2%～12.0%和0.9%～3.5%,其中光合速率和叶绿素含量差异达到了显著水平;间作降低了大豆的光能利用率,光合速率、叶绿素含量和叶面积指数分别较单作降低了3.5%～12.6%、1.6%～4.0%和0.3%～0.5%,但差异均不显著。
在玉米-大豆间作复合体系中,随着玉米大行距的增大,玉米的叶绿素含量和叶面积指数均逐渐提高,光合速率呈先提高后降低趋势并以玉米与大豆2∶3间作复合体系最高;大豆的光合速率、叶绿素含量和叶面积指数均逐渐提高,但3种间作模式间的光合特性指标差异均不显著。
综合分析认为,采用玉米与大豆2∶3间作模式,玉米-大豆间作体系的光能利用率最高。
%Intercropping was a kind of planting mode which could intensively use light, heat, fertilizer, water and other natural resources. Different intercropping modes had different influence on the light energy utilization rate of crop group. Under the maize-soybean intercropping mode of 2:2, 2:3 and 2:4, taking single cropped maize and single cropped soybean as the control, the effects of different planting modes on the photosyntheticcharacteristic indexes of maize and soybean were studied. The results showed that intercropping could improve the light energy utilization rateof maize. The photosynthetic rate, chlorophyll content and leaf area indexof intereropped maize increased by 22.4% - 24. 7% , 9.2% - 12.0% and 0. 9% - 3.5% , respectively than single cropped maize, and the photosyntheticrate and chlorophyll content differences were significant. Intereropping decreased the light energy utilization rate of soybean. The photosynthetic rate, chlorophyll content and leaf area index of intereropped soybean decreased by 3.5% - 12.6% , 1.6% - 4.0% and 0. 3% - 0. 5% , respectively than single cropped soybean, while the differences were all not significant. In maize and soybean intercropping system, with the increasing of large row spacing of maize, the chlorophyll content and leaf area index of maize increased, the photosynthetic rate of maize increased at first and decreased later, it was the highest in the intercropping system of 2:3, and the photosynthetic rate, chlorophyll content and leaf area index of soybean increased, while the differences in the photosynthetic characteristics indexes among three intercropping modes were all not significant. The light energy utilization rate of maize and soybean intercropping system of 2:3 was the highest.【总页数】4页(P33-35,59)【作者】王秀领;闫旭寿;徐玉鹏;刘忠宽【作者单位】沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001;沧州市农林科学院,河北沧州061001;河北省农林科学院资源与环境研究所,河北石家庄050051【正文语种】中文【中图分类】S311【相关文献】1.钼肥对玉米大豆间作体系中玉米产量影响的研究 [J], 陈颖;陈顺友;刘丹;唐容;崔远萍2.玉米花生间作复合体系光合特性的研究 [J], 焦念元;宁堂原;赵春;王芸;史忠强;侯连涛;付国占;江晓东;李增嘉3.玉米-大豆不同宽幅间作对大豆光合特性及群体产量的影响 [J], 王雅梅;许彦骁;王亚露;李静;张海芳;杨殿林;赵建宁;轩清霞4.带状复合种植技术有望成倍提高我国大豆产量——四川农大等3所高校联合攻关玉米大豆间作机械装备 [J], 王波;李唯阳5.大豆/玉米间作对大豆叶片光合特性和叶绿素荧光动力学参数的影响 [J], 李植;秦向阳;王晓光;李兴涛;王建辉;曹敏建因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大豆对农田土壤微生物群落结构的影响
大豆对农田土壤微生物群落结构的影响大豆（Glycine max）是一种重要的农作物，对于国家粮食安全和农田生态系统的可持续发展至关重要。
大豆种植对农田土壤微生物群落结构有很大影响，从而对土壤质量和农田生态系统功能产生综合效应。
本文将从以下三个方面探讨大豆对农田土壤微生物群落结构的影响：根际效应、根系分泌物对微生物多样性的影响以及土壤酶活性的变化。
首先，大豆根际效应是指大豆根系排泄的化合物对土壤微生物群落的影响。
大豆根系释放的有机物和植物激素可以改变土壤微生物的分泌行为和代谢活性，从而影响微生物的生长和群落结构。
研究表明，大豆根系释放的根系分泌物中含有多种有机酸和氨基酸，这些物质可以促进土壤真菌的生长和活性。
同时，大豆根系分泌物还具有抗菌活性，可以抑制一些有害微生物（如土传病原菌）的生长，保护大豆植株的健康生长。
因此，大豆通过根际效应的调节，可以优势微生物种群的生长和活性，从而改善土壤质量和耕作环境。
最后，大豆种植对土壤酶活性也有一定的影响。
土壤酶是土壤微生物的代谢产物，反映了土壤微生物的活性和功能。
大豆栽种可以通过改变根系分泌物的特性和数量，进而影响土壤酶活性。
研究发现，大豆根系分泌物可以促进土壤酶活性的提高，如脲酶、膜脂酶、过氧化物酶等。
这些酶的活性的提高，能够促进土壤养分的转化和循环，提高土壤肥力和农作物产量。
玉米与大豆种间互作对根际细菌群落结构及多样性的影响
DOI: 10.12357/cjea.20210222林伟伟, 李娜, 陈丽珊, 吴则焰, 林文雄, 沈荔花. 玉米与大豆种间互作对根际细菌群落结构及多样性的影响[J]. 中国生态农业学报 (中英文), 2022, 30(1): 26−37LIN W W, LI N, CHEN L S, WU Z Y, LIN W X, SHEN L H. Effects of interspecific maize and soybean interactions on the com-munity structure and diversity of rhizospheric bacteria[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2022, 30(1): 26−37玉米与大豆种间互作对根际细菌群落结构及多样性的影响*林伟伟1, 李 娜1, 陈丽珊2, 吴则焰1, 林文雄1**, 沈荔花1**(1. 福建农林大学生命科学学院 福州 350002; 2. 福建农业职业技术学院 福州 350303)摘 要: 研究玉米||大豆种间互作对根际微生物群落结构的影响及其与产量的关系, 对于深入理解特定作物间套作模式的产量效应有重要理论与实际意义。
本研究应用随机区组试验设计方法, 在玉米与大豆以最佳间作比例(2∶3)条件下, 采用无隔(无隔离)、网隔(尼龙网分隔)、全隔(塑料薄膜分隔) 3种种间根系间隔处理, 并以两作物的单作为对照, 借助BIOLOG 和T-RFLP 技术对不同处理下间作玉米与大豆的根际微生物多样性进行分析, 探究不同种间互作对微生物结构和功能的影响及其与复合作物群体产量的关系。
结果表明, 玉米||大豆间作下, 无隔、网隔和全隔的根际土壤阻断处理的土地当量比分别为1.39、1.13和0.98, 同一间作模式下种间根系互作加强, 土地当量比随之提高。
进一步分析表明, 无论是间作玉米还是间作大豆, 其根际土壤微生物多样性和均匀度指数均随根系互作加强而明显提高。
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银叶草
Plant perennials to save Africa’s soils (D. Glover.et.al,2012,nature)
引言
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在紧密联系。
(David A. Wardle.et.al,2004,Science)
土壤微生物的多样性是非常丰富的，1g土壤含有5000到10000 种微生物; 1 kg土壤中可能含5亿个细菌、约100 亿个放线菌、近 10 亿个真菌，土居原生动物也可达5 亿个。
(V.Torsvik,1990,APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY; 姚槐应等, 2006,土壤微生物生态学及其实验技术[M]
当前研究主要集中在物种多样性、遗传多样性、结构多样性及 功能多样性等4个方面。
(林先贵和胡君利,2008,土壤学报)
内容
1.引言 2.土壤微生物多样性 3.土壤微生物多样性的研究方法 4.影响土壤微生物多样性的因素 5.玉米大豆间作条件下根际微生物多样性的研究进展 6.展望
土壤微生物多样性的研究方法
2.土壤微生物物种多样性主要从对微生物类群即细菌、真菌和放线菌这三大 类群的数量及其比例组成来描述微生物多样性, 或者按照微生物在生态系统 中的作用将其划分成不同的功能群(function group),通过某一功能群中物 种的分类及其数量来研究土壤微生物多样性；如对土壤中的根瘤菌的多样性 进行研究；
3.土壤微生物功能多样性指包括微生物活性、底物代谢能力及与营养元素在 土壤中转化相关的功能等, 通过分析测定土壤中的一些转化过程, 如有机碳、 氮矿化速率等来了解土壤微生物功能，如对碳源利用功能分析时常用Biolog 微平板法。
(周桔和雷霆,2007,生物多样性)
土壤微生物多样性的研究方法
1.稀释平板计数法
(李娟,2008,中国农业科学院[D]；叶协锋,2009,土壤通报)
内容
1.引言 2.土壤微生物多样性 3.土壤微生物多样性的研究方法 4.影响土壤微生物多样性的因素 5.玉米大豆间作条件下根际微生物多样性的研究进展 6.展望
土壤微生物多样性
土壤微生物多样性,即指土壤生态系统中所有的微生物种类、 它们拥有的基因以及这些微生物与环境之间相互作用的多样化 程度。一般认为,土壤微生物多样性存在于基因、物种、种群 以及群落等4个层面,是土壤生态系统的 一个基本生命特征,也 是时间和空间的函数。
(周桔和雷霆,2007,生物多样性；李娟,2008,中国农业科学院[D] ; 林先贵和胡君利,2008,土壤学报)
土壤微生物多样性的研究方法
从研究的层次上划分, 土壤微生物多样性的研究方法大体上可分为三类： 遗传多样性、物种多样性和功能多样性。
1.土壤微生物遗传多样性主要通过分子生物学技术, 从分子水平上研究土壤 微生物多样性；
根据研究技术类型，土壤微生物多样性的研究方法分两大类： 基于生物或化学的方法和基于现代分子生物学技术的方法。
生物或化学方法包括： 1.传统的平板计数法; 2.荧光染色法; 3.Biolog微平板分析、 4.磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid, PLFA)谱图分析方法; 5.脂肪酸甲酯(fatty acid methyl esters, FAME)谱图分析方法等。
影响土壤微生物活性的环境因素： 温度、水分及其有效性、pH、氧气和Eh值、土壤管理措施等。
(黄昌勇,2000,土壤学[M])
引言
土壤微生物在土壤生态系统中的主要作用
(1) 分解土壤有机质和促进腐殖质形成； (2) 吸收、固定并释放养分，对植物营养状况的改善和调节； (3) 与植物共生促进植物生长，如豆科植物的固氮； (4) 分解土壤有机碳、氮使土壤产生微量气体； (5) 在有机物污染和重金属污染治理中起监测、防护及修复作用； (6) 能帮助植物适应养分胁迫环境，改善土壤养分的吸收利用。
( 周桔和雷霆,2007,生物多样性； 李娟,2008,中国农业科学院[D]; 林先贵和胡君利,2008,土壤学报)
土壤微生物多样性的研究方法
分子生物学方法分为两个方面： 一是基于分子杂交技术的分子标记法, 荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization, FISH)、同位素标记技术等, 二是基于PCR技术的研究方法, 随机扩增多态性DNA技术(random amplified polymorphic DNA, RAPD)、 扩增片段长度多态性技术(amplified fragment length polymorphism, AFLP)、 限制性片段长度多态性技术(restriction fragment length polymorphism, RFLP) 和末端限制性片段长度多态技术(terminal restriction fragment length polymorphism, T-RFLP) 、 单链构象多态性技术(single-strand conformational polymorphism, SSCP)、 变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gelelectrophoresis, DGGE) 和温度梯度凝胶电泳(temperature gradient gelelectrophoresis, TGGE)、 核糖体基因间区分析(ribosomal intergenic spacer analysis, RISA)等。 实时荧光定量 PCR 技术（Real time fluorescence quantitative PCR）
而根际微生物多样性又是土壤微生 物多样性的最活跃部分。
间作体系中的地上部植物多样性是否 对地下部根际微生物多样性产生影响?
引言
土壤微生物是土壤中一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称, 通 常包括古菌、细菌、放线菌、真菌、病毒、原生动物和显微藻类等。
(黄昌勇,2000,土壤学[M] ；崔金香,2010,河南农业科学)