施用菌肥对南方红壤微生物多样性的影响
：研究施肥和微生物菌剂处理对连作植物生长及土壤微生物群落结构的影响，可以为缓解植物连作障碍提供相应的微生物菌剂施用措施。本文通过设置盆栽实验，分析不同肥料和微生物菌剂处理对微生物多样性的影响。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Keywords3
引言3
1 材料与方法4
1．1 盆栽试验设计4
1．2 土壤样品采集与编号4
1．3 试验试剂4
1．4 试验方法4
1.4.1 土壤总DNA的提取5
1.4.2 DNA的回收纯化6
1.4.3 细菌16S rDNA的V3区扩增6
1.4.4 PCR片段的DGGE检测7
1.4.5 DGGE优势条带切胶回收、测序7
1.4.6 普通感受态细胞的制备（CaCl2）8
1.4.7 PCR产物的酶连反应8
1.4.8 酶连产物的转化8
1.4.9 质粒DNA的小量提取8
1.4.10 序列测定及构建进化树9
2 盆栽试验处理土样细菌多样性结果9
2．1 土壤微生物计数9
2．2 土壤总DNA的提取9
2．3 16S rDNA片段扩增、纯化10
2.4 细菌DGGE指纹图谱分析10
2．5 切胶回收条带分析12
3 讨论13
致谢14
参考文献14
施用菌肥对南方红壤微生物多样性的影响
引言
由于耕地有限、经济利益的驱动和生产实践中栽培条件等因素的限制，我国存在着 较大面积的连作区[1]。连作是指在同一块地里连续两茬以上种植同种或同科作物[2]。作物连作以后，即使在正常的栽培管理措施下，也会出现植株长势变弱，产量和品质下降的现象，这种现象被称为连作障碍[3]。随着种植的集约化和规模化，连作障碍日益严重。目前缓解连作障碍的方法主要有轮作间作换茬、选用耐连作品种、合理施肥以及施用微生物制剂等。连作障碍的原因主要归结为以下几个方面:土壤养分失衡
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
、土壤微生物区系变化、土壤酶活降低、自毒物质的累积。
土壤微生物是土壤生态系统中不可或缺的组成部分，通常所说的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等，它们不仅参与土壤生物化学循环的各个过程，还可以促进植物对微量元素的吸收和转运，同时它们还能维持土壤结构的完整性，培肥土壤，从而提高作物产量[4]土壤中的特殊功能菌，乳根瘤菌、硝化细菌等，对微生物的施加更为敏感[5]。影响土壤微生物多样性的因素很多，如土壤类型、气候类型、耕作方式、农药和施肥等。化肥的施用不仅影响土壤化学成分变化，引起土壤微生物活性额变化而引起土壤微生物群落结构改变，同时，化肥还能突然改变土壤的物理性状，影响土壤上植被的生长，从而间接的影响土壤微生物群落结构[6]。Sarathchandra等[7]研究发现，施用尿素后土壤微生物功能多样性显著降低。近年来由于中国人口增长率提高和人们生活水平的不断提高，因此对农副产品和农资产品的质量和数量的要求也在不断地提高，导致化肥在农业生产中过量使用[8]。长期大量施用化肥、 农药, 导致土壤板结, 易缺氧, 土壤酶活性及微生物多样性降低[9]。
生物菌剂是指用特定微生物菌种培养生产具有活性的微生物制剂[10]。若用在农田作为肥料能够增进土壤肥力。如各种自生、联生或共生固氛生物菌剂，可以增加土壤中氮素来源；各种溶磷、溶钾的微生物可以将土壤中难溶的磷、钾分解出来，转化为作物可以吸收利用的有效态磷、钾[11]。有益微生物能够制造和协助农作物吸收营养，例如根瘤菌可以侵染作物的根部形成根瘤将空气中的氮转化为氨，为植物提供氮素营养；Vl菌根能与多种植物的根系共生，其菌丝可以吸收更多的营养元素供作物利用，特别是磷；另外菌丝对土壤中活动性差、移动缓慢的元素，如Zn、Cu、Ca等元素也有较强的吸收作用[12]。生物菌剂施用于土壤后，在作物根部大量生长繁殖，成为作物根际的优势菌，可以抑制或者减少病源微生物的繁殖机会，有的还有抗病源微生物的作用，起到减轻作物病害的效果，所以可以增强植物抗逆和抗病能力。菌根真菌由于其在作物根部的大量生长，菌丝除吸收有益于作物的营养元素外，还增加了水分的吸收，有利于增强作物的抗早力。李星洪等的实验表明，复合微生物肥对花生线虫病有显著的防治效果，防治效果为21.50%一44.44%，平均为34.48%[13]。另外生物肥料还能提高作物品质，于彩虹等的实验结果表明，施用生物菌剂后，蔬菜硝酸盐含量减少25.4~44.3mg/L，糖分含量平均提高0.66mg/100g；稻米蛋白质比对照提高0.05%~0.65%[14]。由于生物肥料中的有益微生物在生命活动过程中能产生多种植物生长激素和细胞分裂素等植物生理调节物质，这些生理活性物质可以促进植物细胞分裂，增强植物吸收矿物营养及水分的能力，并激发植物内源激素的增加，从而促进种子萌发、根系发达、植株生长。所以生物菌剂能刺激和调控生物生长。
微生物肥料因为其环保、经济、方便、高效等等优点，受到了农业生产者的重视[15]。但微生物肥料产业目前发展仍然面临以下困境：从企业自身而言，规模相对较小，微生物肥料在肥料行业中所占的比重较低。同时由于缺乏相关的检测条件和具备检测资质的检测人员，产品的质量参差不齐，产品的肥效不能得到有效的保证。而从微生物肥料菌剂本身而言，菌剂的使用效果受到施用方法以及环境条件的影响， 作用效果不稳定。 加上微生物菌剂的作用机理研究尚浅，对于挑选具有特定针对性的菌剂的技术指标仍未明晰[16]。2001年国家在“十五”规划和2010年远景规划纲要中，提出了发展生态农业的战略，并把生物肥料生产列入“规划”和“纲要”中[17]。微生物肥料符合绿色农业、生态农业的发展需求，今后发展的趋势主要有以下几个方面：①产品类型逐渐由单菌株剂向多菌株剂、单一菌种向复合菌种、单一功能向多功能转化。②微生物肥料中的菌株进入土壤后，能更好地适应土壤环境，菌株存活率大大提高。③微生物肥料产业设备研究得以提高。④基因工程技术更多地应用于微生物肥料产业[18]。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Keywords3
引言3
1 材料与方法4
1．1 盆栽试验设计4
1．2 土壤样品采集与编号4
1．3 试验试剂4
1．4 试验方法4
1.4.1 土壤总DNA的提取5
1.4.2 DNA的回收纯化6
1.4.3 细菌16S rDNA的V3区扩增6
1.4.4 PCR片段的DGGE检测7
1.4.5 DGGE优势条带切胶回收、测序7
1.4.6 普通感受态细胞的制备（CaCl2）8
1.4.7 PCR产物的酶连反应8
1.4.8 酶连产物的转化8
1.4.9 质粒DNA的小量提取8
1.4.10 序列测定及构建进化树9
2 盆栽试验处理土样细菌多样性结果9
2．1 土壤微生物计数9
2．2 土壤总DNA的提取9
2．3 16S rDNA片段扩增、纯化10
2.4 细菌DGGE指纹图谱分析10
2．5 切胶回收条带分析12
3 讨论13
致谢14
参考文献14
施用菌肥对南方红壤微生物多样性的影响
引言
由于耕地有限、经济利益的驱动和生产实践中栽培条件等因素的限制，我国存在着 较大面积的连作区[1]。连作是指在同一块地里连续两茬以上种植同种或同科作物[2]。作物连作以后，即使在正常的栽培管理措施下，也会出现植株长势变弱，产量和品质下降的现象，这种现象被称为连作障碍[3]。随着种植的集约化和规模化，连作障碍日益严重。目前缓解连作障碍的方法主要有轮作间作换茬、选用耐连作品种、合理施肥以及施用微生物制剂等。连作障碍的原因主要归结为以下几个方面:土壤养分失衡
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
、土壤微生物区系变化、土壤酶活降低、自毒物质的累积。
土壤微生物是土壤生态系统中不可或缺的组成部分，通常所说的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等，它们不仅参与土壤生物化学循环的各个过程，还可以促进植物对微量元素的吸收和转运，同时它们还能维持土壤结构的完整性，培肥土壤，从而提高作物产量[4]土壤中的特殊功能菌，乳根瘤菌、硝化细菌等，对微生物的施加更为敏感[5]。影响土壤微生物多样性的因素很多，如土壤类型、气候类型、耕作方式、农药和施肥等。化肥的施用不仅影响土壤化学成分变化，引起土壤微生物活性额变化而引起土壤微生物群落结构改变，同时，化肥还能突然改变土壤的物理性状，影响土壤上植被的生长，从而间接的影响土壤微生物群落结构[6]。Sarathchandra等[7]研究发现，施用尿素后土壤微生物功能多样性显著降低。近年来由于中国人口增长率提高和人们生活水平的不断提高，因此对农副产品和农资产品的质量和数量的要求也在不断地提高，导致化肥在农业生产中过量使用[8]。长期大量施用化肥、 农药, 导致土壤板结, 易缺氧, 土壤酶活性及微生物多样性降低[9]。
生物菌剂是指用特定微生物菌种培养生产具有活性的微生物制剂[10]。若用在农田作为肥料能够增进土壤肥力。如各种自生、联生或共生固氛生物菌剂，可以增加土壤中氮素来源；各种溶磷、溶钾的微生物可以将土壤中难溶的磷、钾分解出来，转化为作物可以吸收利用的有效态磷、钾[11]。有益微生物能够制造和协助农作物吸收营养，例如根瘤菌可以侵染作物的根部形成根瘤将空气中的氮转化为氨，为植物提供氮素营养；Vl菌根能与多种植物的根系共生，其菌丝可以吸收更多的营养元素供作物利用，特别是磷；另外菌丝对土壤中活动性差、移动缓慢的元素，如Zn、Cu、Ca等元素也有较强的吸收作用[12]。生物菌剂施用于土壤后，在作物根部大量生长繁殖，成为作物根际的优势菌，可以抑制或者减少病源微生物的繁殖机会，有的还有抗病源微生物的作用，起到减轻作物病害的效果，所以可以增强植物抗逆和抗病能力。菌根真菌由于其在作物根部的大量生长，菌丝除吸收有益于作物的营养元素外，还增加了水分的吸收，有利于增强作物的抗早力。李星洪等的实验表明，复合微生物肥对花生线虫病有显著的防治效果，防治效果为21.50%一44.44%，平均为34.48%[13]。另外生物肥料还能提高作物品质，于彩虹等的实验结果表明，施用生物菌剂后，蔬菜硝酸盐含量减少25.4~44.3mg/L，糖分含量平均提高0.66mg/100g；稻米蛋白质比对照提高0.05%~0.65%[14]。由于生物肥料中的有益微生物在生命活动过程中能产生多种植物生长激素和细胞分裂素等植物生理调节物质，这些生理活性物质可以促进植物细胞分裂，增强植物吸收矿物营养及水分的能力，并激发植物内源激素的增加，从而促进种子萌发、根系发达、植株生长。所以生物菌剂能刺激和调控生物生长。
微生物肥料因为其环保、经济、方便、高效等等优点，受到了农业生产者的重视[15]。但微生物肥料产业目前发展仍然面临以下困境：从企业自身而言，规模相对较小，微生物肥料在肥料行业中所占的比重较低。同时由于缺乏相关的检测条件和具备检测资质的检测人员，产品的质量参差不齐，产品的肥效不能得到有效的保证。而从微生物肥料菌剂本身而言，菌剂的使用效果受到施用方法以及环境条件的影响， 作用效果不稳定。 加上微生物菌剂的作用机理研究尚浅，对于挑选具有特定针对性的菌剂的技术指标仍未明晰[16]。2001年国家在“十五”规划和2010年远景规划纲要中，提出了发展生态农业的战略，并把生物肥料生产列入“规划”和“纲要”中[17]。微生物肥料符合绿色农业、生态农业的发展需求，今后发展的趋势主要有以下几个方面：①产品类型逐渐由单菌株剂向多菌株剂、单一菌种向复合菌种、单一功能向多功能转化。②微生物肥料中的菌株进入土壤后，能更好地适应土壤环境，菌株存活率大大提高。③微生物肥料产业设备研究得以提高。④基因工程技术更多地应用于微生物肥料产业[18]。
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