烤烟根际土壤养分、酶活性和微生物动态变化研究

论文摘要

为揭示不同土壤在烤烟生育期内的肥力指标变化规律,本文选取淋溶褐土、褐土性土、石灰性褐土和红粘土四种典型植烟土壤,在烤烟生育期内采集根际土壤,对土壤根际养分、土壤酶活性、微生物进行了测定,并采用PCR-DGGE技术来研究烤烟在团棵期、旺长期和成熟期的土壤微生物区系变化,其主要结论如下:（1）4种土壤的pH先降低后增加,且在旺长期达-到最低,而其有机质变化正好与之相反。石灰性褐土的碱解氮、速效钾和速效磷含量与其它3种土壤存在较大不同,且4种土壤的此3种养分在不同时期出现最大值,且以上5种养分在大部分相邻时期之间都表现出显著（p﹤0.05）变化。此外,石灰性褐土和淋溶褐土的碱解氮都较高,褐土性土和石灰性褐土的速效钾、速效磷含量也都较高。（2）4种土壤的5种酶活性都表现为先升后降的趋势变化,其中过氧化氢酶仅在生长前后期变化显著（p﹤0.05）,而其它4种酶活性在大部分时期都显著变化（p﹤0.05）,4种土壤的5种酶活性达到最大值的时期也有所不同。褐土性土和石灰性褐土的过氧化物酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性都较高,褐土性土的脲酶也最高,红粘土的多酚氧化酶活性也较高。（3）4种土壤的解钾菌则都呈“升-降-升-降”的变化规律,且相邻时期之间的差异变化也达到显著水平（p﹤0.05）;4种土壤的其它6类菌在烤烟生育期内都表现为先增加后降低的趋势。4种土壤的细菌、放线菌、真菌、氨化菌、解磷菌数量在大部分相邻时期间都表现出显著变化（p﹤0.05）。在团棵期或旺长期或成熟期,石灰性褐土和褐土性土的细菌、放线菌、氨化菌、自生固氮菌、解磷菌和解钾菌数量都较高,淋溶褐土的真菌和放线菌数量也较高。（4）根际土壤微生物、土壤养分和土壤酶活性之间有着密切的关系。7类菌、土壤养分和土壤酶活性存在一定的相关性,有些甚至达到显著或极显著正相关。（5）淋溶褐土在旺长期的细菌数量和结构多样性指数都最大,褐土性土在团棵期和旺长期较大,红粘土的多样性指数（H）在旺长期最大,石灰性褐土在生育期内的几乎不变。同时期相比较而言,褐土性土的多样性指数（H）在团棵期较高,石灰性褐土在团棵期和成熟期较高,红粘土在旺长期和成熟期也较高,淋溶褐土较低在3个时期都较低。4种土壤的优势度指数（D）变化正好与其自身的多样性指数相反。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 影响土壤微生物的因素
• 1.1.1 植物对土壤微生物的影响
• 1.1.2 土壤条件对微生物的影响
• 1.1.3 耕作方式对土壤微生物的影响
• 1.1.4 肥力对土壤微生物的影响
• 1.1.5 农药和重金属对微生物的影响
• 1.1.6 季节变化对微生物的影响
• 1.2 微生物对土壤养分的影响
• 1.2.1 微生物对含C 化合物的作用
• 1.2.2 土壤微生物对含N 化合物的作用
• 1.2.3 土壤微生物对含K、P 化合物的作用
• 1.3 土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物三者之间的关系
• 1.3.1 土壤酶活性与土壤养分的关系
• 1.3.2 土壤微生物与土壤养分的关系
• 1.4 土壤微生物的研究方法
• 1.4.1 基于生物和化学水平的方法
• 1.4.1.1 平板培养法
• 1.4.1.2 Biolog 微平板培养法
• 1.4.1.3 脂肪酸甲酯法（FAME）和磷脂脂肪酸甲酯法（PLFA）
• 1.4.2 基于现代分子生物学技术的方法
• 1.4.2.1 随机引物扩增多态性（RAPD）方法
• 1.4.2.2 限制性片段长度多态性（RFLP 技术）方法
• 1.4.2.3 扩增片段长度多态性（AFLP）方法
• 1.4.2.4 核酸探针杂交技术
• 1.4.2.5 变性梯度凝胶电泳（DGGE）和温度梯度凝胶电泳（TGGE）
• 2 引言
• 2.1 研究目的及意义
• 2.2 研究内容
• 2.3 技术路线
• 3 材料与方法
• 3.1 试验设计
• 3.2 土样采集方法
• 3.3 培养基的选择和配方
• 3.4 测定内容及方法
• 3.4.1 土壤养分的测定
• 3.4.2 土壤酶的测定
• 3.4.3 土壤微生物数量的测定
• 3.4.4 不同土壤类型细菌微生物多样性分析
• 3.4.4.1 细菌基因组DNA 的提取及检测
• 3.4.4.2 基因组DNA 16S rDNA 基因V3 区PCR 扩增
• 3.4.4.3 琼脂糖凝胶电泳分析
• 3.4.4.4 变性梯度凝胶电泳（DGGE）分析
• 3.4.4.5 Shannon 指数Simpson 优势度指数D
• 4 结果与分析
• 4.1 烤烟生育期内根际养分在不同土壤间的动态变化
• 4.1.1 烤烟生育期内根际pH 在不同土壤间的动态变化
• 4.1.2 烤烟生育期内根际有机质在不同土壤间的动态变化
• 4.1.3 烤烟生育期内根际碱解氮在不同土壤间的动态变化
• 4.1.4 烤烟生育期内根际速效钾在不同土壤间的动态变化
• 4.1.5 烤烟生育期内根际速效磷在不同土壤间的动态变化
• 4.2 烤烟生育期内根际土壤酶活性在不同土壤间的动态变化
• 4.2.1 烤烟生育期内根际过氧化氢酶在不同土壤间的动态变化
• 4.2.2 烤烟生育期内根际过氧化物酶在不同土壤间的动态变化
• 4.2.3 烤烟生育期内根际多酚氧化酶在不同土壤间的动态变化
• 4.2.4 烤烟生育期内根际蔗糖酶在不同土壤间的动态变化
• 4.2.5 烤烟生育期内根际脲酶在不同土壤间的动态变化
• 4.3 烤烟生育期内根际微生物在不同土壤间的动态变化
• 4.3.1 烤烟生育期内根际细菌在不同土壤间的动态变化
• 4.3.2 烤烟生育期内根际真菌在不同土壤间的动态变化
• 4.3.3 烤烟生育期内根际放线菌在不同土壤间的动态变化
• 4.3.4 烤烟生育期内根际自生固氮菌在不同土壤间的动态变化
• 4.3.5 烤烟生育期内根际氨化菌在不同土壤间的动态变化
• 4.3.6 烤烟生育期内根际解钾细菌在不同土壤间的动态变化
• 4.3.7 烤烟生育期内根际解磷细菌在不同土壤间的动态变化
• 4.4 烤烟生育期内养分、酶活性和微生物之间的相关性分析
• 4.4.1 烤烟生育期内土壤微生物与土壤养分间的相关性分析
• 4.4.2 烤烟生育期内土壤微生物与土壤酶活性间的相关性分析
• 4.4.3 烤烟生育期内土壤养分与土壤酶活性间的相关性分析
• 4.5 烤烟生育期内不同土壤类型的微生物多样性分析
• 4.5.1 烤烟生育期内不同土壤的细菌16S rDNA V3 区部分序列检测
• 4.5.2 烤烟生育期内不同土壤的细菌16S rDNA V3 区部分序列的PCR 扩增
• 4.5.3 烤烟生育期内不同土壤的变性梯度凝胶（DGGE）电泳分析
• 4.5.4 烤烟生育期内不同土壤的相似性分析与系统发生树绘制
• 4.5.5 烤烟生育期内不同土壤的Shannon-Weaver 指数和Simpson 指数分析
• 4.5.6 烤烟生育期内不同土壤的细菌结构多样性聚类分析
• 5 结论与讨论
• 5.1 不同植烟土壤的根际养分
• 5.2 不同植烟土壤的根际酶活性
• 5.3 不同植烟土壤的根际微生物
• 5.4 烤烟生育期内养分、酶活性和微生物之间的相关性
• 5.5 不同植烟土壤的微生物多样性
• 参考文献
• 英文摘要