毕节地区烟地土壤中磷酸酶活性的研究
烟草土壤微生物与土壤酶活性分析
烟草土壤微生物与土壤酶活性分析摘要:从湖北省恩施咸丰县烟田采集烟草(Nicotiana tabacum L.)不同生长时期的土壤样品,采用稀释平板涂布法进行细菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌、真菌的分离并对土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶进行酶活性的测定。
试验结果表明,①土壤中氨化细菌数量最多,真菌数量最少。
各种类群微生物在烟草整个生育期间变化波动较大,不同类群微生物消长趋势不同,整体呈上升趋势;其中,烟草生长旺盛期微生物数量最多。
②在烟草生长前期,土壤脲酶活性较高;磷酸酶活性在前、中期均处于比较高的水平;在后期,随着土壤熟化程度的提高,蔗糖酶活性增强较明显;过氧化氢酶活性在各个时期的变化较平稳。
关键词:烟草(Nicotiana tabacum L.);土壤微生物;土壤酶活性烟草(Nicotiana tabacum L.)是一种特殊的叶用经济作物,其生长发育和质量形成与土壤生物学特性和生态环境有着密切的关系。
土壤微生物是土壤的重要组成部分,它对土壤肥力的形成和植物营养的转化起着积极的作用[1]。
土壤微生物种类、数量可以作为评价土壤肥力的指标[2]。
土壤酶活性与土壤微生物类群密切相关,土壤酶活性反映了土壤微生物群落的代谢状况。
土壤微生物和土壤酶既是土壤有机物转化的执行者,又是植物营养元素的活性库[3]。
此外,酶是土壤组分中最活跃的有机成分之一,土壤酶活性反应了土壤的生物学活性。
研究烟草土壤中微生物类群和数量以及土壤酶活性随着烟草不同生长时期的变化动态有助于分析影响烟草生长发育的土壤生态因子。
本试验对湖北省恩施咸丰县烟田不同生长时期的土壤微生物进行分离,并对土壤酶活性进行测定,分析了土壤微生物数量和土壤酶活性在烟草不同时期的差异和变化动态,探索土壤微生物、酶活与烟草生长的关系。
1 材料与方法1.1 试验材料供试样品采自湖北省恩施咸丰县高乐山镇小模村烟田。
土壤类型为黄棕壤,质地疏松,通透性好。
年平均气温15~17 ℃,年降水量为1 300~1 500 mm,相对湿度80%。
土壤有效磷水平对烤烟生长及磷素营养的影响
p s o u ut ii n ffue c e o a c ho ph r s n rto o l ・ ur d t b c o
Z A G R nj o ,C E u .u L h nyn U Xa .u XI N ezo g H N e -a H N X ey n , I u .ig ,L i h a , O G D . n i C o h
长势 、 生理生化指标 、 物产 量 、 叶磷 素 含量 等状 况 , 生 烟 可初 步认 为烤 烟 旺长 期 中下 部 烟叶 磷含 量低 于 0 1% 为 缺磷 , .7 0 1% 一 . %为磷 素不 足 , .7 O2 2 高于 02 % 为磷 素 充足 . .2 土壤 有 效磷 含 量低 于 1 Omg・ g 为严 重 缺磷 , k 土壤 有 效 磷含 量 1 2 g・ g O一 0m k 为缺磷 , 土壤有效磷含量 2 3 g・ g 1— 5m k 为中等 , 土壤有效磷含量高 于 3 5mg・ g k 为丰富 . 关键词 : 烤烟 ;磷素营养 ; 诊断指标
Fj g c mr adFrs yU vri , uh u Fj 50 2, hn ) ui A r u e n oet n e t F zo , ui 30 0 C ia n a il r i sy n a
Ab ta t h e uto e p t x e me tid c td t a h o r lt n c e iin f u - u d t b c o u tk h s h r sa d s i s r c :T er s f h o p r n n iae h t e c r ai o f ce t e c r a c p a e p o p ou ol l t e i t e o of l e o n a alb e p o p o s d tr n d w t le v i l h s h r ee mie i O s n,O 0 l・L~ N F—O 0 5 mo a u h . 3 mo H4 . 2 l・L~ HC1 ,M3a d O 0 l・L~ HC —O 0 2 n . 5 mo I .15
土壤磷酸酶(酸性、中性和碱性磷酸酶
土壤磷酸酶测定(酸性、中性和碱性磷酸酶)1. 分析意义土壤有机磷转化受多种因子制约,尤其是磷酸酶的参与,可加速有机磷的脱磷速度。
在pH4-9的土壤中均有磷酸酶。
积累的磷酸酶对土壤磷素的有效性具有重要作用。
研究证明,磷酸酶与土壤碳、氮含量呈正相关,与有效磷含量及pH也有关。
磷酸酶活性是评价土壤磷素生物转化方向与强度的指标。
2. 试验原理Kroll等(1955)最早提出用苯基磷酸盐作基质,以酚的释放量表示磷酸酶活性。
测定磷酸酶主要根据酶促作用生成的有机基团量或无机磷量计算磷酸酶活性。
前一种通称为有机基团含量法,是目前较为常用的测定磷酸酶的方法。
后一种称为无机磷含量法。
研究证明,磷酸酶有三种最适pH:4-5,6-7和8-10。
所以,测定酸性、中性和碱性反应土壤的磷酸酶,要提供相应的pH缓冲液才能测出该土壤的磷酸酶最大活性。
测定磷酸酶常采用的pH缓冲体系有醋酸盐缓冲液(pH5.0-5.4),柠檬酸盐缓冲液(pH7.0),三羟甲基氨基甲烷缓冲液(pH7.0-8.5),硼酸缓冲液(pH9-10)。
测定磷酸酶时,用各种磷酸一酯作为基质。
常用的基质有苯磷酸二钠、酚酞磷酸钠、甘油磷酸钠、α或β萘酚磷酸钠、ρ-硝基苯磷酸钠等。
3. 试剂配制a. 0.5%磷酸苯二钠(用缓冲液配制);b. pH5醋酸盐缓冲液、pH7柠檬酸盐缓冲液、pH9.4硼酸盐缓冲液;c. 氯代二溴对苯醌亚胺试剂:取0.125g 2.6-二溴苯醌氯酰亚胺,用10mL 96%乙醇溶解,贮于棕色瓶中,存放在冰箱里。
保存的黄色溶液未变褐色之前均可使用;d. 酚的标准溶液:酚原液-取1g重蒸酚溶于蒸馏水中,稀释至1L,贮于棕色瓶中;酚工作液-取10mL 酚原液稀释至1L(每毫升含0.01毫克酚);e. 甲苯;f. 0.3%硫酸铝溶液。
4. 标准曲线绘制:取1、3、5、7、9、11和13mL酚工作液,置于50mL容量瓶中,每瓶加入5mL缓冲液和4滴氯代二溴对苯醌亚胺试剂,显色后稀释至刻度,即得0.0002、0.0006、0.0010、0.0014、0.0018、0.0022和0.0026mg ·g -1浓度的酚标准溶液梯度。
土壤碱性磷酸酶活性测定试剂盒使用说明
土壤碱性磷酸酶活性测定试剂盒使用说明货号:BC0280规格:50T/48S产品简介:土壤磷酸酶是一类催化土壤有机磷化合物矿化的酶,其活性的高低直接影响着土壤中有机磷的分解转化及其生物有效性,是评价土壤磷素生物转化方向与强度的指标。
土壤磷酸酶受到土壤碳、氮含量、有效磷含量和pH显著影响。
通常按照其最适pH范围,分为碱性、中性和酸性三种类型磷酸酶。
碱性环境中,S-AKP/ALP催化磷酸苯二钠水解生成苯酚和磷酸氢二钠,通过测定酚的生成量即可计算出S-AKP/ALP活性。
产品内容:试剂一:液体×1瓶,4℃避光保存。
试剂二:粉剂×1瓶,4℃保存。
用前加50mL蒸馏水充分溶解。
试剂三:液体×1瓶,4℃保存。
试剂四:粉剂×1瓶,4℃避光保存。
临用前加1152μL无水乙醇(自备),48μL蒸馏水充分溶解。
(变褐色后不能再使用)标准品:液体×1瓶,0.5μmol/mL苯酚标准液,4℃保存。
操作步骤:催化反应:称取风干混匀土壤约0.1g,加入0.05mL甲苯(自备),轻摇15min;加0.4mL试剂一并且摇匀后,置于37℃恒温培养箱,开始计时,催化反应24h;到时后迅速加入1mL试剂二充分混匀,以终止酶催化的反应。
10000rpm室温离心10min,取上清液置于冰上待测。
显色反应:1.分光光度计预热30min以上,调节波长到660nm,蒸馏水调零。
2.空白管:取1mL玻璃比色皿,加入50μL蒸馏水,100μL试剂三,20μL试剂四,充分混匀,显色后再加蒸馏水830μL,混匀后室温静置30min,于660nm测定吸光度,记为A空白管。
3.标准管:取1mL玻璃比色皿,加入50μL标准液,100μL试剂三,20μL试剂四,充分混匀,显色后再加蒸馏水830μL,混匀后室温静置30min,于660nm测定吸光度,记为A标准管。
4.测定管:取1mL玻璃比色皿,加入50μL上清液,100μL试剂三,20μL试剂四,充分混匀,显色后再加蒸馏水830μL,混匀后室温静置30min,于660nm测定吸光度,记为A测定管。
土壤酶活性测定方法
土壤酶活性测定方法土壤酸性磷酸酶活性的测定1.试剂制备(1)0.115mp-硝基苯磷酸钠溶液取10.67 GP硝基苯磷酸二钠(6H2O,分子量371.1)溶于pH4。
5 5在普通缓冲液中稀释至250ml,在4℃冰箱中保存。
(2)通用缓冲液(ph4.5)(缓冲液久置会有沉淀)储备溶液由以下成分组成:三羟甲基氨基甲烷12.1g顺丁烯二酸11.6g柠檬酸14g硼酸6.3g溶于500ml 1nnaoh(40g定容1L),加入蒸馏水至1L。
取200ml储备溶液,加入0.1nhcl或浓HCl,将pH值调节至4.5。
最后,稀释至1L。
(3)甲苯(4)0.5mol/lcacl2.2h2o溶液:36.75gcacl2。
2H 2O定容500ml(无水CaCl2:11.1g定容200ml)(5)0.5mol/lnaoh 溶液:20gnaoh定容1L 2。
测量步骤取1g土壤,置于50ml三角瓶中,加4ml通用缓冲液(ph4.5)、0.25ml甲苯和1ml0.115mp-硝基苯磷酸钠溶液,摇匀后,置于37℃恒温箱中1h。
培养结束后,加入1ml0 5mol/L氯化钙溶液和4ml 0 5mol/LNaOH溶液,用浓滤纸过滤至50ml容量瓶中,用蒸馏水定容后在410nm处比较颜色。
3.计算方法土壤酸性磷酸酶的活性用单位时间内每克土中的对硝基苯酚的毫克数表示,w(mgg-1h-1)=m1/(m×t)式中:M1——标准曲线上发现的样品中对硝基苯酚的质量(mg);T-反应时间(H)=1hm-样品土壤重量(g)无土壤ck:用1ml蒸馏水代替1g土壤;每批土样做2个;无基质ck:用1ml蒸馏水代替1mlpnpp。
每个处理做1个。
标准曲线的制备:1)对硝基苯酚标液:1g对硝基苯酚定容1l,低温保存。
2)取标液0、1、2、3、4、5ml于0-6号硬质试管中,分别加ph6.5通用缓冲液4ml,cacl2.2h2o溶液1ml,naoh溶液4ml,② 混合后,将定量滤纸过滤至50ml容量瓶中。
土壤中有效磷的测定
土壤中有效磷的测定【摘要】本文采用紫外可见分光光度法测定了贵州省安顺市瓦窑村稻田土壤中有效磷含量。
实验结果表明样品中有效磷含量平均值为11.944mg/kg,精密度和准确度均符合要求,土样品的加标回收率分别为103.9%-113.4%。
【关键词】土壤;有效磷;分光光度法0 前言磷素是作物必需的三大元素之一,在植物的生长过程中占有重要的地位。
据对全国2000多个耕地土壤的统计,多数土壤中全磷的含量在0.3%-3.5%g/kg之间[1],可以分为无机磷化合物和有机磷化合物。
无机磷化合物主要为水溶态磷、吸附态磷和矿物态磷,有机磷化合物主要为磷酸酯[2]。
土壤中的磷素的含量相对较大,但大部分不能被植物所吸收,以钝态形式存在,能被植物吸收的磷主要为H2PO4-或HPO42-形态。
所以了解土壤有效磷的状况,可用于指导当地磷肥的施用,改善农作物的生长状况,提高农作物的产量,增加当地农民的收入。
1 实验部分1.1 实验仪器与试剂721型分光光度计(上海第三分析仪器厂),土壤筛(1mm孔),振荡机(150-250r/min),无磷滤纸;0.025mol/L HCl-0.03mol/L NaF浸提剂;50mg/L磷标准贮备溶液;5mg/L磷标准工作溶液等。
1.2 实验样品的采集及制备本实验所用土壤样品来自贵州省安顺市瓦窑村稻田地,按“S”形线路采集耕层土壤(0~20cm)的10个点的混合样品,一个混合样品中在1kg左右[3]。
将野外取回的土壤样品,进行风干,拣去植物残体和石块、结核等,磨细,通过1mm孔筛、混合均匀、装瓶备用。
1.3 土壤样品中有效磷的提取称取10.00g风干土壤样品于干燥塑料瓶中,加入80mL25±1℃浸提剂,将瓶盖盖紧,置于振荡机上振荡30分钟[4],用无磷滤纸进行过滤,滤液承接于盛有一定量的100g/L硼酸溶液的锥形瓶中,混合均匀。
1.4 最大吸收波长的测定准确移取3.00mL 5mg/L磷标准溶液于100mL容量瓶中,依次加入浸提剂、钼酸铵-盐酸溶和25g/L氯化亚锡,蒸馏水定容至刻度线,摇匀,放置15min。
土壤磷酸酶活性的测定
土壤磷酸酶活性的测定【摘要】在植物的土壤磷素营养中,有机磷化合物占有一定的比例,而有机磷往往要在土壤磷酸酶的酶促作用下,才能转化成为植物可能利用的形态。
所以,土壤磷酸酶的活性直接影响土壤中磷的有效性。
研究土壤的磷酸酶活性,对于弄清土壤中磷的转化过程、方向及强度具有重要意义。
磷酸酶根据PH不同,分为酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和中性磷酸酶。
本文主要讲述磷酸酶的活性的测定。
【关键词】土壤磷酸酶活性碱性磷酸酶活性酸性磷酸酶活性中性磷酸酶活性pH5醋酸盐缓冲液pH7柠檬酸盐缓冲液pH9.4硼酸盐缓冲液标准曲线的测定酸性磷酸酶标准曲线的测定碱性磷酸酶标准曲线的测定中性磷酸酶标准曲线的测定【正文】在植物的土壤磷素营养中,有机磷化合物占有一定的比例,而有机磷往往要在土壤磷酸酶的酶促作用下,才能转化成为植物可能利用的形态。
所以,土壤磷酸酶的活性直接影响土壤中磷的有效性。
研究土壤的磷酸酶活性,对于弄清土壤中磷的转化过程、方向及强度具有重要意义。
1.酸性磷酸酶活性的测定(一)实验原理本法基于以磷酸苯二钠为基质,酶解释放出的酚,使其与氯代二溴对苯醌亚胺试剂反应生色。
用比色法测定出游离的酚量,用以表示酸性磷酸酶活性。
(二)试剂配制(1)0.5%磷酸苯二钠(用缓冲液配制);(2)pH5醋酸盐缓冲液;(3)氯代二溴对苯醌亚胺试剂:取0.125g 2,6-二溴苯醌氯酰亚胺,用10mL 96%乙醇溶解,贮于棕色瓶中,存放在冰箱里。
保存的黄色溶液未变褐色之前均可使用;(4)酚的标准溶液:酚原液——取1g重蒸酚溶于蒸馏水中,稀释至1L,贮于棕色瓶中;酚工作液——取10mL 酚原液稀释至1L(每毫升含0.01毫克酚);(5)甲苯;(6)0.3%硫酸铝溶液。
(三)实验步骤(1)标准曲线绘制取1、3、5、7、9、11和13mL酚工作液,置于50mL容量瓶中,每瓶加入5mLpH5醋酸盐缓冲液和4滴氯代二溴对苯醌亚胺试剂,显色后稀释至刻度,即得0.0002、0.0006、0.0010、0.0014、0.0018、0.0022和0.0026mg·g-1浓度的酚标准溶液梯度。
土壤中有效磷的测定
Science &Technology Vision科技视界0前言磷素是作物必需的三大元素之一,在植物的生长过程中占有重要的地位。
据对全国2000多个耕地土壤的统计,多数土壤中全磷的含量在0.3%-3.5%g/kg 之间[1],可以分为无机磷化合物和有机磷化合物。
无机磷化合物主要为水溶态磷、吸附态磷和矿物态磷,有机磷化合物主要为磷酸酯[2]。
土壤中的磷素的含量相对较大,但大部分不能被植物所吸收,以钝态形式存在,能被植物吸收的磷主要为H 2PO 4-或HPO 42-形态。
所以了解土壤有效磷的状况,可用于指导当地磷肥的施用,改善农作物的生长状况,提高农作物的产量,增加当地农民的收入。
1实验部分1.1实验仪器与试剂721型分光光度计(上海第三分析仪器厂),土壤筛(1mm 孔),振荡机(150-250r/min),无磷滤纸;0.025mol/L HCl-0.03mol/L NaF 浸提剂;50mg/L 磷标准贮备溶液;5mg/L 磷标准工作溶液等。
1.2实验样品的采集及制备本实验所用土壤样品来自贵州省安顺市瓦窑村稻田地,按“S”形线路采集耕层土壤(0~20cm)的10个点的混合样品,一个混合样品中在1kg 左右[3]。
将野外取回的土壤样品,进行风干,拣去植物残体和石块、结核等,磨细,通过1mm 孔筛、混合均匀、装瓶备用。
1.3土壤样品中有效磷的提取称取10.00g 风干土壤样品于干燥塑料瓶中,加入80mL25±1℃浸提剂,将瓶盖盖紧,置于振荡机上振荡30分钟[4],用无磷滤纸进行过滤,滤液承接于盛有一定量的100g/L 硼酸溶液的锥形瓶中,混合均匀。
1.4最大吸收波长的测定准确移取3.00mL 5mg/L 磷标准溶液于100mL 容量瓶中,依次加入浸提剂、钼酸铵-盐酸溶和25g/L 氯化亚锡,蒸馏水定容至刻度线,摇匀,放置15min。
在600nm~800nm 内进行多次光谱扫描,确定最大吸收波长为699.5nm。
土壤磷酸酶测定方法
磷酸单酯酶(对硝基苯磷酸盐法)(Tabatabai, 1994)1.原理:磷酸单酯酶水解对硝基苯磷酸盐,通过比色法测定反应后释放的对硝基苯酚的含量,来估算磷酸单酯酶的活性。
酸性和碱性磷酸酶的活性可以通过控制反应的pH值来分别测定。
2.试剂: (1)甲苯。
(2)pH 6.5缓冲溶液:取200 ml通用缓冲液至1000 ml烧杯中,用盐酸(0.1 mol ﹒L-1)溶液调至pH6.5,用水定容;或pH 11缓冲溶液:用氢氧化钠(0.1 mol﹒L -1)溶液调至pH11,用水定容。
通用缓冲液:称取12.1g三(羟甲基)氨基甲烷、11.6g丁烯二酸、14.0 g柠檬酸和6.3g硼酸于488 ml氢氧化钠溶液[C(NaOH)=1 mol﹒L-1]中,然后用水稀释到1L,低温贮存备用。
)(4)对硝基苯磷酸二钠溶液(0.05 mol﹒L-1):称取0.9303 g六水对硝基苯磷酸二钠溶于40 ml PH 6.5或者11的缓冲溶液,用同一种缓冲溶液稀释至50 ml,低温贮存。
(5)0.5 M CaCl2溶液:称取73.5 g CaCl2﹒2H2O溶解于700 mL水中,用水定容到1L。
(6)0.5 mol﹒L-1 NaOH溶液:称取20 g NaOH 溶解于700 mL水中,用水定容到1L。
(7)对硝基苯酚标准溶液:溶解1.0 g 对硝基苯酚于700 ml 水中,稀释至1L,低温保存。
配置工作曲线用的溶液。
将已经配置好的标准溶液用水稀释100倍,再分别吸取稀释后的标准溶液1 ml、2 ml、3 ml、4 ml、5 ml于50 ml三角瓶中(分别含0 mg、0.01 mg、0.02 mg、0.03 mg、0.04 mg、0.05 mg的对硝基苯酚),分别用水调节至5 ml,再加入1 ml的CaCl2和4 ml 的NaOH溶液,轻摇几秒钟,滤纸过滤,400 nm-420 nm条件下比色。
3. 仪器:50mL三角瓶;培养箱;分光光度计4. 步骤:将1.00 g新鲜土样(< 2 mm)放入50mL三角瓶中,加入0.2 mL 甲苯、4 ml的缓冲液和1 ml的对硝基苯磷酸二钠溶液。
土壤磷酸酶的测定实验报告_概述说明
土壤磷酸酶的测定实验报告概述说明1. 引言1.1 概述土壤磷酸酶是一种广泛存在于土壤中的酶类,它在土壤磷素循环和生态系统中具有重要的功能和作用。
通过测定土壤磷酸酶活性,可以了解土壤中的磷循环情况以及其对植物生长和农业生产的影响。
本实验旨在探究土壤样品中磷酸酶的活性,并通过实验方法的运用来测定和分析其活性水平。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分:引言、正文、结果与分析、讨论与解释以及结论和展望。
引言部分将介绍本实验的背景和目的,并简要描述文章结构,使读者能够清晰理解全文内容。
正文将详细介绍土壤磷酸酶的基本概念以及测定实验方法,并提供实验步骤和条件信息。
结果与分析部分将展示测定结果,并对数据进行详细分析和讨论。
讨论与解释部分将解释实验结果的意义,并对影响磷酸酶活性因素进行深入分析,同时还将对相关研究成果进行比较分析。
最后,结论和展望部分将总结实验结果并给出进一步工作建议。
1.3 目的本文的目的是通过测定土壤磷酸酶活性的实验,探讨土壤中磷酸酶的特性、影响因素以及其在土壤磷循环和生态系统中的作用。
通过本次实验可以为土壤质量评价、植物营养关系研究以及农业生产提供科学依据和参考意见。
此外,文章还旨在扩展读者对于土壤生态系统中微生物酶类功能及其重要性的认识,并为未来相关研究提供参考方向。
2. 正文2.1 土壤磷酸酶介绍土壤磷酸酶是一种重要的土壤酶,它参与了土壤中有机磷的转化和释放过程。
磷是植物生长必需的营养元素之一,但通常以无机形式存在于土壤中,难以被植物吸收利用。
这就需要依靠土壤中的磷酸酶将有机磷转化为无机磷,提供给植物进行吸收和利用。
2.2 测定实验方法测定土壤磷酸酶活性的常见方法包括显色法、比色法和荧光法等。
其中较为常用的是显色法,具体步骤如下:1. 取少量土壤样品,并将其保存在干燥、密封的容器中。
2. 准备适当浓度的柠檬酸钠缓冲液,并调节pH值到适宜范围。
3. 加入柠檬酸钠缓冲液和显色底液到样品中,并进行混合均匀。
烟草青枯病发病程度与土壤环境间的响应关系
江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)ꎬ2023ꎬ39(6):1294 ̄1302http://jsnyxb.jaas.ac.cn白茂军ꎬ高正锋ꎬ张力元ꎬ等.烟草青枯病发病程度与土壤环境间的响应关系[J].江苏农业学报ꎬ2023ꎬ39(6):1294 ̄1302.doi:10.3969/j.issn.1000 ̄4440.2023.06.004烟草青枯病发病程度与土壤环境间的响应关系白茂军1ꎬ㊀高正锋2ꎬ㊀张力元3ꎬ㊀范成平1ꎬ㊀潘首慧1ꎬ㊀董延鑫1ꎬ㊀杨㊀索1ꎬ㊀王㊀莹1ꎬ㊀陈㊀汶1ꎬ㊀杨小龙1ꎬ㊀岑㊀浩1ꎬ㊀田玉琴1ꎬ㊀昝建朋1ꎬ㊀吴㊀海1(1.贵州省烟草公司安顺市公司ꎬ贵州安顺561000ꎻ2.云南农业大学ꎬ云南昆明650201ꎻ3.贵州中烟工业有限责任公司ꎬ贵州贵阳550009)收稿日期:2022 ̄08 ̄23基金项目:贵州省烟草公司重点研发项目(2021XM15)ꎻ云南省教育厅科学研究基金项目(2022Y250)作者简介:白茂军(1983-)ꎬ男ꎬ重庆人ꎬ助理农艺师ꎬ农业推广硕士ꎬ从事烤烟种植与收购工作ꎮ(E ̄mail)772390297@qq.com通讯作者:张力元ꎬ(E ̄mail)760061799@qq.com㊀㊀摘要:㊀为探究烟草青枯病发生与土壤生态环境因子间的关系ꎬ明确与青枯病发病程度相关的因素ꎬ通过田间调查收集青枯病不同发病程度的根际土壤ꎬ测定土壤理化指标和酶活性并用16SDNA㊁内转录间隔区(InternallytranscribedspacerꎬITS)基因测序技术分析烟株发病与未发病植株根际土壤细菌㊁真菌群落结构的差异ꎮ结果表明ꎬ在烟株发生青枯病的根际土壤中ꎬ随着烟株发病程度的加重ꎬ土壤pH值㊁有机质含量㊁总氮含量降低ꎬ硝态氮(NO-3 ̄N)含量升高ꎻ发病烟株根际土壤真菌群落中镰刀菌属(Fusarium)㊁毛霉属(Mucor)㊁Pseudaleuria与细菌群落中肠杆菌属(Enterobacter)㊁鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的相对丰度高于正常烟株根际土壤ꎻ通过LEFse及相关性分析发现ꎬ柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)㊁毛霉属(Mucor)㊁鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)可能是不同青枯病发病程度烟株根际土壤中微生物在属水平产生差异的主要物种ꎻ冗余分析(RDA)结果表明ꎬ总氮含量㊁有机质含量可能是影响烟草青枯病发生的关键土壤因子ꎮ综上所述ꎬ土壤总氮含量㊁有机质含量与鞘氨醇单胞菌属(Sphin ̄gomonas)㊁毛霉属(Mucor)微生物相对丰度的降低以及柱孢霉菌属微生物相对丰度的增加是引起烟草青枯病严重发生的关键因素ꎮ关键词:㊀烟草青枯病ꎻ土壤理化性状ꎻ酶活性ꎻ细菌ꎻ真菌中图分类号:㊀S435.72㊀㊀㊀文献标识码:㊀A㊀㊀㊀文章编号:㊀1000 ̄4440(2023)06 ̄1294 ̄09Therelationshipbetweentheincidenceofbacterialwiltdiseaseandsoilen ̄vironmentintobaccoBAIMao ̄jun1ꎬ㊀GAOZheng ̄feng2ꎬ㊀ZHANGLi ̄yuan3ꎬ㊀FANCheng ̄ping1ꎬ㊀PANShou ̄hui1ꎬ㊀DONGYan ̄xin1ꎬ㊀YANGSuo1ꎬ㊀WANGYing1ꎬ㊀CHENWen1ꎬ㊀YANGXiao ̄long1ꎬ㊀CENHao1ꎬ㊀TIANYu ̄qin1ꎬ㊀ZANJian ̄peng1ꎬWUHai1(1.AnshunBranchofGuizhouTobaccoCompanyꎬAnshun561000ꎬChinaꎻ2.YunnanAgriculturalUniversityꎬKunming650201ꎬChinaꎻ3.ChinaTobaccoGuizhouIndustrialCo.ꎬLtd.ꎬGuiyang550009ꎬChina)㊀㊀Abstract:㊀Inordertoexploretherelationshipbetweentheoccurrenceoftobaccowiltandsoilecologicalandenvironmentalfactorsꎬandtoclarifythefactorsrelatedtotheincidenceofwiltꎬrhizospheresoilwithdifferentdegreesofwiltwascollectedthroughfieldinvestigationꎬsoilphysicochemicalindicesandenzymeactivitiesweremeasuredꎬandthedifferencesofbacterialandfungalcommunitystructureinrhizospheresoilofpathogenicandnon ̄diseasedtobaccoplantswereanalyzedby16SDNAandinternallytran ̄scribedspacer(ITS)genesequencingtechnology.TheresultsshowedthatintherhizospheresoiloftobaccoplantswithbacterialwiltꎬwiththeaggravationofthedegreeofdiseaseꎬthesoilpHvalueꎬorganicmattercontentandtotalnitrogencontentdecreasedꎬandthecontentofnitratenitrogen(NO-3 ̄N)in ̄creased.TherelativeabundanceofFusariumꎬMucorandPseu ̄4921daleuriainthefungalcommunityandEnterobacterandSphingomonasinthebacterialcommunityintherhizospheresoilofdiseasedtobaccoplantswashigherthanthatintherhizospheresoilofnormaltobaccoplants.ThroughLEFseandcorrelationanalysisꎬitwasfoundthatCylindrocarponꎬMucorꎬandSphingomonasmaybethemaindifferentspeciesofmicroorganismsintherhizospheresoiloftobaccoplantswithdifferentdegreesofwiltatthegenuslevel.Theresultsofredundancyanalysis(RDA)showedthattotalnitrogencontentandorganicmattercontentmaybethekeysoilfactorsaffectingtheoccurrenceofwilt.InsummaryꎬthedecreaseofsoiltotalnitrogencontentꎬorganicmattercontentandrelativeabundanceofSphingomonasandMucorꎬandtheincreaseofrelativeabundanceofCylindrocarponwerethekeyfactorscausingtheseriousoccurrenceofwilt.Keywords:㊀tobaccobacterialwiltꎻsoilphysicalandchemicalpropertiesꎻenzymeactivityꎻbacteriaꎻfungi㊀㊀烟草是中国重要的经济作物ꎬ由于耕地土壤养分失衡ꎬ加上中国烟草难以实现轮作与休耕ꎬ导致土传病害频发[1 ̄2]ꎮ其中ꎬ青枯病是烟草主要的细菌性土传病害之一ꎬ病原菌入侵植株后ꎬ会破坏维管束组织ꎬ从而造成烟草枯萎ꎬ因此青枯病是烟草生产上的一大毁灭性病害ꎬ造成的损失较大[2 ̄3]ꎮ目前ꎬ种植抗性品种[4]㊁化学防治[5 ̄6]㊁生物防治[7]㊁烟田轮作[8 ̄9]等是防治烟草青枯病的主要方式ꎬ但在病害发生时ꎬ化学防治可能会导致病原菌抗药性增强并造成环境污染ꎬ而生物防治效果不稳定ꎬ在复种指数高的烟田上只依靠农业防治措施的效果也十分有限ꎮ因此ꎬ通过探究发病程度与土壤微环境间的关系来筛选预防青枯病的原生微生物用于防治青枯病是必不可少的ꎮ有研究发现ꎬ土壤理化性质等对烟草青枯病发生的影响较大[10 ̄12]ꎮ还有研究发现ꎬ提高土壤pH值及增加土壤有机质㊁钾含量等可提高烟株对青枯病的抗性[13]ꎮ此外ꎬ植株根际中土壤微生物数量及群落结构的变化也会影响病害的发生ꎮ如樊俊等[14]研究发现ꎬ根瘤菌属㊁鞘氨醇单胞菌属细菌的操作分类单元(Opera ̄tionaltaxonomicunitꎬOTU)数量是导致烟草青枯病发生的重要因素ꎮ同时ꎬ在青枯病发生过程中ꎬ健康烟株根际中土壤细菌拟杆菌门(Bacteroidetes)㊁放线菌门(Actinobacteria)细菌的相对丰度均大于发病烟株根际中土壤相应微生物的相对丰度ꎬ而在根际土壤真菌中ꎬ发病程度较轻的烟株根际土壤真菌群落的α多样性更高[15]ꎮ在青枯病发病过程中ꎬ致病微生物[雷尔氏菌属(Ralstonia)细菌等]和有益微生物[芽单胞菌属(Gemmatimonas)㊁鞘氨醇单胞菌属(Sphin ̄gomonas)㊁假单胞菌属(Pseudomonas)细菌等]的相对丰度明显升高[16]ꎮ然而ꎬ根际不仅是病原菌侵染的场所ꎬ也是有益微生物和病原菌相互作用的场所[17]ꎮ但是ꎬ目前通过发病程度与土壤微环境间的关系来筛选防治青枯病原生微生物的报道较少ꎬ因此本研究拟通过田间调查ꎬ收集烟草青枯病不同发病程度的根际土壤ꎬ测定根际土壤酶活性及理化性质ꎬ分析细菌㊁真菌的群落结构ꎬ以期探究根际土壤环境因子与发病程度间的关系ꎬ并筛选出致病微生物及关键土壤因子ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀试验地概况土壤取样地位于贵州省安顺市紫云县大田坝村ꎬ地理坐标106ʎ18ᶄ19ᵡEꎬ25ʎ34ᶄ40ᵡNꎬ海拔1044mꎮ取样区域为同一地块且肥力均匀㊁地块平整ꎬ土壤质地为沙质土ꎬ种植的烟草品种为云烟87ꎮ试验地的基础理化性质:pH值5 21ꎬ有机质含量24 28g/kgꎬ全氮含量1 42g/kgꎬ碱解氮含量162 74mg/kgꎬ硝态氮含量19 18mg/kgꎬ铵态氮含量9 74mg/kgꎬ全磷含量0 03%ꎬ速效磷含量3 33mg/kgꎬ全钾含量0 15%ꎬ速效钾含量54 08mg/kgꎮ1.2㊀青枯病的分级处理参照GB/T23222-2008«烟草病虫害分级及调查方法»中病虫害的分级及调查方法[18]ꎬ以株为单位调查各烟株青枯病的发病等级ꎮ0级:全株无病ꎬ烟株正常生长ꎬ记为0ꎻ1级:茎部偶有褪绿斑ꎬ或在有条斑一侧有少数叶片凋萎ꎬ记为1ꎻ5级:茎部黑色条斑到达顶部ꎬ或病侧2/3以上叶片凋萎ꎬ记为5ꎻ7级:病株基本枯死ꎬ记为7ꎮ1.3㊀样品的采集与制备通过系统调查并确定青枯病发病地块后ꎬ于烟株旺长期在田间对不同青枯病发病等级的烟株根际土壤进行取样ꎬ按照青枯病发病等级ꎬ相同病级取3株以上烟草ꎬ采用抖根法收集根系周围0~2mm根际土壤ꎬ充分混匀后装袋ꎬ一部分放于-80ħ冰箱中保存ꎬ用于提取土壤DNAꎬ另一部分储存在4ħ冰箱中ꎬ用于测定土壤酶活性㊁土壤养分含量ꎮ1.4㊀土壤理化性状、酶活性的测定采用电位法测定pH值ꎻ土壤碱解氮(AN)㊁硝态氮5921白茂军等:烟草青枯病发病程度与土壤环境间的响应关系(NO-3 ̄N)㊁铵态氮(NH+4 ̄N)㊁全磷(TP)㊁速效磷(AP)㊁全钾(TK)㊁速效钾(AK)㊁有机质(SOM)㊁全氮(TN)含量分别用碱解扩散法㊁紫外分光光度法㊁可见分光光度法㊁NaOH熔融 ̄光度计法㊁碳酸氢钠 ̄钼锑抗比色法㊁NaOH熔融 ̄火焰光度计法㊁NH4OAc浸提 ̄火焰光度计测定法㊁重铬酸钾容量法 ̄稀释热法㊁半微量凯氏法测定ꎮ用苏州格锐思生物科技有限公司提供的试剂盒分别测定土壤酸性磷酸酶㊁脲酶㊁蔗糖酶㊁过氧化氢酶活性ꎮ1.5㊀土壤微生物的测定用HiPureSoilDNAKits提取土壤中的DNAꎻ通过NanoDrop微量分光光度计㊁琼脂糖凝胶电泳检测DNA的纯度和完整性ꎬ将纯化的PCR产物进行文库构建ꎮ经过Qubit和Q ̄PCR验证文库合格后ꎬ使用NovaSeq6000对DNA文库进行测序ꎮ测序数据通过QiimeV1.9.1去除平均质量分数低(Q<20)和长度短(<100bp)的低质量序列ꎬ得到最终的有效数据(Effectivetags)ꎮ使用Usearch软件进行聚类ꎬ去除聚类过程中检测到的嵌合体ꎬ获得OTU的丰度和OTU代表序列ꎮ基于OTU的序列㊁丰度数据ꎬ开展物种注释㊁物种组成分析㊁Alpha多样性分析㊁Beta多样性分析㊁相关性分析等ꎮ1.6㊀数据处理用Excel2010进行数据处理ꎬ用SPSS25.0进行方差分析和多重比较(Duncan s新复极差法)ꎬ显著性水平为0 05ꎬ用R语言进行图形绘制ꎮ2㊀结果与分析2.1㊀烟株根际土壤理化性状由表1可以看出ꎬ不同青枯病发病程度的烟株根际土壤理化性状存在显著差异ꎮ青枯病发病烟株根际土壤的有机质㊁总氮㊁碱解氮㊁硝态氮㊁速效磷和速效钾含量均高于未发病烟株根际土壤ꎮ在发病烟株根际土壤中ꎬ随着烟株发病程度的加重(病级由1级升至7级)ꎬpH值㊁有机质含量㊁总氮含量㊁铵态氮含量降低ꎬ硝态氮含量升高ꎮ表1㊀不同发病程度烟株根际土壤理化性状Table1㊀Physicalandchemicalpropertiesofrhizospheresoiloftobaccoplantswithdifferentdiseasedegrees病级pH值有机质含量(g/kg)总氮含量(g/kg)碱解氮含量(mg/kg)硝态氮含量(mg/kg)铵态氮含量(mg/kg)全磷含量(%)速效磷含量(mg/kg)全钾含量(%)速效钾含量(mg/kg)05.96ʃ0.08a26.14ʃ1.24d1.57ʃ0.03c181.30ʃ20.44b15.12ʃ0.64d39.48ʃ2.61a0.05ʃ0.01a154.73ʃ38.16c0.30ʃ0.05a127.49ʃ27.47b15.97ʃ0.16a38.95ʃ1.14a2.32ʃ0.12a325.97ʃ41.96a36.13ʃ0.09c37.59ʃ6.09a0.07ʃ0.02a237.33ʃ24.76b0.40ʃ0.02a392.02ʃ64.26a55.76ʃ0.04a33.43ʃ1.65b1.88ʃ0.05b349.30ʃ58.07a38.75ʃ0b37.59ʃ12.80a0.07ʃ0.05a399.44ʃ67.57a0.30ʃ0.13a434.95ʃ71.60a75.46ʃ0.22b28.82ʃ0.07c1.64ʃ0.06c336.70ʃ4.59a54.06ʃ0.09a28.84ʃ3.00a0.05ʃ0.01a165.93ʃ8.53bc0.32ʃ0.06a219.70ʃ93.09b同列数据后标有不同小写字母代表在0.05水平差异显著ꎮ2.2㊀烟株根际土壤酶活性病害的发生会影响根际土壤酶活性ꎬ具体表现为根际土壤中蔗糖酶㊁过氧化氢酶活性随发病程度的加重呈下降趋势ꎮ由图1可以看出ꎬ青枯病5级烟株根际土壤的蔗糖酶活性显著低于不发病㊁青枯病1级烟株根际土壤ꎬ过氧化氢酶活性以青枯病1级烟株根际土壤最高ꎬ但是各等级病害间的差异未达到显著水平ꎮ以上结果表明ꎬ病害的严重程度与土壤酶活性有关ꎬ且与蔗糖酶活性间的关系较密切ꎮ2.3㊀青枯病不同发病程度根际土壤微生物群落多样性2.3.1㊀微生物α多样性变化㊀由表2可以看出ꎬ各处理的覆盖度均大于97%ꎮ土壤中细菌与真菌多样性对病害发生的响应不同ꎮ在真菌中ꎬ随着发病程度的加重ꎬShannon指数㊁Simpson指数㊁Chao1指数和Ace指数均在青枯病1级时最高ꎬ且只有Chao1指数㊁Ace指数显著高于其他病级ꎬ其余均未达到显著差异(t ̄test检验和wilcox秩和检验)ꎮ在细菌中ꎬ各指数也是青枯病1级时最高ꎬ但各病级间的差异均未达到显著水平ꎮ2.3.2㊀不同发病程度对土壤微生物β多样性的影响㊀由图2可以看出ꎬ在不同发病程度下ꎬ土壤真菌及细菌群落β多样性有一定差异ꎮ主坐标分析(Principalco ̄ordinatesanalysisꎬPCoA)图给出了基于Anosim相似性分析计算出的r值ꎬr值越接近1ꎬ说明组间差异越大于组内差异ꎮ真菌和细菌中PCoA的结果均有显著差异(P<0 05)ꎮ在PCo1轴上ꎬ随发病程度的增加ꎬ真菌群落逐渐分离ꎬ但正常土壤与青枯病7级烟株根际土壤有部分重合(图2A)ꎬ表明青枯病7级烟株根际土壤真菌群落与正6921江苏农业学报㊀2023年第39卷第6期常土壤相似ꎮ在PCo1轴上ꎬ正常土壤细菌群落与发病土壤能显著分开ꎬ而青枯病5级烟株根际土壤和青枯病7级烟株根际土壤未能明显分开(图2B)ꎬ表明正常土壤与发病土壤间存在差异ꎬ青枯病5级㊁7级烟株根际土壤细菌群落结构较为相似ꎮ不同处理间标有不同小写字母表示差异显著(P<0.05)ꎮ图1㊀不同病级烟株根际土壤的酶活性Fig.1㊀Enzymeactivitiesintherhizospheresoiloftobaccoplantswithdifferentdiseasegrades表2㊀青枯病不同发病程度下根际土壤真菌、细菌群落α多样性的变化Table2㊀Changesofαdiversityofsoilfungalandbacterialcommunitiesunderdifferentincidenceofbacterialwilt微生物病级覆盖度(%)Shannon指数Simpson指数Chao1指数Ace指数真菌0994.44a0.87a641.04b641.23b1994.56a0.88a798.71a795.97a5994.26a0.88a582.64b591.62b7994.26a0.86a664.97b655.80b细菌0998.05a0.97a3208.20a3419.59a1988.26a0.98a3208.35a3445.81a5996.93a0.93a2883.31a3086.05a7997.27a0.96a2897.16a3087.01a表中数据为平均值ꎬ对于同类微生物而言ꎬ同列数据后标有不同小写字母表示差异显著(P<0.05)ꎮA:不同发病程度对真菌群落β多样性的影响ꎻB:不同发病程度对细菌群落β多样性的影响ꎮD0:全株无病ꎻD1:青枯病1级ꎻD5:青枯病5级ꎻD7:青枯病7级ꎻPCo1:第一主成分ꎻPCo2:第二主成分ꎮ图2㊀不同发病程度对根际土壤微生物β多样性的影响Fig.2㊀Effectsofdifferentdiseasedegreesonsoilmicrobialβdiversity2.3.3㊀不同发病程度青枯病烟株根际土壤微生物属水平的差异㊀发病程度对根际土壤微生物群落相对丰度有一定影响(图3)ꎮ随着烟株发病程度的增加ꎬ真菌群落中被孢霉菌(Mortierella)㊁球托霉属(Gongronella)菌的相对丰度呈此消彼长的态势ꎬ与正常土壤相比ꎬ发病烟株根际土壤中镰刀菌属(Fu ̄7921白茂军等:烟草青枯病发病程度与土壤环境间的响应关系sarium)菌㊁柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)菌的相对丰度提高ꎬ毛霉属(Mucor)菌相对丰度有降低趋势ꎮ随着烟株发病程度的加重ꎬ肠杆菌属(Enterobacter)菌在青枯病5级㊁7级烟株根际土壤中的相对丰度高于正常土壤ꎬ鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)菌相对丰度在青枯病1级烟株根际土壤中较高ꎬ不动杆菌属(Acinetobacter)菌只出现在发病烟株根际土壤中ꎬ产黄杆菌属(Rhodanobacter)菌相对丰度随着烟株发病程度加重而逐渐增加ꎮ对相对丰度排名前7的细菌㊁真菌属进行差异性分析(Duncan s新复极差法)ꎬ详见表3ꎮ真菌群落中被孢霉菌(Mortierella)㊁球托霉属(Gongronella)菌㊁毛霉属(Mucor)菌ꎬ细菌群落中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)菌相对丰度的变化达到显著水平ꎮ结合指示物种分析ꎬ推测出与青枯病发病相关的差异物种ꎬ结果见图4ꎮA:属水平的真菌群落相对丰度ꎻB:属水平的细菌群落相对丰度ꎮD0:全株无病ꎻD1:青枯病1级ꎻD5:青枯病5级ꎻD7:青枯病7级ꎮ图A中ꎬUnclassi ̄fied:未经分类的ꎻOther:其他ꎻGibellulopsis(未中文命名)ꎻUmbelopsis:伞状霉属ꎻCoelastrella:星空藻属ꎻCylindrocarpon:柱孢霉菌属ꎻPseudaleuria(未中文命名)ꎻMucor:毛霉属ꎻFusarium:镰刀菌属ꎻGongronella:球托霉属ꎻMortierella:被孢霉属ꎻNicotiana:烟草属ꎮ图B中ꎬUnclassified:未经分类的ꎻOther:其他ꎻClostridium_sensu_stricto_10(未中文命名)ꎻSphingobacterium:鞘氨醇杆菌属ꎻBdellovibrio:蛭弧菌属ꎻMucilaginibacter:黏液杆菌属ꎻMassilia:马赛菌属ꎻRhodanobacter:产黄杆菌属ꎻAcinetobacter:不动杆菌属ꎻSphingomonas:鞘氨醇单胞菌属ꎻEnterobacter:肠杆菌属ꎻBacillus:芽孢杆菌属ꎮ图3㊀烟草青枯病不同发病程度下根际土壤微生物群落在属水平的组成Fig.3㊀Compositionofrhizospheresoilmicrobialcommunitiesatthegenuslevelunderdifferentincidenceofbacterialwilt表3㊀不同烟草发病程度对烟株根际土壤微生物相对丰度的影响Table3㊀Effectsofdifferentincidencedegreesontherelativeabundanceofmicroorganismsinrhizospheresoiloftobaccoplants类别拉丁名㊀㊀㊀㊀相对丰度D0D1D5D7真菌Nicotiana(烟草属)19.03ʃ8.82a17.61ʃ7.73a18.75ʃ1.72a19.92ʃ13.70aMortierella(被孢霉属)7.71ʃ5.25ab16.08ʃ10.63a3.76ʃ4.26ab1.50ʃ1.02bGongronella(球托霉属)10.68ʃ7.90ab0.49ʃ0.28b7.16ʃ2.94ab16.97ʃ13.45aFusarium(镰刀菌属)1.35ʃ0.29a4.54ʃ3.16a2.43ʃ1.45a5.55ʃ4.94aMucor(毛霉属)4.30ʃ3.13a0.48ʃ0.34b1.99ʃ0.72ab0.93ʃ0.79bPseudaleuria1.95ʃ2.51a3.11ʃ2.86a0.34ʃ0.27a0.58ʃ0.60aCylindrocarpon(柱孢霉菌属)0.44ʃ0.23a0.72ʃ0.22a0.32ʃ0.13a3.82ʃ4.62a细菌Bacillus(芽孢杆菌属)6.00ʃ8.62a6.34ʃ6.69a15.33ʃ11.77a4.00ʃ5.41aEnterobacter(肠杆菌属)8.05ʃ6.89a1.36ʃ1.90a11.37ʃ9.57a12.00ʃ10.29aSphingomonas(鞘氨醇单胞菌属)2.00ʃ0.27b6.11ʃ2.23a1.18ʃ0.31b1.64ʃ0.80bAcinetobacter(不动杆菌属)1.30ʃ0.86a0.72ʃ0.58a0.71ʃ0.95a2.93ʃ2.78aRhodanobacter(产黄杆菌属)0.02ʃ0.01a0.70ʃ1.19a1.37ʃ1.26a1.23ʃ2.09aMassilia(马赛菌属)1.81ʃ1.52a0.15ʃ0.02a0.23ʃ0.30a0.95ʃ0.86aMucilaginibacter(黏液杆菌属)0.80ʃ0.77a0.10ʃ0.09a0.13ʃ0.13a1.48ʃ1.29aD0:全株无病ꎻD1:青枯病1级ꎻD2:青枯病5级ꎻD7:青枯病7级ꎮ同行数据后标有不同小写字母表示差异显著(P<0 05)ꎮ8921江苏农业学报㊀2023年第39卷第6期2.3.4㊀不同发病程度烟株根际土壤中差异物种㊀为了获得不同发病程度烟株根际土壤细菌㊁真菌群落的主要差异物种ꎬ用LEFse软件进行lefse分析(LDAeffectsize)ꎬ对OTU数据进行统计意义和生物差异分析ꎮ如图4所示ꎬ在属水平上ꎬ对于不同青枯病发病程度烟株根际土壤的真菌而言ꎬ伞状霉属(Umbelopsis)的LDA值较大ꎬ为正常土壤中的差异物种ꎬ青枯病1级烟株根际土壤中的圆孢霉属(Staphylotrichum)为差异物种ꎬ青枯病5级烟株根际土壤中的毛霉属(Mucor)为优势种群ꎬ青枯病7级烟株根际土壤中的柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)为优势种群ꎮ图3A结果表明ꎬ发病烟株根际土壤中毛霉属(Mucor)菌的相对丰度高于正常土壤ꎬ说明毛霉属(Mucor)可能是不同青枯病发病程度烟株根际土壤真菌群落在属水平产生差异的主要物种ꎮD0:全株无病ꎻD1:青枯病1级ꎻD5:青枯病5级ꎻD7:青枯病7级ꎮ图A中ꎬChaetothyriales:刺盾炱目ꎻPlectosphaerellaceae:小不整球壳科ꎻGlomerellales:小丛壳目ꎻCylindrocarpon:柱孢霉菌属ꎻMicroascaceae:小囊菌科ꎻMicroascales:小子囊菌目ꎻStaphylotrichum:圆孢霉属ꎻSordaria ̄les_fam_Incertae_sedis:未中文命名ꎻMucor:毛霉属ꎻMucoraceae:毛霉科ꎻUmbelopsis:伞状霉属ꎻUmbelopsidaceae:伞枝泡囊霉科ꎻUmbelop ̄sidales:伞形霉目ꎻUmbelopsidomycetes:伞形霉纲ꎮ图B中ꎬBlastocatellaceae:酸杆菌科ꎻBlastocatellales:酸杆菌目ꎻRB41:未中文命名ꎻPyrino ̄monadaceae:未中文命名ꎻPyrinomonadales:未中文命名ꎻBlastocatellia_Subgroup_4:未中文命名ꎻSubgroup6:未中文命名ꎻIntrasporangiaceae:间孢囊菌科ꎻStreptomycetaceae:链霉菌科ꎻStreptomycetales:链霉菌目ꎻFlavisolibacter:未中文命名ꎻLactococcus:乳球菌属ꎻStreptococcaceae:链球菌科ꎻLactobacillales:乳杆菌目ꎻParcubacteria:未中文命名ꎻAllorhizobium_Neorhizobium_Pararhizobium_Rhizobium:未中文命名ꎻSphingomonas:鞘氨醇单胞菌属ꎻSphingomonadaceae:鞘酯单胞菌科ꎻSphingomonadales:鞘脂单胞菌目ꎻAlphaproteobacteria:α ̄变形菌纲ꎻBordetella:波氏杆菌属ꎻBurkholderia_Caballeronia_Paraburkholderia:未中文命名ꎻNitrosomonadaceae:亚硝化单胞菌科ꎻSC_I_84:未中文命名ꎻLysobacter:溶杆菌属ꎻRokubacteriales:罗库菌属ꎻNC10:未中文命名ꎻCandidatus_Udaeobacter:未中文命名ꎻChthoniobacteraceae:未中文命名ꎻChthoniobacterales:未中文命名ꎮ图4㊀不同发病程度烟株根际土壤中差异物种的分析结果Fig.4㊀Analysisresultsofdifferentspeciesinrhizospheresoiloftobaccoplantswithdifferentdiseasedegrees㊀㊀细菌中ꎬ与发病烟株根际土壤相比ꎬAllorhizobi ̄um_Neorhizobium_pararh属的LDA值高ꎬ为正常土壤中的差异物种ꎬ且随发病程度的加重ꎬ溶杆菌属(Ly ̄esobacter)㊁RB41㊁Flarisolibacter和鞘氨醇单胞菌属9921白茂军等:烟草青枯病发病程度与土壤环境间的响应关系(Sphingomonas)(来自青枯病1级烟株根际土壤)ꎬ乳球菌属(Lactococcus)(来自青枯病5级烟株根际土壤)ꎬ波氏杆菌属(Bordetella)(来自青枯病7级烟株根际土壤)逐渐成为特异种群ꎮ由图3B可以看出ꎬ肠杆菌属(Enterobacter)菌在青枯病5级㊁7级烟株根际土壤中的相对丰度高于正常土壤ꎻ鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)菌在青枯病1级烟株根际土壤中的相对丰度较高ꎬ而后随着发病程度的加重逐渐下降ꎬ表明鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)可能是青枯病不同发病程度烟株根际土壤细菌群落在属水平产生差异的主要物种ꎮ2.3.5㊀微生物群落组成与土壤环境因子间的相关性㊀选择差异较大的6个理化指标(pH值㊁SOM含量㊁TN含量㊁NO-3 ̄N含量㊁AP含量㊁AK含量)ꎬ结合OTU数据矩阵进行冗余分析(RDA)ꎮ由图5A可以看出ꎬ2个排序轴共解释了80.25%的真菌群落变化ꎬ其中毛霉属(Mucor)在TN含量㊁SOM含量㊁AK含量㊁AP含量和pH值箭头上的投影均在反向延长线上ꎬ呈负相关ꎬ而在NO-3 ̄N含量箭头上的投影在正向延长线上ꎬ呈正相关ꎻ柱孢霉菌属(Cylindro ̄carpon)与NO-3 ̄N含量呈负相关ꎬ与其余理化因子呈正相关ꎮ由图5B可以看出ꎬ2个排序轴共解释了81.1%的细菌群落变化ꎬ其中ꎬ鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)与pH值㊁TN含量㊁SOM含量㊁AK含量呈正相关ꎬ与AP含量㊁NO-3 ̄N含量呈负相关ꎮ从箭头长度可以看出ꎬTN含量㊁SOM含量对微生物群落结构的影响较大ꎮA:属水平真菌群落组成与土壤因子的冗余分析ꎻB:属水平细菌群落组成与土壤因子的冗余分析ꎮRDA1:排序轴1ꎻRDA2:排序轴2ꎻD0:全株无病ꎻD1:青枯病1级ꎻD5:青枯病5级ꎻD7:青枯病7级ꎻSOM:有机质ꎻAK:速效钾ꎻTN:总氮ꎻAP:速效磷ꎻNO-3 ̄N:硝态氮ꎻMortierella:被孢霉属ꎻGongronella:球托霉属ꎻFusarium:镰刀菌属ꎻMucor:毛霉属ꎻCylindrocarpon:柱孢霉菌属ꎻBacillus:芽孢杆菌属ꎻAcinetobacter:不动杆菌属ꎻSphingomonas:鞘氨醇单胞菌属ꎻRhodanobacter:产黄杆菌属ꎻEnterobacter:肠杆菌属ꎮ图5㊀微生物群落组成与土壤因子的冗余分析结果Fig.5㊀Redundancyanalysisofmicrobialcommunitycompositionandsoilfactors3㊀讨论烟草青枯病的发生跟土壤养分供应水平㊁酸碱状况㊁酶活性和微生物等的相关性较大[19 ̄20]ꎮ本研究结果表明ꎬ在烟株发生青枯病的根际土壤中ꎬ随着发病程度的加重ꎬ土壤pH值㊁有机质含量㊁总氮含量降低ꎬ硝态氮含量升高ꎬ原因可能是pH值的下降可促进土壤青枯雷尔氏菌(Ralstoniasolanacearum)相对丰度的提高[21]ꎬ从而导致病害加重ꎬ而部分养分可通过增强烟株的抗逆性从而减少病害的发生[22]ꎮ何万泽[23]研究发现ꎬ加入有机肥可以提高植株抗病性ꎬ当有机氮施用量占施氮量的20%~30%时ꎬ烟草的抗病性最高ꎮ赵芳等[24]研究发现ꎬ适量的氮素水平可以提高烟株的抗性ꎬ进而使其抵御病害发生ꎬ这与本研究结果类似ꎬ发病土壤的有机质㊁总氮含量高于健康土壤ꎬ且随发病程度增加呈下降趋势ꎬRDA结果还显示ꎬ有机质㊁氮是影响根际土壤微生物群落结构的关键因子ꎮ不同形态的氮素可以影响作物生长发育和根系形态结构ꎬ从而影响作物的抗病性[25]ꎬ而硝态氮可以减少香蕉枯萎病[26]0031江苏农业学报㊀2023年第39卷第6期和大白菜斑点病的发生[27]ꎮ本研究结果显示ꎬ随着青枯病的发生ꎬ土壤中硝态氮含量逐步升高ꎬ但是RDA结果显示ꎬ硝态氮含量对随根际环境变化较大的微生物影响不大ꎮ本试验结果表明ꎬ随着青枯病发病程度的加重ꎬ蔗糖酶㊁过氧化氢酶活性先增后减ꎬ这与一些研究者如史普酉等[28 ̄30]对不同作物的研究结果类似ꎬ表明这2种酶对土传病害的相应规律具有普遍性ꎮ在烟株发病初期ꎬ酶活性出现小幅上升的原因可能是烟株为了抵抗逆境ꎬ通过改变根系分泌物等方式促使酶活性短暂升高ꎮ因此ꎬ土壤养分含量㊁酶活性与青枯病的发生密切相关ꎮ土壤微生物在作物根际土壤微生态环境中发挥着重要作用ꎬ是影响植株发病的重要因素[31 ̄32]ꎮ本研究发现ꎬ在发病土壤中ꎬ真菌群落镰刀菌属(Fu ̄sarium)㊁柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)的相对丰度高于正常土壤ꎬ且随发病程度的加重ꎬ其相对丰度呈增加趋势ꎬ毛霉属(Mucor)㊁被孢霉菌(Mortierella)㊁球托霉属(Gongronella)相对丰度的变化达到显著差异ꎬ说明以上真菌可能与烟草青枯病发生有关ꎮ目前已有研究发现ꎬ镰刀菌属(Fusarium)㊁柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)是潜在的致病性真菌群落[31 ̄32]ꎬ镰刀菌属(Fusarium)真菌是一类重要的寄生性植物病原真菌ꎬ可侵染大多数植物并引起毁灭性病害[33]ꎬ柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)是一类能引发多种植物(包括人参㊁三七等)根腐病的常见土壤真菌[34 ̄35]ꎬ并且在发病土壤中检测出的柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)为优势菌属ꎬ与关键土壤因子pH值㊁全氮含量㊁有机质含量等呈负相关ꎮ因此推测ꎬ柱孢霉菌属菌丰度的增加可能是造成烟株发病的原因之一ꎬ而毛霉属(Mucor)是土壤中常见的有益真菌类群[36]ꎬ在本研究中属于发病土壤中的优势菌群ꎬ可能是致病菌㊁寄主及环境的差异ꎬ导致其发挥不同作用ꎮ球托霉属(Gongronella)㊁被孢菌属(Mor ̄tierella)菌为有益菌[37 ̄38]ꎬ球托霉属(Gongronella)㊁被孢菌属(Mortierella)虽然不是特异物种ꎬ但是随着青枯病的发生ꎬ球托霉属(Gongronella)㊁被孢菌属(Mortierella)菌的相对丰度变化差异达到显著水平ꎬ这或许与青枯病发生有关ꎮ在细菌群落中ꎬ肠杆菌属(Enterobacter)在青枯病5级㊁7级烟株根际土壤中的相对丰度高于正常土壤ꎬ鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)在青枯病1级烟株根际土壤中的相对丰度较高ꎬ而后随着发病程度的增加逐渐下降ꎬ鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)菌是土壤中的有益微生物ꎬ它的减少可能导致致病微生物增加[39]ꎮ特异性物种分析结果表明ꎬ鞘氨醇单胞菌属(Sphin ̄gomonas)为特异物种ꎬ且与pH值㊁全氮含量㊁有机质含量㊁速效钾含量呈正相关ꎬ与速效磷含量㊁硝态氮含量呈负相关ꎮ因此推测ꎬ土壤中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)相对丰度的降低或许是青枯病发生的关键因素ꎬ具体影响机制还有待进一步探究ꎮ4㊀结论青枯病的发生降低了细菌㊁真菌的多样性ꎬ微生物群落中的柱孢霉菌属(Cylindrocarpon)的相对丰度增加ꎬ毛霉属(Mucor)㊁鞘氨醇单胞菌属(Sphin ̄gomonas)的相对丰度降低是影响烟草青枯病严重发生的关键菌属ꎮ提高土壤全氮含量㊁有机质含量能有效降低烟草青枯病的发病程度ꎮ参考文献:[1]㊀吴永铭ꎬ钟小丽ꎬ谢凤标.土壤调理剂对植烟土壤理化性状及烤烟产质量的影响[J].现代农业科技ꎬ2021(20):6 ̄9. [2]㊀章文水ꎬ张㊀瀛ꎬ王雪仁ꎬ等.不同土壤改良措施对植烟土壤理化性状及烟草青枯病的影响[J].中国烟草科学ꎬ2019ꎬ40(2):16 ̄22.[3]㊀王㊀垚ꎬ韩松庭ꎬ杨㊀亮ꎬ等.生物有机肥对烟草青枯病防控的研究进展[J].植物医生ꎬ2020ꎬ33(6):18 ̄23.[4]㊀刘㊀勇ꎬ秦西云ꎬ李文正ꎬ等.抗青枯病烟草种质资源在云南省的评价[J].植物遗传资源学报ꎬ2010ꎬ11(1):10 ̄16. [5]㊀单晓鹏.烟草青枯病的防治研究进展[J].现代农业科技ꎬ2021(11):111 ̄113.[6]㊀叶建如ꎬ顾㊀钢ꎬ张㊀瀛.几种药剂防治烟草青枯病的药效评价[J].中国烟草科学ꎬ2013ꎬ34(1):72 ̄76.[7]㊀刘艳霞ꎬ李㊀想ꎬ曹㊀毅ꎬ等.抑制烟草青枯病型生物有机肥的田间防效研究[J].植物营养与肥料学报ꎬ2014ꎬ20(5):1203 ̄1211.[8]㊀张永春ꎬ黄㊀镇ꎬ关国经ꎬ等.不同农业生态调控措施对烟草青枯病的影响[J].中国烟草科学ꎬ2007(4):49 ̄52. [9]㊀方树民ꎬ唐莉娜ꎬ陈顺辉ꎬ等.作物轮作对土壤中烟草青枯菌数量及发病的影响[J].中国生态农业学报ꎬ2011ꎬ19(2):377 ̄382.[10]孙㊀思ꎬ王㊀军.青枯病发病率与土壤条件关系的研究进展[J].江西植保ꎬ2005(1):17 ̄20.[11]倪纪恒.不同土壤类型与调控措施对烟草根系生长与分布的影响[D].郑州:河南农业大学ꎬ2002.[12]匡传富ꎬ何志明ꎬ汤若云ꎬ等.烟草青枯病土壤微生物数量及生理群的测定[J].中国烟草科学ꎬ2003(1):43 ̄45.[13]章文水ꎬ张㊀瀛ꎬ王雪仁ꎬ等.不同土壤改良措施对植烟土壤理1031白茂军等:烟草青枯病发病程度与土壤环境间的响应关系化性状及烟草青枯病的影响[J].中国烟草科学ꎬ2019ꎬ40(2):16 ̄22.[14]樊㊀俊ꎬ谭㊀军ꎬ王㊀瑞ꎬ等.烟草青枯病发病程度的影响因素分析[J].烟草科技ꎬ2021ꎬ54(10):20 ̄28.[15]吴晓宗.烟草青枯病发病对植烟根际土壤微生态的影响[D].郑州:郑州大学ꎬ2020.[16]黎妍妍ꎬ王㊀林ꎬ彭五星ꎬ等.烟草青枯病不同发病阶段根际土壤微生物群落变化趋势分析[J].中国烟草科学ꎬ2020ꎬ41(5):73 ̄78.[17]高游慧ꎬ郑泽慧ꎬ张㊀越ꎬ等.根际微生态防治作物土传真菌病害的机制研究进展[J].中国农业大学学报ꎬ2021ꎬ26(6):100 ̄113.[18]国家烟草专卖局.烟草病虫害分级及调查方法:GB/T23222-2008[S].北京:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局ꎬ中国国家标准化管理委员会ꎬ2008.[19]番华彩ꎬ唐嘉义ꎬ秦小萍.烟草青枯病防治研究进展[J].云南大学学报(自然科学版)ꎬ2008ꎬ30(增刊1):31 ̄35. [20]李红丽ꎬ李清飞ꎬ郭夏丽ꎬ等.调节土壤微生态防治烟草青枯病[J].河南农业科学ꎬ2006(2):57 ̄60.[21]汪汉成ꎬ余㊀婧ꎬ蔡刘体ꎬ等.温度㊁湿度㊁接菌量及pH对烟草青枯病菌致病力的影响[J].中国烟草科学ꎬ2017ꎬ38(5):8 ̄12. [22]BUDAKOVDꎬNAGLNꎬSTOJŠINVꎬetal.SensitivityofCercos ̄porabeticolaisolatesfromSerbiatocarbendazimandflutriafol[J].CropProtectionꎬ2014ꎬ66:120 ̄126.[23]何万泽.烟草不同氮源水平对赤星病的抗性研究[J].烟草科技ꎬ2001(3):45 ̄46.[24]赵㊀芳ꎬ赵正雄ꎬ徐发华ꎬ等.施氮量对烟株接种黑胫病前㊁后体内生理物质及黑胫病发生的影响[J].植物营养与肥料学报ꎬ2011ꎬ17(3):737 ̄743.[25]谭㊀军ꎬ周冀衡ꎬ李㊀强ꎬ等.氮素形态对烟草黑胫病发生的影响[J].中国烟草科学ꎬ2017ꎬ38(4):80 ̄85.[26]董㊀鲜ꎬ郑青松ꎬ王㊀敏ꎬ等.铵态氮和硝态氮对香蕉枯萎病发生的比较研究[J].植物病理学报ꎬ2015ꎬ45(1):73 ̄79. [27]郭㊀莹ꎬ杨晓云ꎬ司朝光ꎬ等.不同形态氮素营养对大白菜芝麻状斑点病发生的影响[J].园艺学报ꎬ2011ꎬ38(8):1489 ̄1497. [28]史普酉ꎬ杨成翠ꎬ贾㊀孟ꎬ等.不同黑胫病发病程度下植烟根际土壤酶活性及细菌群落结构差异比较[J].中国土壤与肥料ꎬ2020(1):179 ̄187.[29]寻路路ꎬ赵宏光ꎬ梁宗锁ꎬ等.三七根腐病病株和健株根域土壤微生态研究[J].西北农业学报ꎬ2013ꎬ22(11):146 ̄151. [30]廖梓良ꎬ孙世中ꎬ刘建香ꎬ等.设施栽培香石竹根际土壤酶活与土传病害相关性研究[J].云南师范大学学报(自然科学版)ꎬ2009ꎬ29(3):59 ̄63.[31]宋㊀帅ꎬ赵艳艳ꎬ刘亦晗ꎬ等.轮作大蒜对番茄植株根际土壤微生态的影响[J].北方园艺ꎬ2022(23):98 ̄105.[32]LIYLꎬDAISYꎬWANGBYꎬetal.Autotoxicginsenosidedis ̄ruptssoilfungalmicrobiomesbystimulatingpotentiallypathogenicmicrobes[J].AppliedandEnvironmentalMicrobiologyꎬ2020ꎬ86(9):e00130 ̄20.[33]高㊀芬ꎬ岳换弟ꎬ秦雪梅ꎬ等.植物致病镰刀菌细胞壁降解酶的研究进展[J].江苏农业学报ꎬ2018ꎬ34(4):955 ̄960. [34]张天宇ꎬ李恭民ꎬ陈伟群ꎬ等.西洋参锈腐病病原研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版)ꎬ1991(1):43 ̄48. [35]HILDEBRANDAA.RootrotofginsenginOntariocausedbymemberofthegenusRumularia[J].CanadianJournalofRe ̄searchꎬ2011ꎬ12(1):82 ̄114.[36]刘雨艳ꎬ保丽美ꎬ魏云林ꎬ等.连作三七根际土壤自毒物质与微生物互作研究进展[J].中药材ꎬ2022ꎬ45(1):242 ̄247. [37]LEESMꎬKONGHGꎬSONGGCꎬetal.DisruptionofFirmi ̄cutesandActinobacteriaabundanceintomatorhizospherecausestheincidenceofbacterialwiltdisease[J].TheISMEJournalꎬ2021ꎬ15(1):330 ̄347.[38]黄芳芳.农药对三七根际土壤被孢霉的影响及其田间定殖能力[D].昆明:云南大学ꎬ2017.[39]黎妍妍ꎬ王㊀林ꎬ彭五星ꎬ等.烟草青枯病不同发病阶段根际土壤微生物群落变化趋势分析[J].中国烟草科学ꎬ2020ꎬ41(5):73 ̄78.(责任编辑:徐艳)2031江苏农业学报㊀2023年第39卷第6期。
关于影响土壤酶活性因素的研究
关于影响土壤酶活性因素的研究摘要:本文对国内外土壤酶活性影响因素的研究进行了综述,总结了土壤微生物、团聚体、农药、重金属和有机物料等对土壤酶活性的影响,并对土壤纳米粒子与土壤酶活性关系的研究发展前景进行了展望。
关键词:土壤酶活性;微生物;团聚体;重金属;有机物料Study progress on factors affecting soil enzyme activity Abstracts: In this article,the study on factors affecting soil enzyme activity in recent years was reviewed. Several aspects such as microbial,aggregation,heavy metals,organic manure and so on were included.At the same time,the effects of the soil inorganic nanometer particle (SINP) on soil enzyme activity inthe future research was forecasted.Key words: soil enzyme activity;microbial;aggregation;heavy metals;organic manure 酶是土壤组分中最活跃的有机成分之一,土壤酶和土壤微生物一起共同推动土壤的代谢过程[1]。
土壤酶来源于土壤中动物、植物和微生物细胞的分泌物及其残体的分解物,其中微生物细胞是其主要来源[1,2]。
土壤中广泛存在的酶类是氧化还原酶类和水解酶类,其对土壤肥力起重要作用。
土壤中各有机、无机营养物质的转化速度,主要取决于转化酶、蛋白酶磷酸酶、脲酶及其他水解酶类和多酚氧化酶、硫酸盐还原酶等氧化还原酶类的酶促作用[2]。
土壤中磷元素的含量分析的研究
土壤中磷元素的含量分析的研究摘要:本研究是对土壤中磷元素的含量进行分析的研究。
通过讨论磷对植物的一系列的功能与作用,了解磷在土壤中的存在形态,进一步深入研究土壤中磷的两大种类。
有机磷和无机磷的组成土壤中的全磷,但是土壤中全磷的含量多时却不能代表土壤的磷元素供应充足,其中大部分是有机磷,有机磷都以高分子形态存在,有效性很低。
而当土壤中磷的含量低与某个水平的时候,我们就可能说其磷素供应不足。
实验测定出样品中不同等高线上的磷含量存在差异,我们可以判断其样品土壤区域的磷素分布遭受破坏。
引起这种现象的原因主要是:1 使用含磷洗衣粉。
2 由于样品土壤在学校学生宿舍旁,学校经过大面积的修建,使得周围土壤性质遭受到人为活动的影响。
关键词:土壤磷 原子吸收 土壤磷的测定 形态分布作者简介:吴涛(1982.9-)、男、汉族,贵州民族学院化学与环境科学学院2002级学生。
第一章 综述1.1 土壤中磷对植物的作用:植物是人类赖以生存的物质财富,而植物是通过吸收土壤中养分来维持植物的生长。
土壤中磷的存在对植物的营养有重要的作用,它是植物生长所必须的重要元素之一,植物用来吸收养分的根系也和磷有密切的关系。
在自然界中磷大多以磷酸盐的形式存在,常见的有磷酸钙、磷灰石等。
它在植物体中的含量仅次于氮和钾。
一般在种子中含量较高。
磷对植物营养有重要作用,几乎许多重要的有机化合物都有磷元素。
磷在植物体内参与光和作用、呼吸作用。
能量储备和传递细胞分裂。
细胞增大和其他过程,磷能促进植物早期根系的形成和生长,提高植物适应外界环境条件的能力。
有助于植物抗寒,磷还能提高许多水果、蔬菜和粮食作物的品质还有助于增强一些植物的抗病性,还具有促熟作用对收获和作物品质是非常重要的。
植物从土壤中吸收磷时,若土壤中没有足够的磷元素时或没有足够能够提供植物吸收的磷元素时,植物生长将受到极大的限制。
那么土壤中的磷元素有哪些形态呢?土壤全磷即磷的总含量,包括有机磷和无机磷两大类,土壤中磷元素大部分是以迟效性状态存在,因此土壤中全磷的含量并不能作为土壤磷素供应的指标。
烟田土壤微生物与养分关系研究进展
的处理对氨化细菌 、 放线菌、 真菌数量和磷酸酶活性影响 最大, 饼肥占 2%的处理对细菌影响最大。郭利等 对 0 不同微生物种群进行 了数量和多样性分析 , 结果表 明, 细
菌、 固氮菌、 放线菌和真菌的数量随着有机肥料施用量的
增加而呈现增长趋势, 施用有机肥料的烟 田微生物多样 性指数 日和均匀度 E低于未施用有机肥料 的。施用芝 麻饼肥可明显提高根际土壤酶活性、 土壤微生物 C和 N 含量 , 际土壤微 生物 C N含量 分别提 高 7 .8 ~ 根 、 9 8%
r t n o h n o g P o i c ,Wef n 6 0 1 ai fS a d n r vn e o i g 2 1 6 ,C i a a h n ;3 .Z u h n r n h,W efn o a c o p rt n o h d n r vn e h cegBac i g T b c o C r o ai f S a o g P o ic , a o n
(. 1湖北 中烟工业有限责任公司 武汉卷烟厂 , 湖北 武汉 40 5 ; 山东潍坊烟草有限公司, 30 12 . 山东 潍坊 2 16 ; 601
3 山东潍坊烟草有限公司 诸城分公司 , . 山东 诸城 22 0 ) 620
摘 要: 围绕肥料 、 土壤养分、 种植 带度及根际土壤养分这几 个方面与土壤 微生物 的相 互作 用关 系综述 了近几年 来植烟 】
配施可明显提高土壤微生物多样性指数、 丰富度指数和 均匀度及优势度指数。
收稿 日期 :0 1 0 2 1 - 5—1 9 基金项 目: 国家烟草专卖局资助项 目( 300 16 。 30 865 ) 作者简介 : 曙光(9 0 )男 , 孙 1 一 , 河南周 口 , 8 人 农艺师, 主要从事烟叶科研 、 新技术推广及烟叶基地管理工作 。
土壤酸性磷酸酶活性测定方法
土壤酸性磷酸酶活性的测定⑴原理该方法以对硝基苯磷酸二钠(即pNPP)为基质,基质在土壤酸性磷酸酶的催化下水解生成黄色色的对硝基苯酚(即pNP),该黄色溶液在410nm处有最大吸收光值,根据对硝基苯酚的生成数量与黄色溶液的吸光度呈正比来进行定量分析,以此来反映土壤酸性磷酸酶的活性,采用的是对硝基苯磷酸二钠比色法。
⑵测定方法①称取壤土0.2g、砂土0.5g、粘土0.1g风干土于10mL离心管中,加入0.2 mL甲苯和4 mL ph6.5 磷酸缓冲液,再加1 mL 0.05 mol/L对硝基苯磷酸二钠溶液(用磷酸缓冲液配制),摇匀后加盖,放进36~37℃的培养箱中进行培养1个小时;②培养完成后取出加入0.5 mol/L的CaCl2 1 mL 及0.5 mol/L的NaOH 4 mL,摇匀;③而后在2500r/min下离心5min;取上层清夜于10ml 离心管4000r/min下再离心5min.④取上清液在410 nm处比色,并记录吸收光值。
⑶标准曲线的制作①取13支玻璃试管,按顺序编号,并按表2加入试剂。
表2对硝基苯酚标准曲线配制表离心管号0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、120.005?mol/mLpNP(mL)0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08 0.09 0.10 0.11 0.12H2O(mL)0.8、0.79、0.78、0.77、0.76、0.75、0.74、0.73、0.72 0.71 0.70 0.69 0.68pNP的含量(?mol)0、0.00005、0.0001、0.00015、0.0002、0.00025、0.0003、0.00035、0.0004 0.00045 0.0005 0.00055 0.0006摇匀0.2mol/LpH6.5磷酸缓冲液(mL) 40.5mol/L CaCl2(mL) 10.5mol/L NaOH(mL) 4②混匀后,转入10mL的离心管中,在2500r/min下离心5min,再在4000r/min下离心5min以0号作为对照,在A410nm波长下测光吸收值,并记录光吸收值A410。
土壤酸性磷酸单酯酶活性的测定
2.2.3 土壤酸性磷酸单酯酶活性的测定采用Schneider等(2000)针对有机质含量高的森林土壤,通过改进Tabatabai 和Bremner(1969)方法来测定土壤APA。
将1.00 g新鲜土样(<2 mm) 放置于100 ml 的锥形瓶中,然后加入4 ml的pH值为6.5通用缓冲液和1 mL100 mM 的对硝基苯磷酸钠溶液。
轻摇均匀并塞上瓶塞。
在30℃下培养30 min。
当培养结束后,立即把锥形瓶放入冰中冷却,然后加入1 mLCaCl2 (2 M) 溶液和4 ml NaOH (0.2 M)溶液,轻摇几秒钟后,加入90 ml去离子水,然后过滤。
如果土壤APA很高,可以进一步稀释溶液。
用分光光度计在400 nm进行比色,测定溶液(黄色) 的吸光值。
每个样品均做三次重复。
同时,配制工作曲线用的对硝基苯酚标准溶液。
吸取100 ug·ml-1的对硝基苯酚溶液0 ml、2 ml、4 ml、6 ml和8 ml于100 ml的锥形瓶中,加入1 ml CaCl2 (2 M) 溶液和4 ml NaOH (0.2 M) 溶液,分别用水调至100 ml,轻摇几秒钟,滤纸过滤,同样条件下比色。
为消除土壤浸出液颜色的影响,应做对照:1.00 g土样加入4 ml缓冲液、CaCl2溶液1 ml和NaOH溶液4 ml,再加入1 ml 对硝基苯磷酸钠溶液,用去离子水补充体积至100 ml。
轻摇几秒钟后,立即过滤。
在同样条件下比色。
Schneider K,Turrion M B,Gallardo J F. Modified method for measuring acid phosphatase activities in forest soils with high organic matter content. Communications in Soil Science and Plant Analysis,2000,31 (19-20):3077-3088Tabatabai M A,Bremner J M. Use of p-nitrophenyl phosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biology & Biochemistry,1969,1:301-307通用缓冲液:取12.1g三(羟甲基)氨基甲烷、11.6g丁烯二酸、14.0g柠檬酸、6.3g硼酸于488ml 氢氧化钠溶液(1mol L-1)中,然后用水稀释至1L,低温贮存备用。
草地生态系统中的土壤酶活性与土壤质量
草地生态系统中的土壤酶活性与土壤质量草地生态系统是地球上重要的陆地生态系统之一,土壤是草地生态系统的基础。
土壤酶活性与土壤质量是评价土壤健康和生态系统功能的重要指标。
本文将就草地生态系统中的土壤酶活性与土壤质量展开论述。
一、土壤酶活性的意义土壤酶是指存在于土壤中具有催化反应的生物酶,它们能够加速土壤中的化学反应速率,对土壤有机质分解、氮磷钾循环、植物营养元素的转化等过程起着重要作用。
土壤酶活性是衡量土壤功能健康的重要指标之一,可以反映土壤生态系统的运行状况和其内部物质转化的水平。
二、土壤酶活性与土壤质量的关系1. 总酶活性与土壤有机质土壤有机质是保持土壤结构稳定和提供营养物质的重要组成部分。
土壤中的总酶活性通常与土壤有机质含量密切相关,通过对有机质的分解产生的土壤酶能够促进有机质的矿化和转化,从而提高土壤肥力和改善土壤质量。
2. 脲酶活性与氮循环脲酶是参与土壤中尿素氮生物转化的重要酶类,其活性能够反映土壤中氮循环的状况。
土壤中脲酶活性的增加,意味着尿素分解速率的增加,从而释放出更多的氮源供植物吸收利用。
因此,脲酶活性的提高能够增加土壤中氮素的有效性,进而提高草地生态系统的氮素利用效率。
3. 磷酸酶活性与磷循环磷酸酶是参与土壤中有机磷矿化的重要酶类,它能够将有机磷转化为无机磷,从而提高土壤中磷的有效性。
磷酸酶活性的增加有助于磷酸盐的释放和转化,提高草地生态系统对磷素的利用效率。
三、影响土壤酶活性的因素1. 温度温度是影响土壤酶活性的重要因素之一。
一般来说,土壤酶活性随温度的升高而增加,但过高的温度会导致酶的变性和活性降低。
2. pH值pH值对土壤酶的活性有一定的影响。
不同酶对pH的适应范围不同,一般来说,土壤酶活性会在一定的pH范围内维持相对稳定。
3. 土壤湿度适宜的湿度有利于土壤中酶的活性,但过高或过低的湿度都会影响酶的功能,导致酶活性下降。
四、提高草地生态系统中土壤酶活性和土壤质量的方法1. 合理施肥合理施肥能够提供充足的养分供应,为土壤中微生物活动和酶的正常功能提供必要的物质基础。
一株新型解磷菌的筛选鉴定及其制备煤矸石烟草复合肥料
241 中国土壤与肥料 2023 (11)doi:10.11838/sfsc.1673-6257.22673一株新型解磷菌的筛选鉴定及其制备煤矸石烟草复合肥料盛定红,李小军,张景宁,董丽敏,杜 鑫,谢承卫*(贵州大学化学与化工学院,贵州 贵阳 550025)摘 要:针对我国烟草连种和大量施用化肥引起的土壤板结、酸化、供肥能力下降等系列问题,从贵州省某煤矸石露天存贮地附近植物根际土壤中,筛选培育出一株解磷效果优异的解磷细菌,编号为GZ-11。
经生理生化试验和分子生物学鉴定,该菌株为东洋芽孢杆菌(Bacillus toyonensis )。
利用GZ-11处理煤矸石制备煤矸石微生物肥料,在煤矸石微生物肥料的基础上掺入不同比例的氮、磷、钾制备1号煤矸石烟草复合肥料(A)和2号煤矸石烟草复合肥料(B)。
以烟草专用肥(CK)为对比,进行烟草大田种植试验,探究两种煤矸石烟草复合肥料对烟草生长及品质的影响。
结果表明:(1)经GZ-11处理后的煤矸石的有效磷、碱解氮、速效钾含量分别为132.40、720.63、815.60 mg/kg,分别是原煤矸石的14.38、5.99、6.01倍。
(2)在封顶期3种处理下烟草的茎围和最大叶面积均无显著差异;在烟草株高表现上,A 处理显著高于CK 处理。
(3)与CK 相比,A、B 两种处理下的烟叶化学成分(烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯含量)更接近优质烟。
以上结果表明,两种煤矸石烟草复合肥料在促进烟草农艺性状上与烟草专用肥差别不大,在提高烟草品质上优于烟草专用肥料,可促进烟草业的绿色发展。
关键词:煤矸石;解磷菌;烟草复合肥料;烟草;大田试验收稿日期:2022-10-31;录用日期:2023-02-14基金项目:贵州省科学技术基金项目(No.20171028) ;贵州省科技厅2016年科技支撑计划项目[黔科合(2016)2808号];中国烟草总公司贵州省公司科技项目(No.201708)。
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Ke rs;Bier go ywo d j e in;pa td t b c os i {p o p aae;e z me at i i lne o a c ol s h s h ts n y ci t vy
土壤 的酶活性反 映 了土壤 中进行 的各种 生物化学过程 的强度和 方向 。我 国在土壤 酶活性 的研究 方面 , 取得 了不 少 的理论 及 应用成果 。但在所有 的研究 中 , 为土壤磷 酸 酶活性很 不稳 认 定, 而很 少选 择其为研 究对 象 。 者试 图通过对 毕节地 区不 同肥 力烟 地土壤 中磷 酸酶 活性 的研 笔 究, 来探讨 磷 酸酶活性 与土 壤肥 力因索 的关 系。
毕 节 地 区烟 地土 壤 中磷酸酶 活性 的研 究
物 迅 半
( 州 省 毕 节 地 区农 业 科 学 研 究所 ,毕 节 5 1 0 ) 贵 5 0 7
[ 摘 要]用改进后 的 G・H fm n法分析 丁毕节地区不同肥力烟地土壤磷酸酶 活性状 况。结果表明 : o a 在 同 一 时 期 . 同肥 力烟 地 土 壤 中磷 酸酶 活性 差 异 轾 太 土壤 中磷 酸 酶 活性 与烤 烟 产 质 量 具 有 一 定 的相 关性 , 不 与烤 烟化 学 成 分 闾 的 协调 性 有 关 。经 相 关 分析 , 土壤 磷 酸 酶 活 性 与 奎 氮、 有机 质 、 效 磷 、 速 水解 氯等 关 系密切 。 [ 关键词 ] 节地 区;蛔地土壤 :磷酸酶 ; 活性 毕 酶 [ 中围分类号]s 5. l42 [ 文献标识码]A
t b c o s i .Th r r e t o r l t n b t e o a c u l y a d p o p a a e a tv t n t e s i . o a c ol s e e a e a c ra  ̄c r ea i e we n t b c o q ai n h s h t s c i i i h ol J o t y s Th s o r l to l k wih h h r n o t b c o c e c l o o e t . By o r l to a a y i , we i c re a i n i s n t t e a mo y f o a c h mia c mp n n s c re a i n n lss d s o e e h t t e e we e c o e r t t n e we n p o p a a e a t iy a d t t ln t o e i v r d t a h r r l s ea i s b t e h s h t s c i t n o a i g n,o g n c ma t r c o v r ra i te , a alb ep o p a e a d a al b e n to e n p a t d t b c o s i . v i t h s h t n v i l ir g n i tn e o a c o l a a s
l 材 料 与方 法
1 1 供 试 土壤 采 自毕 节地 区 8个县 ( ) 区土 壤 , . 市 烟 主要 为 黄壤 、 灰 土、 色土 、 石 紫 黄棕 壤 4 个土类 。 12 样本 的 采集与 处理 样 本 采 自 l 9 . 6年 5 2 日至 6月 2 9 月 1 4日 、 9 7年 5月 l l9 9日至 6月 1 5日, 风干后 过lrr筛 , tt 置棕 色瓶 中 于冰箱 内( ~ C) 存备 用 。并在 相应 的土样 采集 点调 ff 3 保 查 烤烟 产量 、 产值 、 均价 。采 集 中黄三级 烟 叶分 析化学 成分 。 1 3 测试 方法 磷 酸酶 活性测 定采用 改进后 的 G ・ f n 法 。取 5g过 2 . Hof ma 0目筛 的风干 土样于 0ml 容量 瓶中 , 0 2ml 用 . 甲苯 处理 。1 i , r n后 加人 5ml 磷 酸二钠 溶液和 5 相 5 a 苯 ml
( f el s ̄ t f A r ut r l c n e , uz o 5 7 0 C a B』 n t u e g i l a i cs G ih u 5 1 0 , Mn ) i o c u Se
Abs r c :By u i g a n e ・Ho f n me h d,t e p o p a a e a tvt f p a t d t b c o s i ta t s n me d d G fma t o h h s h t s c iiy o ln e o a c o l s
wa n lz d i ie Th e ut rs n e h tte p o p aa e a t i ais wih frit fpa p e e td t a h h s h ts ci t v re t etl y o lne s vy i
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2 0 ,0 1 :3 3 0 2 3 ( )3 - 4
Gu z o r u t r lS i n e ih u Ag i lu a c c s c e
[ 文章编号]10 —6 1 2 0 ) l0 1—0 30 0 130 (0 2 O 一000 3—2