多年种植RRS对根际土壤微生物数量及氮素转化的影响

在整个生育期每一年不同品种大豆对土壤细菌 数量影响的变化趋势大体一致 ，表现为花期至结荚 期呈上升趋势 ，结荚期至鼓粒期土壤细菌数量呈下 降趋势 ，在成熟期又略微有所增长。
表 １ ０７ ２ ０ 年、２ ０ 年和 ２ ０ 年根际土壤细菌数量 的动 态变化 （ｏ个 ・ ０８ ０９ １５ ｇ 干土 ）
第４卷 第２ ３ 期
２ １年 ２ ０２ 月
东
北
农
业
大
学
学
报
４ （）９ － ７ ３ ２： ２ ９
Ｆ ｂ． ０ｌ ｅ ２ ２
Ｊ ｕｎａ ｆＮｏｔｅ ｓ ｒｃ ｌｕ ａ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｌ ｒ ａｔＡｇｉｕｔｒｌ ｖ ｉｙ ｏ ｈ Ｕｎ ｒ
多年种植 Ｒ Ｓ Ｒ 对根 际土壤微 生物数 量及氮素转 化的影 响
王 争 ，王宏燕 ，邵婧鑫
（ 东北农业大学资源与环境 学院 ，哈尔滨 １０ ３ ５ ０ ０）
摘
要 ：对三年种植抗 草甘 膦转基 因大豆的根 际土壤 氮素转化进行 了研 究。结 果表 明，２０ ～ ０ ９ ０ ７ ２ ０ 年在 大豆
花期 和结荚期 ，可培养细菌 、氨化 细菌、硝化细菌的数量以及硝化作 用、氨化作用强度都达到最大值 ，脲酶 活性
２４ 土壤 硝化细 菌 数量 的测 定 ．
菌 、硝化细菌 、氨化作用 、硝化作用和脲酶活性的 研究 ，进 而探讨 Ｒ Ｓ Ｒ 对黑土根际土壤 氮素转化 的
影 响 ，旨在为转 基 因大豆 的土壤生 态安 全性 评价 提
采用改 良的斯蒂芬逊培养基 ，２ ０℃下培养 ５３
１ ４ ｄ。
供基础研究资料 。
陆性气候 ，年降水量 ４０ ６ ０ ｍ之间 ，无霜期平 ０ ０ ｍ 均气温 ３ ８ ． ℃，平均有效积温 ２８０ｏ。供试土壤 ７ ０ Ｃ
为 黑 土 ，部 分 理 化 性 状 如 下 ：有 机 质 ４ ． ｇ ｋ一 Ｏ２ ・ｇ ，
采用靛酚比色法。
２８ 数据 分 析 ．
速效氮 １７ｍ ・ｇ ，速效磷 ２ ．ｍ ・ｇ ，速效钾 ６ ｇ ｋ一 Ｏ ｇ ｋ～ ８
机 理 ， 通 过 农 杆 菌介 导 方法 ，导人 能够 使植 物 表
Байду номын сангаас
量的４ ％ ８ 是转基因的，转基因玉米和油菜的比例分
别 超过 ２ ％和 ２ ％ ５ ０ 。
达更多的Ｅ Ｓ 合成酶的基 因，使植株对草甘膦不 ＰＰ
敏 感 从 而 能 够 忍 受 正 常剂 量 或 更 高 剂 量 的草 甘 膦 而 不被 杀 死 。到 ２０ 年 ，全 球 ２ 个 国 家转 基 因 Ｉ ０９ ５
ｎｔｉｃ ｔ ｉ ｆ ａｉ ａｍｍｏｎｆ ａ ｉ ｅ ｍａ ｉ ｍ ｔｅｎ ｔ ｎｆ ｗｅｒ ｇ ａ ｄ ｐ ｄ ｉｇ ｐ ｒ ｄ ａ ｄ ｕｒ ｓ ｃｉｉ ｎ ｒ ｉ ｏｎ， ｉｃ ｔ ａｒ ｘｍｕ ｓ ｒ ｇ ｈ ｉ ｌ ｉ ｏｎ ｏ ｉ ｎ ｏ ｄ ｎ ｅ ｉ ｎ ｅａ ｅ ａ ｔ ｔ ｉ ｎ ｏ ｖｙ ｔ ｅ ｐ ｉｄ ｏ ｒ ｎ ｅａ ｈ ｍａ ｉ ｍ． ｎ ｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｙ ａ ｓ ｏ ｌ ｔ ｇ ＲＲＳ ｈｚ ｐｈ ｒ ｏｌ ａｃｅ ｉ ｒ ｗｔ ｈ ｅｒ ｆｇ ａｉｓ ｒ ｃ ｘｍｕ Ｉ ｈ ｈ ｅ ｅ ｒ ｆｐａｎｉ ｏ ｎ ｒ ｉｏｓ ｅ ｅ ｓ ｉｂ ｔ ｒ ｇ ｏ ｈ ａ ａ ｅ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ｗｅ ｅ ｉ ｈｂｔ ｄ ｍａ ｋ ｌ． ｈ ｕ ｅｒｏ ａ ｔ ｉ ｎ ２ ８ ｌｓ ｈ ｎ ２ ０７ ａｎ ｅｃｉ ｅ ｎｄ ｒ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ｒ ｎ ｉｉ ｒ ｅｄｙ ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｆｂ ｃｅｒ ｉ ００ ｅ ｓｔ ａｎ ｉ ０ ， ｄ ｄ ｌ ｅ ａ ｎ
１ 实验研 究 区域概况
研 究 地点 位 于黑龙江 省 哈尔滨 市东 北农 业大 学 实验 基地 （４ 。４，Ｅ ２ 。２） Ｎ ５３’ １６２ ’，气 候属 于寒 温带 大
２５ 土壤 氨化 作用 强度 的测 定 ．
采用 比色法测 定氨 化细 菌作用 释放 的氨量 。 ２６ 土壤 硝 化作用 强度 的测 定 ． 根 据硝 酸盐 的累积 量测 定硝 化作用 强度 ，采用 土壤 培 养法测 定 。 ２７ 土壤 脲酶 活性 的测 定 ．
第２ 期
王
争等 ：多年种植 Ｒ Ｓ ， 际土壤微生物数量及氮素转化的影 响 Ｒ 根 Ｘ ｊ
的种植 可能对 土 壤微 生物 的种类 、数 量及 功能 有一 定影 响 ’ 。
采用 随机 区组 排 列 ，３ 重 复 ，每 小 区面 积 ３ 次 ０ｍ 。
每年于大豆的花期 、结荚期 、 鼓粒期和成熟期对大 豆根际土壤进行取样分析 ，采用抖落法收集根际土
ｂｎ１ ０ ３ ， ｈ ａ ｉ ００ Ｃ ｉ ） ５ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｎｔ ｇ ｎｔ ｎｆｒ ｔ ｎ ｆ ｈ ｏ ｐ ｅｅｓ ｉ ｈ ｒ ｐ ｎｉ Ｒ ｒ ｅ ｒ （０ ７２ ０ ） ｓ ｒ ｃ： ｉｏ ｅ ａ ｓ ｍａｉ ｉ ｓ ｈ ｒ ｏｌ ｅｅ ｌ ｔ ｇＲ Ｓｆ ｙ ａｓ ２ ０ —０ ９ ｒ ｒ ｏ ｏ ｏ ｒｚ ｗ ａ ｎ ｏ３
在鼓粒期达到最大值。在这三年 中种植抗草甘膦转基 因大豆对根 际土壤细 菌的 生长和繁殖都有显著的抑制作用 ，
２０ 年细菌数量较 ２０ 年 有所 下降 ，同时抗草甘膦转基因大豆对根际土壤 中氨化细茵数量 、硝化细菌数量 、氨化 ０８ ０７
作用强度 、硝化作 用强度 以及脲酶都有不同程度的抑制。这说 明转基 因作物影响 了根 际土壤 中与氮素转化有关的
ｏ Ｒ ｅｒｉ ｓ ｈ ｒ ｍ ｎ ｔ ｎｂ ｃ ｒ ， ｅ ｉｉｉｇｂ ｃ ｒ ， ｕ ｂ ｒｎ ｍｂ ｒ ｆ ｍｍ ｎ ｃ－ ｆ Ｓ ｉ ｔ ｈ ｏ ｐ ｅｅａ ｍｏ ｉ ｉ ａｔ ｉ ｄ ｎ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｎ ｍ ｅ， ｕ ｅ Ｒ ｎｈ ｚ ａｏ ｅａ ｔｆ ｙ ｅａ ｏ ａ ｏ ｉ ａ ｉ ｆ
培养 基 ，２～ ０℃下 培养 ３～ ２ｈ ８３ ６ ７ 。 ２３ 土壤 氨化细 菌 数量 的测 定 ．
节作用 。本文主要研究多年种植抗草甘膦转基 因大 豆对根际土壤 、真细菌等氮素转化关键菌群和功能
的影 响 ，通 过 对 连 续 三 年根 际 土壤 细 菌 、氨化 细
采用稀释法对氨化细菌进行培养 ，培养基为蛋 白胨培养基 ，２— ０ ５ ３ ℃下培养 ７ 。 ｄ
ｔ ，ｎｔｉｃ ｔ ｔｅ ｇｔ ｄ ｕ ｅ ｓ ａ ｅ ｄｉｅ ｅｎ ｅ ｅ ｓ ｔｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｅ ｅ ｉａｌ ｏ ｉｅ ｒ ｐ ｉ ｏｎ ｉ ｆ ａ ｉ ｓｒ ｎ ｈ ａｎ ｒ ａ ｅ ｈ ｖ ｆ ｒ ｔｄ ｇｒ ｅ ．Ｉ ｈ ｗｅ ｈ ｔｇ ｎ ｔ ｌ ｍ ｄｆ ｄ ｃ ｏ ｓ ｒ ｉ ｏｎ ｃ ｙ ｉ ａ ｅ ｔ ｈ ｃ ｏ ｇ ｎｉｍ ｓ ｉｖ ｌｅ ｎ ｔ ｅ ｔａｎ ｆ ｒ ａ ｉｎ ｏ ｉ ｏ ｅｎ ｉ ｈ ｈｚ ｓ ｈ ｒ ｏｉａｎ ｆ ｔ ｆ ｃｅｄ ｔ ｅ ｍｉｒ ｏｒ ａ ｓ ｎ ｏｖ ｄ ｉ ｈ ｒ ｓｏ ｍ ｔ ｆｎｔ ｇ ｎ ｔ ｅ ｒ ｉｏ ｐ ｅ ｅ ｓ ｌ ｄ ａ ｅｃ ｏ ｒ
Ｊ ｇ ｉ（ ｏＩ ｅｏ ｅ ｏ ｒｅ ｎ ｎ ｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃ ｓ Ｎ ￣ ｅ ｓ Ａ ｒ ｕｔｒｌ ｎｖ ｒｉ， ａ－ ｉ ｘ Ｃ Ｉｇ ｆ ｓ ｕｃ ｓａ ｄ Ｅ ｖ ｏ ｍｅ ｔｌ ｃ ｎ ｅ ， ｏ ｈ ａ ｔ ｇｉ ｌ ａ Ｕ ｉ ｓｙ Ｈ ｒ ｎ ｎ ｅ Ｒ ｒ ｅ ｃ ｕ ｅ ｔ
１９ ９４年 ，抗 草 甘 膦 转 基 因 大 豆 由美 国孟 山都
物种植面积最大的国家是美 国， 其次是 巴西和阿根
廷 。世界 大豆 产量 的 ７ ％来 自转基 因 ，世界 棉花产 ７
公司推出 ，其商品名为 Ｒ ｕ ｄｐ ｅｄ ｙｅｎ 简 ｏｎｕ ａｙ ｏｂａ （ Ｒ Ｓ 称 Ｒ Ｓ 。抗草甘膦转基因大豆针对草甘膦的作用 Ｒ）
Ｎ ｃ ｖ ｒ ｉｎ ｐ ｏｃ ｓ ｕ ｈ ． ｏｎ ｅ ｓｏ ｒ ｅ ｓｆ ￣ ｅｒ
Ｋｅ ｏ ｄｓ ＲＲＳ； ｈｚ ｓ ｈ ｒ ｃｏ ｒ ａ ｉｍｓ ｎｔ ｇ ｎｔ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｙｗ ｒ ： ｒ ｉｏ ｐ ｅ ｅ ｍｉｒ ｏ ｇ ｎｓ ； ｉｏ ｅ ａ ｓｏ ｍａ ｉ ｒ ｒ ｏ
壤并 混匀 。
２２ 土壤细 菌数 量 的测 定 ．
土壤微生物几乎参与土壤中一切生物的生物化 学反应 ，是维持土壤质量的重要组成部分 ，对土壤
中 的动 植 物 残 体 和土 壤 有 机 质 及 其 有 害物 质 的分 解 、生 物化 学循 环和 土壤 结构 的形成 起着 重要 的调
采用平板稀释测数法 ，培养基为牛肉膏蛋白胨
ｗａ ｔ ｄｅ Ｔｈ ｅｓ ｌ ｈ ｓ ｓ ｕ ｉｄ． ｅ ｒ ｕｔ ｓ ｏｗｅ ｈ ｕｔ ｒ ｂｅ ｂ ｃ ｅ ｉ ａｍｍ ｏｎｆ ｉｇ ｂ ｃ ｅ ｉ ｓ ｄ ｔ ａｔｃ ｌ ａ ｌ ａ ｔ ｒ ｕ ａ， ｉ ｎ ａ ｔｒ ｙ ａ，ｎｔｉ ｉｇ ｂ ｃ ｅ ｉ ｎ ｉ ｆ ｎ ａ ｔｒ ａ ｄ ｒｙ ａ
近年来 ，随着转基因作物的大面积种植国内外
专 家 、学者对 转基 因作物 的生态 安全性 投入 极大 的
关注ｕ’，长期在农 田大面积种植转基 因作物引发 。－ 的农业生态安全问题也逐渐显现出来 ，转基因作物
作物的种植面积已超过 １ ４ ｈ ． 亿 ｍ 。全球转基因作 ３
收稿 日期 ：２ １ — ０ ０ ０ ０ １— ９ 基金项 目：黑龙江省 自然科学基金资助项 目（４ ０ ０ ：Ｊ ０ — ４ ２ Ｚ Ｎ）
作者简介 ：王争（９ ５ ） １ ８ 一 ，女 ， 硕士 ，研究方向为农业生态学 。Ｅ ｍ ｉ ｘ ｏ ｅ ｇ ｚ ２ ．ｏ — ａ ：ｉ ｚ ｎ ｗ ＠１６ ｃｍ ｌ ａｈ ｝ 通讯作者：王宏燕 ，教授，博士生导师 ， 研究方 向为农业生态学 。Ｅ ｍ ｉ ｗ ｙ ２ ＠１６ Ｃｒ － ａ ： ｈ２ ０ ２ ．Ｏ ｌ ｎ
Ｔａ ｌ Ｄｙ ａ ｉ ｈ ｎ ｅ ｏ ａ ｔ ｒａ ｎ ｍｂ ｒｉ ｈ ｚ ｓ ｈ ｒ ｏｌ ｎ ２ ０ ， ０ ８ ａ ｄ ２ ０ ｂ ｅ１ ｎ ｍ ｃｃ ａ ｇ ｆ ｃ ｅ ｉ ｕ ｂ ｅ ｒ ｉｏ ｐ ｅ ｅｓ ｉ ｉ ０ ７ ２ ０ ｎ ０ ９ ｎ
２ ７ ｍｇ ｋ ～， ｐ ７ ０ 。 １ ・ｇ Ｈ ． ２
应用Ｓ Ｒ Ａ 软件对数据进行方差分析。
２ 材 料与方法
２１ 试验 设计 与土壤 样 品采 集 ．
３ 结果 与分析
３１ ＲＲ 对 根 际土壤 细菌 数量 的影 响 ． Ｓ
试 验 分 别 在 ２０ 、２０ 、２ ０ 年 设 ５ 处理 ， ０７ ０８ ０９ 个 试 验 材 料 为 ５种 大 豆 ， 为 抗 草 甘 膦 转 基 因 大 豆 （ Ｒ ） 亲 本 非 转 基 因 大 豆 （ Ｒ — ） 东 农 ４ Ｒ Ｓ 、 Ｒ ＳＳ 、 ２ （ 一 ２ 、东 农 ４ （ 一 ６ 和 野 生 大 豆 （ — ） Ｄ ４） ６Ｄ ４ ） Ｙ Ｓ 。小 区
微 生 物 的 活 力 ，进 而影 响 氮素 转化 过程 。
关键词 ：抗草甘膦转基 因大豆；根 际微 生物 ；氮素转化
中图分类号 ：￥ ６ ． ５ ５１ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１０ — ３ ９ ２ １ ）２ ０ ９ — ６ ０ ５ ９ ６ （０ ２ ０ — ０ ２ ０
Ｅｆ ｃ ｆｐａ ｔ ｇ ＲＲＳ ｏ ｆ ｔｏ ｌｎｉ ｅ ｎ ｆ ｒｍａｎ ｅ ｒ ｎ ｒ ｉｏ ｐ ｅ ｅ ｓ ｉｍ ｉｒ ｏ ｇ ｎ ｙｙ ａ ｓ ｏ ｈｚ ｓ ｈ ｒ ｏｌ ｃｏ ｒ ａ — ｉｍ ｕ ｎ ｉ ｎ ｉ ｏ ｅ ｒ ｎ ｆ ｍａ ｉｎｗ Ｎ ｈｎ， Ａ Ｇ Ｈ ｎｙｎ Ｓ Ａ ｓ ｑ ａ ｔｙ ａ ｄ ｎｔ ｇ ｎ ｔａ ｓｏｒ ｔ ／ Ａ ＧＺ ｅｇ Ｗ Ｎ ｏｇａ ， Ｈ Ｏ ｔ ｒ ｏ