茶园生态化建设模式,涵盖茶叶品种、栽培、土壤、生物、植保、肥料等领域。秉承以人类为中心的理性生态伦理学思想,为复兴茶产业而努力。

土土壤微生物生态学是陆地生态系统研究中最重要的组成部分,是土壤学、微生物学和生态学相互渗透、相互结合而产生的一门新兴边缘学科。

该学科兴盛于19世纪中、后期。进入21世纪,随着人口膨胀和工农业的迅速发展,环境污染的日趋严重和全球粮食短缺等关乎人类生存的问题得到重视,一些关于微生物生态学及其在农业上的应用研究已随之开始并成为热点。

土壤微生物主要聚集在表土层或耕作层土壤中,多数以微菌落的形式分布在土壤颗粒和有机质表面及植物根系。而农作物赖以生存的基本基质是土壤环境,作物的根系所处的环境及微生物的区系特点不仅为农作物的生长提供了稳定的生态系统和营养元素,同时局部土壤环境的维持和污染的净化均可看成是微生物生态的协调结果。农业微生物应用研究应关心农业使用化肥和耕作方式等在农作物生长中的作用、对土壤微生物的生态特性、微生物数量和种类及调控机制影响等问题,进而为提高农作物产量、解决全球粮食短缺问题提供重要理论支撑。因此,加强土壤微生物生态学在农作物生长和调控应用等领域的研究应用前景潜力巨大。

土壤微生物对作物生长和

在生态防治应用方面的研究现状

1菌根真菌

当前,有关菌根真菌(AM真菌)的应用研究主要集中在粮食作物上,特别是在促进作物生长和生态防治方面的应用已初见成效,而在牧草方面研究较少。大量研究证实,接种AM真菌能促进作物生长并提高其产量,如玉米、大豆、小麦、甘薯、绿豆等主要粮食和经济作物。

贺学礼等的研究表明,种植6个月后的甘薯接种AM真菌后,可提高其菌根侵染率和吸磷量,最终实现提高其产量和品质的目的;AM真菌接种到小麦的研究中,在不同施磷水平下均可促进小麦对磷的吸收,但土壤有效磷含量相对低时效果 ,且以菌株在根系部位对磷素的吸收贡献率为 。

目前,有多种植物菌根和菌根菌被发现具有能分解有机质供给植物吸收利用养料的能力。研究表明,AM真菌能增强植物的抗旱性、耐盐性和抗病性,且与根瘤菌互作可增加根瘤菌的结瘤数、鲜瘤重和固氮酶的活性。此外,AM真菌与根瘤菌双接种效果优于单接种,尤以大豆根瘤菌-G.etunicatum处理效果 。李淑敏等开展的关于蚕豆与玉米间作的同时接种AM真菌和根瘤菌对植株吸收有机磷的影响结果表明,接种AM真菌和根瘤菌不但能促进蚕豆生长,而且对与其间作的玉米有协同促进作用。

2作物内生细菌

作物内生细菌在促进作物生长、生物防治和在非豆科植物中内生固氮上具有重要作用。大部分感染内生细菌的植物的生长速度比未感染内生细菌的植物快。内生细菌能促进植物生长的根本原因在于它能产生促植物生长的物质,如植物生长素(1AA)、赤霉素(GA3)及细胞激动素。

如FengYJ等研究表明,水稻植株的生长和发育可通过产酸克雷伯氏菌(Klebsiellaoxytoca)产生的生长激素进行调节。相反,辣椒和白菜用内生枯草芽孢杆菌BS-1和BS-2菌株培养液浸种后,却是通过增加其植株体内1AA、GA3、玉米素(ZR4)等植物内源激素含量和降低脱落酸(ABA)含量促进植株的生长;此外,水稻苗接种BS-2菌株后,通过提高水稻叶绿素的含量、保护酶活性和水稻的抗逆性等功能促进了稻苗的生长。内生细菌的生物防治机理主要是抑制了植物土传病害的传播。 研究表明,现已能从玉米等多种作物体内分离筛选到防治相应病害的内生细菌,如防治棉花的*萎病和枯萎病、水稻白叶枯病、油菜*萎病、马铃薯软腐病等常见真菌和细菌病害的内生细菌。

但内生细菌防治植物线虫的研究相对较少,现已报道的有孢囊假单胞菌N(BrevundimonasvesicularisIN)、荧光假单胞菌89B-61(Pseudomonasfluorescens89-61)lloj、粘质沙雷氏菌90-13(Serratiamarcescens90-13)、枯草芽孢杆菌(BaciYussubtilis)4种内生细菌的代谢物能防治南方根结线虫(Meloidogyenincognita)。

固氮内生细菌在农作物上应用也较多,可分为兼性固氮内生细菌和专性固氮内生细菌两种。兼性固氮内生细菌存活于农作物根表、根内以及土壤中;专性固氮内生细菌定殖在植物根内、茎叶等部位中,在植物体外很难存活。

应用和报道较多的主要是巴西固氮螺菌(Azospirillumbrasilense)、生脂固氮螺菌(A.lipoferum)、无乳固氮螺菌(A.amazonense)、伊拉克固氮螺菌(A.irakense)、织片草螺菌(Herbaspirillumseropedicae)、红苍白草螺菌(H.rubrisubalbicans)、 营养醋杆菌(Acetobacterdiazotrophicus)、固氮弧菌(A.zoaFcussp.)和伯克霍尔德氏菌(Burkholderiasp.)等。

如杨海莲等从水稻一个品种(越富)中就分离到9个属14个种的内生细菌具有固氮活性;冯永君等从水稻中分离到一种重要的内生细菌—固氮成团泛菌(Pantoeaagglomerans)。目前已从甘蔗、牧草、禾谷类植物(水稻、玉米、小麦、高粱等)等非豆科植物中分离到多种具有固氮作用的内生细菌。Azevedo等认为,与几乎所有植物体内含有内生细菌相似,有可能几乎所有植物中也含有内生固氮作用细菌。此外,各种 的微生物制剂因具有无污染、成本低、效果好等优点在农作物栽培上得到应用,为绿色生态农业的发展提供了经济、高效的微生物菌肥。目前,各种农业微生物复合肥的研究与生产已形成了初具规模的产业化。

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