不同作物田土壤微生物種類和數量的初步研究

徐　佳　王燕春　周艷芳

（赤峰市農牧科學研究院，內蒙古　赤峰　024031）

不同作物田土壤微生物種類和數量的初步研究

徐佳王燕春周艷芳

（赤峰市農牧科學研究院，內蒙古赤峰024031）

通過對栽培不同作物土壤微生物群落分析，探討不同栽培作物土壤三大微生物種類及數量的差異，為治理雜糧作物連作障礙、合理輪作倒茬以及作物產量的提高提供一定的理論依據。結果表明，栽培蕎麥和燕麥可以顯著提高土壤中真菌的種類和數量，尤其是有益真菌木霉僅在這兩種作物田中出現，而且這兩個處理的土壤放線菌數量也極顯著高于其他處理，說明栽培蕎麥和燕麥有利于改善土壤理化性質，提高土壤肥力，拮抗有害病原微生物，為作物的生長提供更加良好的土壤環境。

作物；土壤微生物；種類；數量

土壤是植物賴以生存的家園，是水分和營養物質的源泉。土壤微生物是土壤中制約作物生長及產量的至關重要的因子，是土壤中最活躍的部分，是土壤分解系統的主要成分［1］，對環境條件的變化反應敏捷，其能較早地預測土壤養分及環境質量的變化過程，被認為是最有潛力的敏感性生物指標之一［2，3］。細菌、真菌和放線菌是土壤微生物的重要組成部分，它們在土壤內無處不在，可以和土壤內的有害物質充分接觸，通過自身的化合作用，使之變成無害的小分子或離子，并通過自身代謝將這些小分子或離子排出體外，進入土壤，進而大幅度提高土壤肥力。因此，微生物作為土壤里主要的分解者，它們對于土壤的積極影響是非常巨大的［4］。

前人早在18、19世紀就發現根系分泌物對鄰近植株有促生和抑制作用［5］，某些土壤微生物可以通過與植物之間的種間關系影響植物發育、群落結構和演替［6-8］。前人研究表明，硅酸鹽細菌可以提取礦物中的鉀元素，而且可以起到增強作物抗病能力的作用［9，10］；菌根真菌可增加宿主植物對磷及其他營養的吸收，分泌生長素，提高植物的抗逆性［11］，改善植物根際環境，增強植物的抗病力等［12-14］。而栽培作物的種類及不同的土壤利用方式又影響著土壤微生物的數量及分布，從而改變著土壤生物環境，最終將這種改變體現在作物的生長繁殖上。季尚寧等研究表明，大豆連作障礙很大程度上來自于土壤生物學因素的變化，花生連作引起土壤微生物區系變化，不利于花生繁育［15-17］。馬春梅等研究發現，大豆對各類土壤微生物的繁衍均有一定的促進作用，玉米連作使土壤微生物數量減少，而小麥連作有利于土壤微生物的繁衍［18］。可見，作物良好的生長狀態及產量的增加是作物本身和土壤相互作用的結果。然而，目前國內對大豆、黃瓜和玉米等作物的連作土壤狀況進行的研究較多，而針對蕎麥、燕麥等雜糧類作物連作土壤狀況的研究報道較少。因此，本試驗通過對不同栽培作物小區土壤進行取樣、土壤三大微生物分離，旨在探討不同栽培作物土壤三大微生物種類及數量的差異，為治理雜糧作物連作障礙現象、土地合理輪作倒茬優勢利用以及作物產量的提高提供一定的理論依據。

1　材料與方法

1.1試驗材料

1.1.1土壤樣本的準備。于2012年4月中旬，在赤峰市農牧科學研究院試驗地栽培5種不同作物的大田采集土壤樣本，分別為1號栗子田、2號蕎麥田、3號燕麥田、4號油葵田和5號空白，每個處理3次重復。

土樣采用5點法進行取樣，取樣深度為10～40 cm。

1.1.2培養基的準備。細菌培養基：牛肉膏蛋白胨培養基。真菌培養基：馬丁氏（Martin）瓊脂培養基。放線菌培養基：高氏（Gause）1號培養基。

1.2試驗方法

1.2.1土壤微生物類群的分離和培養。采用平板計數法對土壤微生物進行分離及數量的測定，具體操作方法如下：①10 g土樣置于90 mL無菌水中充分振蕩后，吸取1 mL土壤懸液到9 mL稀釋液中，為10-1濃度稀釋液，而后依次按10倍法稀釋到10-4，備用；②吸取一定稀釋度的土壤懸液100 μL于瓊脂表面（真菌為10-2，細菌和放線菌為10-4），用玻璃刮刀涂抹均勻，待培養基表面稍干，置于28℃下培養。細菌2～3 d，真菌3～5 d，放線菌4～5 d，然后用計數器測定每板微生物數量。

1.2.2土壤真菌種類的鑒定。應用光學顯微鏡（OLYMPUS BX41）觀測真菌形態，確定真菌種類。

1.2.3土壤含水量：烘干法。

1.2.4數據分析。試驗所得數據應用Microsoft Excel 2003和SPSS20.0數據處理系統對試驗數據進行統計分析。

2　結果與分析

由表1可以看出，每個處理土壤細菌數量之間差異均達到極顯著水平（P＜0.01），空白對照土壤細菌數量最多，栗子田土壤細菌數量最少；蕎麥田土壤真菌數量最多，與其他處理間差異達到極顯著水平，油葵田土壤真菌數量最少，與蕎麥、燕麥田差異極顯著，與栗子田差異顯著，與空白處理差異不顯著；蕎麥田土壤放線菌數量最多，與其他處理間差異達到極顯著水平，油葵田土壤放線菌數量最少，與蕎麥、燕麥和空白3個處理間差異達到極顯著水平，與栗子田間差異顯著；從不同處理微生物總數間差異來看，空白處理微生物總數最多，與其他處理間差異極顯著，栗子田微生物總數最少，除與油葵田間差異顯著外，與其他處理間差異均達到極顯著水平。

表1　土壤微生物組成

由表2可以看出，不同栽培作物土壤真菌種類及含量不完全一致。經檢測5個處理土壤真菌共7個屬。其中鐮刀菌、腐霉和鏈格孢這3個屬的大多數種是常見的土壤病原微生物，占真菌總數的29.20％；腐霉是其中的優勢種，占真菌總數的17.03％。蕎麥田土壤真菌數量最多，真菌種類也僅次于燕麥田，油葵田真菌種類和數量在5個處理中是最少的。此外，由表2還可以看出，5個處理土壤中青霉在土壤真菌中是比較常見的，占真菌總數的43.92％，在土壤中存在數量也最多。

表2　土壤真菌數量及組成

3　結論與討論

土壤微生物多樣性［19，20］指生命體在遺傳、種類和生態系統層次上的變化，其代表著微生物群落的穩定性，細菌、真菌和放線菌是構成土壤微生物最主要的三大類群，他們的種類及以數量變化反映了土壤的代謝程度和理化性質，同時也代表著土壤的肥力，進而影響著作物的生長發育。

不同栽培作物土壤微生物種類和數量都不盡相同，可見不同的土壤利用方式影響著土壤微生物的數量及分布。閑置土壤土壤細菌含量最多，但是真菌和放線菌數量相對較低，說明土壤微生物的生長代謝與作物是相輔相成的，這與佟小剛等［21］對栽培基質中的微生物及其對作物生長發育的影響的研究結果是一致的；而栽培蕎麥田土壤細菌、真菌和放線菌數量均較高，說明栽培蕎麥可以改善土壤的理化性質，高揚等［22］提出的短期連作蕎麥可以改善土壤的理化性質的研究結果一致；種植燕麥促進了土壤真菌種類和數量的增多，尤其是有益真菌木霉的增多，放線菌含量也較高，僅次于蕎麥田，極顯著高于其他處理；只有蕎麥田和燕麥田檢測出有益真菌木霉的存在，而且兩個處理放線菌含量極顯著高于其他處理，有研究表明放線菌大多能產生抗菌素［23］，說明栽培蕎麥、燕麥可以提高土壤供肥保肥能力，拮抗有害的微生物；油葵田真菌和放線菌的數量在5個處理中都是最低的，不利于抑制病原微生物的生長，這可能與油葵病害的發生有一定的關系。有研究表明放線菌在偏堿性土壤中含量較高［24］，而本研究表明栽培蕎麥、燕麥提高了土壤放線菌數量，但是對于土壤酸堿度的改變還有待于進一步研究。

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S154

A

1674-7909（2016）02-71-3

徐佳（1985-），女，碩士，助理研究員，研究方向：植物病蟲害研究。

王燕春（1980-），女，博士，副研究員，研究方向：植物病蟲害控制。