不同农业利用下武汉狮子山土壤微生物多样性

【摘要】： 本文采用微生物平板培养计数、土壤酶活分析、土壤微生物量分析以及细菌16S-rDNA V_3区PCR-DGGE分析比较了不同作物利用(水稻连作、稻-油轮作、苎麻连作以及棉花连作)下武汉市狮子山土壤中的微生物多样性，主要结果如下： 1．稻-油轮作土壤的细菌数量是其它土壤的2.2～3.8倍，真菌数量则是其它土壤的50～70％，细菌与真菌数量比值(B／F)是其它土壤的2.6～6.3倍；各土壤B／F值高低顺序为稻-油轮作＞水稻连作＞苎麻连作＞棉花连作。 2．稻-油轮作土壤的脲酶活性明显高于其它土壤，达56μg NH_4~+·g~(-1)干土·24h~(-1)，脱氢酶与磷酸酶活性则低于其它土壤，分别为22.4μg TPF·g~(-1)干土·24 h~(-1)及1.6μg对硝基苯酚·g~(-1)干土·1 h~(-1)，说明该土壤C、N源营养循环能力最高，但有效磷转化能力最低。水稻连作土壤的脲酶活性最低，为9.9μg NH_4~+·g~(-1)干土·24 h~(-1)，脱氢酶活性最高，达142μg TPF·g~(-1)干土·24 h~(-1)，说明该土壤中C、N营养循环能力最低，但有机质转化速率最高。苎麻连作与棉花连作土壤的磷酸酶活性明显高于其它两种利用方式，分别为3.3和2.3μg对硝基苯酚·g~(-1)·1 h~(-1)，表明这两种土壤的有效磷转化能力最强。 3．土壤微生物量C、N及C／N，由高到低顺序为：稻-油轮＞水稻连作＞苎麻连作＞棉花连作，与土壤微生物计数结果一致。 4．比较不同浓度十六烷基三甲溴化化铵CTAB与Al_2(SO_4)_3对去除土壤微生物DNA提取过程中腐殖酸的影响表明，每0.3g土样加入350μl 0.1 M Al_2(SO_4)_3对于土壤腐殖酸的去除效果最好。在前人基础上结合十二烷基硫酸钠SDS及溶菌酶裂解细胞，酚／氯仿／异戊醇去除蛋白质，硫酸铝去腐殖酸改进的土壤微生物DNA提取方法快速简便，腐殖酸的去除效果较好，且DNA提取量较高。 5．土壤微生物物种丰富度次序由高到低的顺序为：稻-油轮作土壤＞水稻连作＞苎麻连作＞棉花连作，各土壤间微生物群落相似性指数(Jaccard指数)以稻-油轮作与水稻连作土壤最高，达34％，稻-油轮作与棉花连作以及苎麻连栽田最低，为16～17％。UPGMA聚类也显示了类似的结果，稻-油轮作与水稻连作土壤的微生物群落遗传相似度达57％。 综上所述，我们认为稻-油轮作方式对土壤微生物群落丰度及多样性影响最小，说明这种利用方式更有利于保持耕地土壤的微生物生态稳定性。