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不同农业利用下武汉狮子山土壤微生物多样性

邵俊  
【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。


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