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不同稗草密度对草地早熟禾土壤微生物变化的影响



全 文 :不同稗草密度对草地早熟禾土壤微生物变化的影响
收稿日期:2010-03-18
基金项目:黑龙江省自然科学基金项目(C200816);东北农业大学科技创新项目(CXZ004)
作者简介:刘婉娈(1984-),女,硕士研究生,研究方向为园林植物生理生态。
*通讯作者:龚束芳,副教授,研究方向为园林植物生态学。E-mail:shufanggong@yahoo. com. cn
刘婉娈1,陈宇菲2,樊金萍1,胡海辉1,龚束芳1*
(1. 东北农业大学园艺学院,哈尔滨 150030;2. 东北农业大学应用技术学院,哈尔滨 150030)
摘 要:通过稀释平板菌落计数法,对不同密度稗草(Echinochloa crusgalli L. Beauv)共生对草地早熟禾(Poa
pratensis L.)根际土壤微生物产生的阶段性影响进行了研究。结果表明,草地早熟禾根际土壤中细菌数量随着稗草
密度的增大而增加,并有随稗草生长而数量增加的趋势,直到枯萎期才开始减少;在稗草苗期和枯萎期放线菌的
数量受稗草密度的影响较小;但在生长期随着稗草密度的增大;数量有一定减少,抽穗期有所增加;土壤真菌的
数量随着稗草密度增大,在稗草苗期和生长期数量逐渐减少,而在枯萎期逐渐增加。
关键词:稗草;草地早熟禾;土壤微生物;根际
中图分类号:S154;S688.4;Q93 文献标志码:A 文章编号:1005-9369(2010)12-0132-04
Effect of different densities of Echinochloa crusgalli L. Beauv on chang-
es of Poa pratensis L. soil microorganism/LIU Wanluan1, CHEN Yufei2, FAN Jinping1,
HU Haihui1, GONG Shufang1 (1. College of Horticulture, Northeast Agricultural University, Harbin
150030, China; 2. Institute of Technology, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)
Abstract: The gradual effect on different densities of Echinochloa crusgalli L. Beauv to the
原子吸收分光光度法(AAS)方法对照结果(n=6)之
间不存在显著性差异。
3 结 论
本文研究了不同酸性介质,反应温度,反应
时间及干扰离子对试验的影响。该方法简便快速,
仪器简单,方法具有较好的选择性和较高的灵敏
度,检出限为 7.26×10-10 g·mL-1,线性范围为 0~
6.5 μg·mL-1。本法可用于环境废水中痕量汞的含
量,结果满意。
[ 参 考 文 献 ]
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第 41卷 第 12期 东 北 农 业 大 学 学 报 41(12): 132~135
2010年 12月 Journal of Northeast Agricultural University Dec. 2010
草坪是城乡绿化和景观生态系统中的重要组
成部分,然而,在草坪建植过程中却常遭受各种
杂草的危害,其中以稗草的危害最为严重。由于
稗草和大多数草坪草同属禾本科,施用除草剂控
制稗草的同时,草坪草也会受到一定程度的危害,
而且除草剂的大面积喷洒不仅造成了浪费,同时
也加剧了环境污染[1],对草坪管理不利。本试验研
究了不同稗草密度及生长阶段对草地早熟禾根际
土壤微生物种类、数量及变化规律的影响,从根
际土壤微生物的角度了解草地早熟禾和稗草生长
的平衡点,从而为草地早熟禾草坪建植过程中稗
草的管理提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
稗草(采自东北农业大学校园);草地早熟禾
(肯塔基)购于黑龙江省三丰绿化公司;试验在东北
农业大学设施园艺中心进行。
1.2 试验设计
试验将草地早熟禾和稗草混播设为 4个处理:
草地早熟禾密度均为 10 g·m-2,稗草密度设 4个处
理,分别为 A:1.00 g·m-2;B:1.25 g·m-2;C:
1.67 g·m-2;D:2.50 g·m-2。每个处理 3次重复,每
次重复小区面积为 2 m×2 m。
1.3 土样采集
土样在稗草的苗期、生长期、抽穗期、枯萎期
四个时期进行采集,随机选取每个小区中的根际土
壤,采用抖落法收集根际土壤,过 80目筛,置于
-80 ℃冰箱中保存[2]。
1.4 测定项目与方法
分别称取 10.0 g土样样品,置于装有 90 mL无
菌水的三角瓶中,充分振荡 20 min,使土样与水
充分混合,使土壤细菌分散。然后在无菌的条
件下,用移液枪从中吸取 1 mL土壤悬液,注入到
9 mL无菌水试管中,制成 10-2稀释度的土壤悬液,
同理依次制成 10-3、10-4、10-5、10-6、10-7稀释度
的土壤悬液[3]。
土壤微生物含量采用稀释平板菌落计数法 [2]。
细菌用牛肉膏蛋白胨分离培养,真菌用马丁氏
(Martlns)培养基培养,放线菌用高氏 1号(Gauses I)
培养基培养。真菌采用 10-3;放线菌采用 10-5,细
菌采用 10-5。每个培养基密度重复 3次。接好菌的
平板在电热恒温培养箱内于 28~30 ℃倒置培养,细
菌培养 3 d、真菌培养 4 d、放线菌培养 7 d。记录
土壤稀释分离结果,计算出每克干土中的真菌、放
线菌和细菌的数量。
计算公式如下:
总菌数(g干土)=
不同稀释度几次重复的菌落平均数×稀释倍数×10
(1-土壤含水量)×10
2 结果与分析
2.1 稗草对土壤细菌数量的影响
如图 1所示,与对照相比,稗草对草地早熟禾
根际土壤细菌数量在苗期和生长期表现出较强的抑
制作用,而在抽穗期和枯萎期均表现出较强的促进
作用。根据王树力等研究结果[4],这种变化产生的原
因与生长季初期外部环境变化较为剧烈有关,在稗
草生长初期影响较小,以后随叶的分解,营养物质
的增加,促使细菌迅速生长、繁殖而显著增多。
另外由图 1可知,随着稗草密度的增加,在各
生长期,草地早熟禾根际土壤细菌的数量均有增加
的趋势,说明稗草数量增加对草地早熟禾根际细菌
的繁殖具有促进作用。但与对照相比的抑制作用,
可能源自于稗草密度的提高,使其对草地早熟禾的
影响均匀程度提高。
rhizosphere soil microorganism of Poa pratens is L. was researched by the method of diluted plate culture
count. The results showed that the amount of rhizosphere soil bacteria of Poa pratens is L. was positively
rela tive to the density and development of Echinochloa crusgalli L. Beauv, it began to decrease at the
wilting s tage. The density of Echinochloa crusgalli L. Beauv had a few effect on the amount of actinomyces
at the seedling s tage and wilting s tage, but the amount was reduced with the increas ing density of
Echinochloa crusgalli L. Beauv at the growing stage, but increased on the heading stage. The amount of
soil fungi had the negative rela tionship with the density of Echinochloa crusgalli L. Beauv, and it was
decreased during the seedling s tage and growing stage, but increased during the wilting s tage.
Key words: Echinochloa crusgalli L. Beauv; Poa pratens is L.; soil microorganism; rhizosphere
刘婉娈等:不同稗草密度对草地早熟禾土壤微生物变化的影响 ·133·第 12期
图 2 稗草不同时期四种混植密度下早熟禾土壤放线菌数量的变化
Fig. 2 Changes of soil actinomycetes with mixed four kinds of planting density in different
periods of Echinochloa crusgalli L. Beauv
苗期
Seedling stage
生长期
Growing stage
抽穗期
Heading stage
枯萎期
Wilting stage
稗草生育期 Echinochloa crusgalli L. Beauv growth period
5
4
3
2
1
0



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10
5

·
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-1 )
So
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n CK
A 1.00 g·m-2
B 1.25 g·m-2
C 1.67 g·m-2
D 2.50 g·m-2
2.2 稗草对土壤放线菌数量的影响
如图 2所示,稗草密度对放线菌的影响主要表
现在生长期和抽穗期。随着稗草密度的增加,在生
长期放线菌数量逐渐减少,抽穗期逐渐增加,并且
除生长期的处理 A,两个时期的其余处理放线菌数
量均低于对照,显示一定的抑制作用。这可能是由
于生长期细菌繁殖所引起的竞争结果,使放线菌所
需营养不足,导致其生长、繁殖被抑制,使得数量
减少。枯萎期稗草对氮、磷元素的需求变少,放线
菌受的影响变小。
2.3 稗草对土壤真菌数量的影响
结果见图 3。
苗期
Seedling stage
生长期
Growing stage
抽穗期
Heading stage
枯萎期
Wilting stage
稗草生育期 Echinochloa crusgalli L. Beauv growth period
6
5
4
3
2
1
0土







10
5

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A 1.00 g·m-2
B 1.25 g·m-2
C 1.67 g·m-2
D 2.50 g·m-2
图 1 稗草不同时期四种混植密度下早熟禾土壤细菌数量的变化
Fig. 1 Changes of soil bacteria with mixed four kinds of planting density in different periods of Echinochloa crusgalli L. Beauv
图 3 稗草不同时期四种混植密度下早熟禾土壤真菌数量的变化
Fig. 3 Changes of soil fungi with mixed four kinds of planting density in different periods of Echinochloa crusgalli L. Beauv
苗期
Seedling stage
生长期
Growing stage
抽穗期
Heading stage
枯萎期
Wilting stage
稗草生育期 Echinochloa crusgalli L. Beauv growth period
4
3
2
1
0土







10
3

·
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-1 )
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A 1.00 g·m-2
B 1.25 g·m-2
C 1.67 g·m-2
D 2.50 g·m-2
·134· 东 北 农 业 大 学 学 报 第 41卷
如图 3所示,与对照相比,稗草对草地早熟禾
根际土壤真菌数量在苗期和生长期表现为抑制作用,
枯萎期表现出较强的促进作用。各个处理之间随着
稗草密度的增加,土壤真菌数量的变化呈现先减少,
到抽穗期变化不大,枯萎期缓慢增加的趋势。稗草
苗期和生长期的抑制作用可能是由于密度的关系,
根系呼吸作用制约或影响了真菌群落的发展,另外,
因为真菌多为丝状真菌,而丝状真菌为严格的好氧
类群,对于 O2的依赖使真菌多集中于接近空气的表
层中[5]。因此,随着稗草的生长会使整个草坪环境空
气流通受阻,致使真菌无法正常生存,而随着稗草
的枯萎这种影响趋于减少。
3 讨论与结论
在对稗草不同密度处理下草地早熟禾根际土壤
微生物数量的变化进行研究中发现,土壤中细菌的
数量主要随着稗草密度的增大而增加,并有随稗草
生长而数量增加的趋势;而对放线菌的数量影响较
小;土壤真菌的数量随着稗草密度的增大,在稗草
苗期和生长期数量逐渐减少,而在枯萎期才逐渐增
加。这是由于细菌在适宜的外部条件下,利用土壤
内的营养元素可增殖,所以较真菌和放线菌竞争能
力更强;真菌则是因不同根系环境条件而引起其数
量上的差异,放线菌则对外界环境的要求较高,由
于竞争作用而导致其数量有所变化。此结果与庄铁
诚等的研究结果一致 [6]。同时根系分泌物对真菌、
放线菌有相当大的影响[7-8]。
土壤微生物作为土壤生态系统中养分来源的一
个巨大原动力,在植物凋落物的降解、养分循环与
平衡、土壤理化性质改善等一系列过程中起着非常
重要的作用[9-10],同时土壤微生物在土壤养分转化与
腐殖质形成过程中也有着重要的作用[11]。大量研究
证明,土壤中细菌、放线菌等有益菌数量增加,有
利于培肥地力,而土壤中真菌数量的增加会使土壤
微生态系统环境恶化,是土壤肥力衰竭的一个标志。
通过本试验可知,稗草在苗期对土壤细菌和真菌都
有抑制作用,但随着稗草密度的增加各有不同,细
菌数增加,真菌数减少,说明稗草在苗期有助于增
加土壤肥力。生长期对土壤中的三种菌均表现出抑
制作用,随着稗草密度的增加,细菌数量增加,放
线菌和真菌数量减少,此时稗草对土壤肥力也有一
定的改善作用。抽穗期稗草对细菌有促进作用,对
放线菌有抑制作用,但随着稗草密度的增加,细菌
和放线菌的数量均增加,稗草此时期使土壤细菌大
量繁衍。枯萎期稗草对三种菌均表现出促进作用,
但随着稗草密度的增加,细菌数减少,真菌数增加,
说明在稗草低密度范围内可以改善土壤的肥力。
此外,本研究利用平板培养计数土壤微生物数
量,虽然不能够完全客观地反映土壤微生物在土壤
生态系统中的生活特征和生态功能,但根据本试验
研究可知,在草地早熟禾草坪中,稗草的生长并未
使草地早熟禾根际微生物产生严重的失衡,有时甚
至表现出对环境条件的改善,因此,在草坪与草坪
杂草关系的处理中,通过协调植物及环境间相互关
系,完全有可能建立起一个少施药、少干预,又能
满足草坪功能的生态环保型群落。
[ 参 考 文 献 ]
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