河南农业科学，２０１３，４２（１２＞：７５—７８ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 土壤类型及生育时期对小麦根际土壤 微生物数量的影响 徐瑞富，陆宁海，杨 蕊，翟凤艳 （河南科技学院资源与环境学院，河南新乡４５３００３） 摘要：为了解不同土壤类型及小麦生育时期对小麦根际微生物数量的影响，在不同生育时期于不 同类型土壤中分离小麦根际微生物，并分析其数量变化。结果表明，土壤类型对小麦所有生育时期 内根际微生物数量均有影响，根际微生物数量随土壤有机质含量减少而减少，其中对真菌和细菌数 量的影响达显著水平，对放线菌数量的影响未达显著水平。随着小麦生育期的推进，其根际真菌和 细菌数量在红黏土、壤土、砂壤土中的变化趋势一致，均从拔节期到灌浆期逐渐增加，灌浆期达最大 值，然后随着小麦的成熟逐渐下降；根际放线茵数量在红黏土中的变化趋势同真菌和细菌，在壤土 中呈下降～升高一下降趋势，数量也以灌浆期最大，在砂壤土中的变化趋势是从拔节期到抽穗期逐 渐增大，从抽穗期到蜡熟期增幅减小趋于稳定。 关键词：小麦根际；生育时期；土壤类型；微生物 中图分类号：￥５１２．１ Ｓ１８２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００４—３２６８（２０１３）１２—００７５—０４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｓｏｉｌ Ｔｙｐｅｓ ａｎｄ Ｇｒｏｗｔｈ Ｓｔａｇｅ ｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｏｆ Ｗｈｅａｔ ＸＵ Ｒｕｉ—ｆｕ，ＬＵ Ｎｉｎｇ—ｈａｉ，ＹＡＮＧ Ｒｕｉ，ＺＨＡＩ Ｆｅｎｇ—ｙａｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５３００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒ— ｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ，ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｔｙｐｅｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ｗｈｅａｔ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｗａｓ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｓｏｉｌ ｔｙｐｅｓ ａｔ ａｌｌ ｗｈｅａｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅ，ａｎｄ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ，ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆｕｎｇｉ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｄｖａｎｃｅ ｏｆ ｗｈｅａｔ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ， ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆｕｎｇｉ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｄ ｃｌａｙ，ｌｏａｍ，ｓａｎｄｙ ｌｏａｍ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｔｏ ｆｉｌｌ— ｉｎｇ ｓｔａｇｅ，ｕｐ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｔ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｒａｄｕａｌ ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｈｅａｔ．Ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｔｅｓ ｉｎ ｒｅｄ ｃｌａｙ ｈａｄ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｒｅｎｄ ａｓ ｆｕｎｇｉ ａｎｄ ｂａｃｔｅｒｉａ，ａｎｄ ｄｅ— ｃｒｅａｓｉｎｇ—ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ—ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｌｏａｍ，ａｌｓｏ ｕｐ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｔ ｆｉｌｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ，ｗｉｔｈ ａｎ ｉｎ— ｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｒｅｎｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｎｄｙ ｌｏａｍ ｆｒｏｍ ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｔｏ ｈｅａｄｉｎｇ ｓｔａｇｅ，ｔｈｅｎ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｔｏ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗｈｅａｔ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ；ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅ；ｓｏｉｌ ｔｙｐｅ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ 植物根际土壤中存在影响植物生长和健康的多 动规律，探索土壤、植物和微生物三者之间的复杂关 种微生物 。通过对不同生境下根际微生物数量、 系，为人工调控植物根际微环境以及利用有益微生 构成的调查，可以了解微生物对植物的作用及其活 物提供理论基础 。不同植物及不同生育时期，其 收稿日期：２０１３—０６—２７ 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划（２ＯＯ６ＢＡＤ２５ＢＯ４） 作者简介：徐瑞富（１９６３一），男，河南辉县人，教授，本科，主要从事植物生态病理学方面的研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｕｒｕｉｆｕ４２９＠１６３．ｔｏｍ 河南农业科学 根际微生物的种类及数量差异较大，另外，土壤肥力 不同，植物根际微生物的构成也存在差异［３ ］。小麦 在生长过程中与其根际微生物形成了良好的的互生 关系。小麦根际微生物的种群、数量直接关系到麦 田土壤中有机质的分解和矿质元素的转化，从而影 响小麦对营养元素的吸收和利用 ］。近年来，许多 学者研究了不同种植模式、水肥条件等对小麦根际 第４２卷 个装有９０ ｍＬ无菌水的三角瓶中振荡摇匀，即得 １０ 土壤悬浮液，以此类推，最后稀释获得１Ｏ 土 壤悬浮液。然后采用稀释平板法分离培养根际微生 物＿１ 。真菌、细菌、放线菌的分离培养分别采用马 丁培养基、ＰＤＡ培养基、高氏一号培养基。根据所 分离的微生物种类，吸取不同稀释度的土壤悬浮液 （真菌１Ｏ一、细菌１Ｏ～、放线菌１０ ）０．４ ｍＬ，加人 拔节期河屯村微生物及土壤酶活性的影响ｌ＿７ 引，但关于土壤类型 无菌培养皿（直径为１１０ ｒａｍ）中，轻微晃动使之分 对小麦根际微生物数量影响的研究还较少。为此， 布均匀，加入冷却至４５℃的培养基，使之与培养皿 本研究探讨了不同土壤类型及生育时期对小麦根际 中的土壤悬浮液充分混匀，每处理重复３次，待凝固 微生物数量的影响，以期为利用根际微生物多样性 后倒置于２８℃恒温培养箱中，培养２４ ｈ，观察记录 控制病虫害及促进小麦生长提供一定的理论依据。 培养皿中的细菌菌落数目，４８ ｈ观察真菌菌落数 １ 耕料 青津 目，７２ ｈ时观察放线菌菌落数目。土壤中微生物数 一 一 量以每克土壤样品所含的菌落数表示。 １．１土壤样品采集 一 １．３土壤养分测定 ２０１０年４—７月，在新乡市凤泉区河屯村（红黏 采用重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量［１ 。 圭 ．麦田，于小麦（百农矮抗一 ５８） 拔节期、抽穗期、灌浆期 嚣 ２结果与分析 ‘ 一和蜡熟期，分别按五点取样法选取小麦植株，用铲子 ２．１土壤类型对不同生育时期小麦根际微生物数 将小麦整株挖出，抖掉根系外围较大土块，收集根系 量的影响 和附着在根表面的土壤，晾干备用ｌ＿１。¨－ 由表１可以看出，在小麦拔节期、抽穗期、灌浆 １．２根际微生物的分离与计数 、 期和蜡熟期土壤类型对其根际微生物数量均有影 称取晾干的根系和土壤混合物１Ｏ～１５ ｇ，放入 响，根际微生物数量以有机质含量最高的红黏土中 装有１００ ｍＬ无菌水的三角瓶中，在快速混匀器上 最多，有机质含量第二的壤土中次之，有机质含量最 振荡２０～３０ ｍｉｎ，取出麦根，用吸水纸吸干水分称 少的砂壤土中最少，即根际微生物数量随土壤有机 质量，计算洗下土壤的质量，然后用无菌水将土壤溶 质含量减少而减少，其中土壤类型间真菌和细菌数 液定容至１００ ｍＬ，即得约１０ 土壤悬浮液。振荡 量的差异总体达显著水平，放线菌数量的差异总体 １０ 土壤悬浮液，在沉降前吸取１０ ｍＬ加入到另一 未达显著水平。 表１ 土壤类型对不同生育时期小麦根际微生物数量的影响 生育时期 样地 土壤质地 有 ｇ ／Ｋ含、ｇ） 量（× ｔ ｉＵ ｃｔ ｕ／ ）ｇＪ （× ０ ｃｔｔ ｌ。 ｕ／ ）ｇＪ （ ‘ ｌ ０ ｃｔ／ｇＪＵ） １．１５ａ ０．９３ａｂ ０．３１ｂ １．２６ａ ０．８７ａ ０．６２ａ １．５０ａ １．０４ａ ０．６７ａ １．３４ａ ０．６８ａ ０．６７ａ 注：同列数据后不同小写字母表示在各生育时期内差异达显著水平（Ｐ＜Ｏ．０５） ～Ｌ嚣ａ第１２期 徐瑞富等：土壤类型及生育时期对小麦根际土壤微生物数量的影响 ７７ ２．２小麦生育时期对其根际微生物数量的影响 由图１—３可以看出，随着小麦生育期的推进， ３ 结论与讨论 土壤有机质是土壤肥力的重要指标，可为作物 直接提供养分，也可改善土壤物理性状。Ｓｅｓｓｉｔｓｃｈ 根际真菌和细菌数量在红黏土、壤土、砂壤土中的变 化趋势一致，均从拔节期到灌浆期逐渐增加，灌浆期 达最大值，分别为６．８９Ｘ１０ 、５．９２Ｘ１０ 、２．３３×１０ ｃ｛ｕ／ｇ和７．６Ｏ×１０ 、５．５７×１Ｏ 、２．６７×１０ ｃｆｕ／ｇ，然 等＿１ ６＝研究发现，土壤颗粒越细小，有机质含量越高， 土壤颗粒中的微生物群落结构越复杂，多样性越高， 数量越多。微生物多样性与土壤类型特别是土壤有 机质含量有关¨１ 。本研究结果表明，从小麦拔节 后随着小麦的成熟逐渐下降。根际放线菌数量在红 黏土中的变化趋势同真菌和细菌，灌浆期达最大值， 为１．５Ｏ×１０ ｄｕ／ｇ，然后随着小麦的成熟逐渐下 期到蜡熟期，土壤根际微生物数量随土壤有机质含 降；在壤土中的变化趋势是从拔节期到抽穗期逐渐 减少，从抽穗期到灌浆期逐渐增加且在灌浆期达到 最大值，为１．Ｏ４×１０ ｃｆｕ／ｇ，之后逐渐减少；在砂壤 土中的变化趋势是从拔节期到抽穗期逐渐增大，从 抽穗期到蜡熟期增幅减小趋于稳定。 生育时期 图１小麦各生育时期内不同土壤类型中真菌数量的动态变化 生育时期 图２小麦各生育时期内不同土壤类型中细菌数量的动态变化 己 ０ 寸。 一 × 皿硎 籁 墒 生育时期 图３小麦各生育时期内不同土壤类型中放线菌数量的动态变化 量减少而减少，有机质含量高的红黏土与有机质含 量低的砂壤土相比，根际真菌和细菌数量存在显著 差异；而对于根际放线菌来说，土壤有机质含量对其 数量影响不显著。王超等 研究也发现，烟草根际 微生物数量与土壤肥力呈正相关。 不同作物的根际有其特定的微生物群落，而同 一作物在不同生育时期和营养状态下，其根际微生 物数量也呈现特定的动态变化［７］。本研究结果表 明，随着小麦生育期的推进，根际真菌和细菌数量在 红黏土、壤土、砂壤土中的变化趋势一致，均从拔节 期到灌浆期逐渐增加，灌浆期达最大值，然后随着小 麦的成熟逐渐下降。根际放线菌数量在红黏土中的 变化趋势同真菌和细菌；在壤土中的变化趋势是从 拔节期到抽穗期逐渐减少，从抽穗期到灌浆期逐渐 增加且在灌浆期达到最大值，之后逐渐减少；在砂壤 土中的变化趋势是从拔节期到抽穗期逐渐增大，从 抽穗期到蜡熟期增幅减小趋于稳定。这与杨文平 等嘲、马冬云等嘲及岳海峰 研究结果基本一致， 可能是因为植株由营养生长转为生殖生长时，对养 分需求增多，从而造成根际养分相对亏缺，微生物总 量降低。在其他植物中也存在这一现象，汪华等［２妇 研究表明，在水稻生长旺盛期，水稻根系与根际土壤 微生物竞争营养元素，导致水稻根际微生物活性下 降。Ｐｉｕｔｔｉ等［２ ］研究发现，在玉米营养生长阶段，根 际微生物活性和细菌丰度明显高于根外土壤，但在 生殖生长阶段，由于根系可溶性碳的释放下降，根际 效应随之消失，可培养细菌的生物多样性也明显 下降。 参考文献： ［１］许光辉，李振高．微生物生态学［Ｍ］．南京：东南大学出 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ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｆｉｅｌｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２００１，６７（９）：４２１５— ４２２４． ［１７］ Ｂｏｓｓｉｏ Ｄ Ａ，Ｓｃｏｗ Ｋ Ｍ，Ｇｕｎａｐａｌａ Ｎ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｔｅｒｍｉ— ｎａｎｔｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ：Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｇｒｉ— ｃｕｌｔｕｒａｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｓｅａｓｏｎ，ａｎｄ ｓｏｉｌ ｔｙｐｅ ｏｎ ｐｈｏｓ— ｐｈｏｌｉｐｉｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｐｒｏｆｉｌｅｓ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｅｃｏｌｏｇｙ， １９９８，３６（１）：１－１２． ［１８］Ｒｉｔｃｈｉｅ Ｊ，Ｓｃｈｕｔｔｅｒ Ｍ Ｅ，Ｄｉｃｋ Ｒ Ｐ，ｅｔａ１．Ｕｓｅ ｏｆ ｌｅｎｇｔｈ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ ＰＣＲ ａｎｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｔｏ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｉｎ ｓｏｉｌ［Ｊ］．Ａｐ— ｐｌｉｅｄ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２０００，６６（４）： ｌ６６８—１６７５． ［１９］王超，吴凡，刘训理，等．不同肥力条件下烟草根际微 生物的初步研究［Ｊ］．中国烟草科学，２００５（２）：１２—１４． ［２０］ 岳海峰．小麦根际细菌数量变化的研究［Ｊ］．惠州大学 学报：自然科学版，１９９６，１６（４）：６７—７０． ［２１］汪华，杨京平，徐伟，等．分次施氮对水稻根际土壤微 生物生态效应的影响［Ｊ］．水土保持学报，２００６，２０ （４）：１２３一ｌ２６． ［２２３ Ｐｉｕｔｔｉ Ｓ，Ｈａｌｌｅｔ Ｓ，Ｒｏｕｓｓｅａｕｘ Ｓ，ｅｔ ｎｚ．Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ ｍｉｎｅｒａｌｉｓａｔｉｏｎ ｏｆ ａｔｒａｚｉｎｅ ｉｎ ｍａｉｚｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ＥＪ］．Ｂｉｏｌ Ｆｅｒｔｉｌ Ｓｏｉｌｓ，２００２，３６（６）：４３４—４４１．
