太湖稻田保护性耕作对土壤微生物多样性及纤维素降解菌的影响

• 作 者: 周君
• 机 构: 南京农业大学
• 出 处: 南京农业大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 保护性耕作 土壤微生物 变性梯度凝胶电泳 纤维素降解菌

保护性耕作是以秸秆覆盖地表、免少耕播种、深松及病虫草害综合控制为主要内容的现代耕作技术体系。大力提倡和推行保护性耕作,对提高土壤质量和改善生态环境具有重要意义。同时我们也认识到纤维素降解菌在还田秸秆的降解过程中起到非常重要的作用。该试验于2010、2011年在苏州太湖地区农科所进行,设计三种种植模式、两种耕作方法和两种秸秆还田方式,共形成12个处理,在水稻移栽前、分蘖期、成熟期三个时期采集土样。研究了稻田保护性耕作对土壤微生物群落结构、纤维素降解菌数量的动态影响,同时还筛选出的三株效果明显的纤维素降解菌,并对其中一株进行了纤维素酶基因的初步研究。主要研究结果如下：1.对三个时期细菌和真菌共六张DGGE图谱极其所得数据进行分析,保护性耕作措施在三个时期大多数情况下能提高土壤中细菌和真菌多样性,也有个别时期个别模式不能表现出优势,可能原因是指纹图谱中的条带一定程度上反映了优势菌的存在,某些条带没有并不一定是其不存在,而可能是数量上处于劣势,在图谱上不能得以体现。2.对三个时期12个处理模式的纤维素降解菌数量进行分析,保护性耕作耕作措施在大多数情况下能提高土壤中纤维素降解菌数量,也有个别时期个别模式不能表现出优势。各模式中秸秆还田处理方式均可明显提高纤维素降解菌数量。3.纤维素降解菌数量计数过程中筛选得到三株纤维素降解菌。经基因序列比对鉴定,这三株菌种分别属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.)、链霉菌属(Streptomyces sp.)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus sp.)。通过引物设计扩增该株芽孢杆菌的内切葡聚糖酶基因,经过序列比对鉴定与已经报道的纤维素酶基因同源性达到99%。