根瘤菌与促生菌复合接种对大豆生长和土壤生态效应的影响
发布时间：2021-07-06 00:33
农业生产中化学肥料的过度施用,造成土壤肥力下降和环境污染问题日益突出。微生物肥料因其调节植物生长,增加作物产量和改善作物品质,减少化肥使用量,改良土壤,保护生态环境等特点日益受到人们的关注。胶质类芽孢杆菌（Paenibacillus mucilaginosus）和日本慢生根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）作为微生物肥料的生产菌种,凭借其良好的解钾溶磷促生和共生固氮功能在农业生产中备受关注。目前关于胶质类芽孢杆菌和大豆根瘤菌单一菌株促生或固氮效果及机理已有较多研究,但对两者复合接种对作物的作用效果和增产机理尚未有所报道。本研究以P.mucilaginosus3016与B. japonicum5136为研究对象,通过田间小区试验研究根瘤菌与促生菌复合接种对大豆生长结瘤及品质、土壤肥力（土壤理化性质、土壤酶活）和土壤微生物区系等方面的作用效果,旨在为开发新型高效复合菌剂提供理论依据。田间小区试验设T1（空白对照）、T2（3016单接种）、T3（5136单接种）、T4（3016和5136复合接种）和T5（常规施肥）5个处理,结果表明：（1）在大豆生长性状方面,成熟期复合...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究背景
1.2 微生物肥料
1.2.1 内涵及分类
1.2.2 功能及应用
1.3 植物根际促生菌(PGPR)
1.3.1 研究概述
1.3.2 胶质类芽孢杆菌
1.3.2.1 概述
1.3.2.2 功能机理研究
1.3.2.3 应用研究
1.3.3 根瘤菌
1.3.3.1 概述
1.3.3.2 占瘤率研究现状
1.3.4 根瘤菌和PGPR复合接种
1.4 土壤肥力
1.4.1 概述
1.4.2 土壤理化性质
1.4.2.1 土壤pH
1.4.2.2 土壤全氮
1.4.2.3 土壤速效磷
1.4.2.4 土壤速效钾
1.4.2.5 土壤有机质
1.4.3 土壤酶活
1.4.4 土壤肥力的影响因素
1.5 土壤微生物区系
1.5.1 概述
1.5.2 土壤微生物数量
1.5.3 土壤微生物群落结构
1.6 研究目的及意义
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 菌株、大豆品种和肥料
2.1.2 培养基
2.1.3 相关试剂
2.2 方法
2.2.1 发酵液的制备
2.2.2 有效活菌数的测定
2.2.3 试验设计
2.2.4 土壤样品采集与大豆性状调查
2.2.5 大豆结瘤情况调查
2.2.6 占瘤率测定
2.2.6.1 根瘤菌的分离纯化
2.2.6.2 根瘤菌DNA的提取
2.2.6.3 BOX-PCR
2.2.7 土壤基本理化性质测定
2.2.8 土壤酶活性的测定
2.2.9 土壤微生物数量的测定
2.2.10 PCR-DGGE分析
2.2.10.1 土壤总DNA提取
2.2.10.2 16S rDNA V3区扩增
2.2.10.3 DGGE操作
2.2.10.4 DGGE条带回收
2.2.11 数据分析
3 结果与分析
3.1 不同处理对大豆生长性状的影响
3.1.1 株高和叶绿素
3.1.2 大豆成熟期性状
3.1.3 大豆收获情况
3.2 不同处理对大豆品质的影响
3.3 不同处理对大豆结瘤和占瘤率的影响
3.3.1 大豆结瘤情况
3.3.2 接种根瘤菌B.japonicum 5136的占瘤率
3.4 不同处理对土壤理化性质的影响
3.4.1 土壤pH
3.4.2 土壤全氮
3.4.3 土壤速效磷
3.4.4 土壤速效钾
3.4.5 土壤有机质
3.5 不同处理对土壤酶活性的影响
3.5.1 土壤过氧化氢酶活性
3.5.2 土壤脲酶活性
3.5.3 土壤蔗糖酶活性
3.6 不同处理对土壤微生物区系的影响
3.6.1 土壤微生物数量和组成
3.6.2 PCR-DGGE分析土壤微生物群落多样性
3.6.2.1 16S rDNA V3区扩增
3.6.2.2 DGGE指纹图谱分析及典型条带的回收测序
3.6.2.3 UPGMA聚类分析
3.6.2.4 CCA分析
3.7 相关性分析
3.7.1 大豆性状与土壤肥力的相关性分析
3.7.2 大豆结瘤与土壤肥力的相关性分析
3.7.3 大豆结瘤与性状的相关性分析
3.7.4 土壤肥力与土壤微生物的相关性分析
3.7.5 土壤肥力与大豆养分的相关性分析
4 讨论
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用胶质类芽孢杆菌对土壤生物活性和花生产量的影响[J]. 常文智,马鸣超,李力,关大伟,杜秉海,李俊. 中国土壤与肥料. 2014(01)
[2]不同施肥处理对农田土壤微生物区系和功能的影响[J]. 武晓森,杜广红,穆春雷,马鸣超,周晓琳,赵同凯,朱宝成,李洪杰,沈德龙. 植物营养与肥料学报. 2014(01)
[3]生物肥料多功能芽孢杆菌的筛选及其作用机理研究[J]. 张艳群,来航线,韦小敏,王旭东. 植物营养与肥料学报. 2013(02)
[4]不同生物有机肥对甜瓜土传枯萎病防治效果及对根际土壤微生物区系的影响[J]. 高雪莲,邓开英,张鹏,冉伟,沈其荣,杨兴明. 南京农业大学学报. 2012(06)
[5]不同施肥处理对土壤微生物学特性和作物产量的影响[J]. 杜广红,周晓琳,马鸣超,马强,曹凤明,李子双,王薇,赵同凯,沈德龙. 中国土壤与肥料. 2012(05)
[6]Analysis of Two Bradyrhizobium japonicum Strains with Different Symbiotic Matching for Nodulation by Primary Proteomic[J]. GUAN Da-wei1, 2, MA Ming-chao1, MA Zhong-yu1, JIANG Xin1, 2, LI Li1, CAO Feng-ming1, SHEN De-long1, CHEN Hui-jun1 and LI Jun1, 2 1 Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, P.R.China 2 Key Laboratory of Plant Nutrition and Nutrient Cycling, Ministry of Agriculture, Beijing 100081, P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(08)
[7]土壤微生物区系研究国际发展态势分析[J]. 张博,董瑜,张薇. 科学观察. 2012(04)
[8]根瘤菌对大豆根际土壤微生物及大豆农艺性状的影响[J]. 孟庆英,张春峰,于忠和,贾会彬,朱宝国,王囡囡. 大豆科学. 2012(03)
[9]应用BOX分子标记技术筛选南苜蓿高效根瘤菌菌株[J]. 刘晓云,郭晓叶,魏爽,李乔仙,薛世明,王易鹏,董鑫. 微生物学通报. 2012(02)
[10]不同根瘤菌株对半无叶型豌豆生育特征、产量及品质的影响[J]. 郭丽梅,陈恭,隋新华,张世晨,杨亚东,龙金成,胡跃高,曾昭海. 中国农业大学学报. 2012(01)
博士论文
[1]典型种植制度下长期施肥对土壤微生物群落多样性的影响[D]. 裴雪霞.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]不同施肥处理对黄淮海地区土壤微生物区系的影响[D]. 杜广红.中国农业科学院 2012
[2]胶质类芽孢杆菌3016基因组学初步研究[D]. 王振亚.山东农业大学 2012
[3]不同土地利用方式对土壤性质及细菌群落结构的影响[D]. 李丹.东北林业大学 2011
[4]胶质类芽孢杆菌的表型及遗传多样性分析[D]. 薛爱琴.浙江理工大学 2011
[5]防治棉花黄萎病微生物有机肥的研制及其生物效应[D]. 张慧.南京农业大学 2008
本文编号：3267149
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究背景
1.2 微生物肥料
1.2.1 内涵及分类
1.2.2 功能及应用
1.3 植物根际促生菌(PGPR)
1.3.1 研究概述
1.3.2 胶质类芽孢杆菌
1.3.2.1 概述
1.3.2.2 功能机理研究
1.3.2.3 应用研究
1.3.3 根瘤菌
1.3.3.1 概述
1.3.3.2 占瘤率研究现状
1.3.4 根瘤菌和PGPR复合接种
1.4 土壤肥力
1.4.1 概述
1.4.2 土壤理化性质
1.4.2.1 土壤pH
1.4.2.2 土壤全氮
1.4.2.3 土壤速效磷
1.4.2.4 土壤速效钾
1.4.2.5 土壤有机质
1.4.3 土壤酶活
1.4.4 土壤肥力的影响因素
1.5 土壤微生物区系
1.5.1 概述
1.5.2 土壤微生物数量
1.5.3 土壤微生物群落结构
1.6 研究目的及意义
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 菌株、大豆品种和肥料
2.1.2 培养基
2.1.3 相关试剂
2.2 方法
2.2.1 发酵液的制备
2.2.2 有效活菌数的测定
2.2.3 试验设计
2.2.4 土壤样品采集与大豆性状调查
2.2.5 大豆结瘤情况调查
2.2.6 占瘤率测定
2.2.6.1 根瘤菌的分离纯化
2.2.6.2 根瘤菌DNA的提取
2.2.6.3 BOX-PCR
2.2.7 土壤基本理化性质测定
2.2.8 土壤酶活性的测定
2.2.9 土壤微生物数量的测定
2.2.10 PCR-DGGE分析
2.2.10.1 土壤总DNA提取
2.2.10.2 16S rDNA V3区扩增
2.2.10.3 DGGE操作
2.2.10.4 DGGE条带回收
2.2.11 数据分析
3 结果与分析
3.1 不同处理对大豆生长性状的影响
3.1.1 株高和叶绿素
3.1.2 大豆成熟期性状
3.1.3 大豆收获情况
3.2 不同处理对大豆品质的影响
3.3 不同处理对大豆结瘤和占瘤率的影响
3.3.1 大豆结瘤情况
3.3.2 接种根瘤菌B.japonicum 5136的占瘤率
3.4 不同处理对土壤理化性质的影响
3.4.1 土壤pH
3.4.2 土壤全氮
3.4.3 土壤速效磷
3.4.4 土壤速效钾
3.4.5 土壤有机质
3.5 不同处理对土壤酶活性的影响
3.5.1 土壤过氧化氢酶活性
3.5.2 土壤脲酶活性
3.5.3 土壤蔗糖酶活性
3.6 不同处理对土壤微生物区系的影响
3.6.1 土壤微生物数量和组成
3.6.2 PCR-DGGE分析土壤微生物群落多样性
3.6.2.1 16S rDNA V3区扩增
3.6.2.2 DGGE指纹图谱分析及典型条带的回收测序
3.6.2.3 UPGMA聚类分析
3.6.2.4 CCA分析
3.7 相关性分析
3.7.1 大豆性状与土壤肥力的相关性分析
3.7.2 大豆结瘤与土壤肥力的相关性分析
3.7.3 大豆结瘤与性状的相关性分析
3.7.4 土壤肥力与土壤微生物的相关性分析
3.7.5 土壤肥力与大豆养分的相关性分析
4 讨论
5 结论
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]施用胶质类芽孢杆菌对土壤生物活性和花生产量的影响[J]. 常文智,马鸣超,李力,关大伟,杜秉海,李俊. 中国土壤与肥料. 2014(01)
[2]不同施肥处理对农田土壤微生物区系和功能的影响[J]. 武晓森,杜广红,穆春雷,马鸣超,周晓琳,赵同凯,朱宝成,李洪杰,沈德龙. 植物营养与肥料学报. 2014(01)
[3]生物肥料多功能芽孢杆菌的筛选及其作用机理研究[J]. 张艳群,来航线,韦小敏,王旭东. 植物营养与肥料学报. 2013(02)
[4]不同生物有机肥对甜瓜土传枯萎病防治效果及对根际土壤微生物区系的影响[J]. 高雪莲,邓开英,张鹏,冉伟,沈其荣,杨兴明. 南京农业大学学报. 2012(06)
[5]不同施肥处理对土壤微生物学特性和作物产量的影响[J]. 杜广红,周晓琳,马鸣超,马强,曹凤明,李子双,王薇,赵同凯,沈德龙. 中国土壤与肥料. 2012(05)
[6]Analysis of Two Bradyrhizobium japonicum Strains with Different Symbiotic Matching for Nodulation by Primary Proteomic[J]. GUAN Da-wei1, 2, MA Ming-chao1, MA Zhong-yu1, JIANG Xin1, 2, LI Li1, CAO Feng-ming1, SHEN De-long1, CHEN Hui-jun1 and LI Jun1, 2 1 Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing 100081, P.R.China 2 Key Laboratory of Plant Nutrition and Nutrient Cycling, Ministry of Agriculture, Beijing 100081, P.R.China. Journal of Integrative Agriculture. 2012(08)
[7]土壤微生物区系研究国际发展态势分析[J]. 张博,董瑜,张薇. 科学观察. 2012(04)
[8]根瘤菌对大豆根际土壤微生物及大豆农艺性状的影响[J]. 孟庆英,张春峰,于忠和,贾会彬,朱宝国,王囡囡. 大豆科学. 2012(03)
[9]应用BOX分子标记技术筛选南苜蓿高效根瘤菌菌株[J]. 刘晓云,郭晓叶,魏爽,李乔仙,薛世明,王易鹏,董鑫. 微生物学通报. 2012(02)
[10]不同根瘤菌株对半无叶型豌豆生育特征、产量及品质的影响[J]. 郭丽梅,陈恭,隋新华,张世晨,杨亚东,龙金成,胡跃高,曾昭海. 中国农业大学学报. 2012(01)
博士论文
[1]典型种植制度下长期施肥对土壤微生物群落多样性的影响[D]. 裴雪霞.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]不同施肥处理对黄淮海地区土壤微生物区系的影响[D]. 杜广红.中国农业科学院 2012
[2]胶质类芽孢杆菌3016基因组学初步研究[D]. 王振亚.山东农业大学 2012
[3]不同土地利用方式对土壤性质及细菌群落结构的影响[D]. 李丹.东北林业大学 2011
[4]胶质类芽孢杆菌的表型及遗传多样性分析[D]. 薛爱琴.浙江理工大学 2011
[5]防治棉花黄萎病微生物有机肥的研制及其生物效应[D]. 张慧.南京农业大学 2008
本文编号：3267149
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