红花檵木(Loropetalum chinense var.Rubrum)花叶俱美,抗寒、耐旱、易修剪、耐贫瘠,是广泛应用于绿地花坛、隔离带等的色块造型材料和庭院及盆栽观赏植物。
西洋杜鹃(Rhododendronsp)属酸性花卉,开花期长,花色鲜艳,富于变化,是园林绿化和美化的当家品种。
在园林生态系统中,植物是生产者,土壤微生物是消费者和主要的分解者。在二者的相互作用中,植物将光合作用产物以根系分泌物和植物残体2种形式释放到土壤中,提供土壤微生物生长繁殖所必需的养分;同时有机养分在微生物的生理活动下转化为无机养分,供植物吸收利用。
土壤作为植物生命活动的主要基质,为植物的正常生长和生理活动提供各种必需营养元素,土壤质量及其有益的根际微生物群落的结构是影响绿化植物长势盛衰的主要原因之一。不同植株的根际土壤中微生物的种类与数量存在差异,对绿化植物根际土壤微生物的研究,可为提高园林植物绿化效益,科学施肥和制定土壤质量管理政策,提供一定的科学依据。该研究以校园常见绿化植物红花檵木和西洋杜鹃根际土壤为试材,测定其根际土壤中重要微生物类群的数量关系,旨在为提高绿化植物的根际效应和园林土壤质量提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
2013年4月上旬,在样区内选择株高为100~120cm的植株,采用5点取样法,分别采集井冈山大学校园内立地条件一致的红花檵木和西洋杜鹃根际土壤,装入已编号的无菌袋中备用。
牛肉膏蛋白胨培养基:蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化钠5g、水1 000mL、琼脂18g、pH 7.2~7.4。改良高氏I号培养基:硫酸镁0.5g、可溶性淀粉20g、硝酸钾1g、磷酸氢二钾0.5g、硫酸铁0.05g、氯化钠0.5g、水1 000mL、琼脂18g、pH 7.2~7.4。
马铃薯蔗糖培养基:蔗糖20g、去皮马铃薯200g、水1 000mL、琼脂18g、pH自然。
无氮培养基:硫酸镁0.2g、葡萄糖10g、磷酸二氢钾0.2g、氯化钠0.2g、碳酸钙5g、硫酸钙0.1g、水1 000mL、琼脂18g、pH 7.0~7.2。
蛋白胨氨化培养基:蛋白胨5g、硫酸镁0.5g、磷酸氢二钾0.5g、氯化钠0.25g、硫酸铁0.01g、水1 000mL、pH 7.0~7.2。
硝化细菌培养液:硫酸镁0.03g、硝酸钠1g、磷酸氢二钾0.75g、硫酸锰0.01g、碳酸钠1g、磷酸二氢钠0.25g、水1 000mL、pH自然。
反硝化细菌培养液:硫酸镁0.2g、硝酸钾2g、酒石酸钾钠20g、磷酸氢二钾0.5g、水1 000mL、pH自然。
1.2 试验方法
1.2.1 涂布平板法细菌、放线菌、真菌、固氮菌、氨化细菌的测定采用涂布平板法。直接计数后取菌落平均数进行换算,每克干土中菌落形成单位(cfu/g)=(菌落平均数×稀释倍数×5)/供试土样中干土所占的质量分数。
1.2.2 最大或然数(MPN)法硝酸细菌、反硝化细菌的测定采用最大或然数法。因供试样品为固体,查MPN数值表得每毫升原菌液活菌数后换算成每克供试样品中的活菌数量。每克干土中活菌数(个/g)=(菌落近似值×数量指标第一位数的稀释倍数)/供试土样中干土所占的质量分数。
1.3 数据分析
试验数据采用SPSS 17.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 供试土壤的干土所占质量分数
准确称取供试红花檵木和西洋杜鹃根际鲜土各10g,烘干后称重,得出红花檵木根际土壤干土所占的质量分数为76.84%,西洋杜鹃根际土壤干土所占的质量分数为81.39%。
2.2 2 种绿化植物根际土壤主要微生物的比较根际土壤微生物主要由细菌、放线菌和真菌组成,它们共同构成了根际土壤微生物的主要生物量,其群落构成和数量变化是反映土壤中生物活性水平的一项重要指标。从表1可以看出,红花檵木的细菌数量为5.60×105cfu/g,放线菌数量为3.97×103cfu/g;西洋杜鹃的细菌数量为2.15×105cfu/g,放线菌数量为3.07×103cfu/g;红花檵木根际土壤的细菌和放线菌数量均高于西洋杜鹃,而红花檵木根际土壤的真菌数量(1.43×103cfu/g)则低于西洋杜鹃根际土壤的真菌数量(2.83×103cfu/g)。在2种校园绿化根际土壤中,均为细菌占绝对的数量优势,其次为放线菌,真菌的数量最少。【表1】
2.3 2 种绿化植物根际土壤氮素生理类群微生物的比较土壤微生物生理类群大致可以分为3类:氮素生理类群、磷素生理类群和其它生理类群(如纤维素分解细菌、硅酸盐细菌等),氮素生理类群主要有氨化细菌、硝化细菌和固氮菌,根际土壤不同生理类群微生物在物质转换和能量流动中具有特定功能,其存在与活动对土壤肥力具有重要意义。从表2可以看出,红花檵木根际土壤的氮素生理类群微生物数量依次为:硝酸细菌>固氮菌>氨化细菌>反硝化细菌;西洋杜鹃根际土壤的氮素生理类群微生物数量依次为:硝酸细菌>固氮菌>氨化细菌>反硝化细菌。
2.4 根际土壤微生物的差异显着性分析
红花檵木和西洋杜鹃根际土壤中放线菌和固氮菌的数量之间差异显着;细菌、真菌和氨化细菌的数量之间差异显着;根际土壤中硝酸细菌和反硝化细菌的数量之间差异不显着。
3 结论
土壤根际微生物的数量是衡量根际效应的一个重要指标,该试验结果表明,2种绿化植物的根际土壤微生物中均以细菌的数量最多,其次是放线菌,真菌数量最少;根际土壤的氮素生理类群微生物数量依次为:硝酸细菌>固氮菌>氨化细菌>反硝化细菌,这符合一般土壤微生物的数量分布规律,说明微生物在促进土壤中C、N、P、S等营养元素的转化及维持生态平衡发展中发挥了主导作用。
该试验仅是对2种绿化植物(红花檵木和西洋杜鹃)的根际土壤微生物的数量关系进行比较分析,若要解决如何运用微生态的理论来提高绿化植物的土壤肥力和生态效益,仍需更加深入的研究。如分析不同植物根际微生物的数量异同形成的原因;绿化植物的根系分泌物的原位收集和鉴定;绿化植物根系分泌物、根际微生物与土壤养分的相互作用机制等。
参考文献
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[2] 李华君.西洋杜鹃专业化栽培技术[J].现代农业科技,2011(16):189-190.
[3] 陆雅海,张福锁.根际微生物研究进展[J].土壤,2006,38(2):314-319.
