摘 要

为了探究不同混合菌剂的施用对紫穗槐根际环境的影响，得到最优菌剂配比，本研究于2018年12月在南京林业大学下蜀林场温室采取盆栽实验法，通过测定根际土壤酶活性、根际土壤理化性质，并用主成分分析法得出最佳菌剂配比。主要研究结果如下：

（1）土壤菌剂7种配比均能不同程度提高根际土壤酶活性，且大部分与无菌组差异显著，相比而言，蛋白酶活性提高率最高，为479.55%；过氧化氢酶提高最低，为42.28%。

（2）土壤菌7种配比均能不同程度提升根际Na 和K 离子含量、降低pH值，而对Ca² 离子和有机质含量无明显提升，K 离子含量提高率为111.457%Na 含量提高率为53.256%。

（3）在土壤菌剂七个处理中，处理NL-1、NL-11 NL-1和NL-11 NL-15 NL-1这三种处理对根际环境的改良较其他菌剂处理效果更好。

关键词：土壤菌；紫穗槐；根际环境

Effect of Soil Bacterial inoculation on the rhizosphere of Amprpha fruticose

ABSTRACT

In order to explore the effects of different mixed fungicides on the rhizosphere environment of Amorpha fruticosa and obtain the optimum fungicides ratio, a pot experiment was carried out in Greenhouse of Xiashu Forest Farm, Nanjing Forestry University in December 2018. The activity of rhizosphere soil enzymes and the physical and chemical properties of rhizosphere soil were measured, and the optimum fungicides ratio was obtained by principal component analysis. The main results are as follows:

(1) The activity of rhizosphere soil enzymes could be increased by 7 kinds of soil microbial agents, and most of them were significantly different from the aseptic group. Compared with the aseptic group, the enzymatic activity of protease increased by 479.55% and catalase increased by 42.28%.

(2) Seven different ratios of soil bacteria could increase Na and K ion content in rhizosphere and decrease pH value, but not Ca² and organic matter content. The increase rate of K ion content was 111.457% and that of Na content was 53.256%.

(3) Among the seven treatments of soil microbial agents, three treatments, NL-1, NL-11 NL-1 and NL-11 NL-15 NL-1, had better effect on improving rhizosphere environment than other microbial agents.

Key words: soil bacteria； Amorpha fruticose；rhizosphere

目 录

1 前言 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究概况 2

1.2.1 紫穗槐 2

1.2.2 根际 3

1.2.4 微生物菌剂对根际环境的影响 4

2 研究区概况与实验方法 6

2.1 研究区概况 6

2.2 研究内容 6

2.3 试验材料与方法 6

2.3.1 试验材料 6

农田土取自野外地，清除土壤中原有的石砾、根系、枯枝、落叶等。 7

2.3.2 试验方法 7

（1）菌种配置 7

（2）基质的配置 7

（3）紫穗槐种苗的培育 7

（4）样品采集 7

2.4 数据分析 8

3.结果与分析 9

3.1不同土壤菌种配比下根际土壤酶活性 9

3.2不同土壤菌种配比下根际土壤理化性质 10

3.3不同土壤菌种配比下根际土壤各指标的主成分分析 11

3 讨论 14

4 结论 15

致 谢 16

参考文献 17

1 前 言

1.1 研究目的及意义

环境和发展是当前国际社会普遍关注的重大问题，也是人类生产生活和经济增长所依赖的重要手段之一。随着经济、社会的不断发展和城市化进程加快，人类过度的开采活动，造成岩矿区土地退化，植物多样性锐减，裸岩遍布，导致土地生产力完全丧失，出现矿区石漠化现象^[1]。据统计，我国矿山占用土地面积为581×104hm²，其中矿区废弃地面积高达288×104hm²，且以每年约4.67×104hm²的增幅扩大，而矿区复垦整治率极低。但目前生态修复工程技术的绿化效果均存在难以长期维持的问题，因为目前的修复措施仅能使植物根系在依靠基质有限养分时生长于岩石上部，养分吸收殆尽后，植物将枯死，植物根系不具有扎根岩层吸取养分的能力，最终将从岩层剥落。根际是指受植物根系活动影响，物理、化学和生物学性质上不同于土体的那部分靠近植物根系的微域土区，是植物-土壤生态系统物质交换十分频繁的一个界面，也是土壤微生物非常活跃的一个区域^[1]。而根系分泌物是调节根际微生态系统活力与功能的关键因素微生物广泛存在于硅酸盐岩石矿区的贫瘠生境中，并将难以利用的营养元素转化为易于被吸收利用的形态。目前细菌风化岩石的途径主要有以下4种：细菌代谢分泌有机酸类物质，改变环境pH，加速岩石溶解；细菌分泌胞外多糖与低分子有机酸，通过络合作用促岩石风化；细菌与矿石接触并产生酶类物质(如碳酸酐酶等)，通过表面接触交换作用，破坏岩石矿物结晶构造，促进岩石溶蚀；细菌具有的生物膜结构可形成特殊微环境，加快岩石风化^[2]。植物通过调节自身形态变化适应外界环境，根系是作物吸收养分的主要器官，其形态在很大程度上决定植物从土壤中吸收养分的能力。植物根系的形态建成除受本身的遗传因素决定外，还受外界环境因素如土壤养分供应的影响^[3]。因此，根系作为植株的地下部分，其活力与植物吸收能力的强弱有直接关系，这些都直接影响着地上部分的生长与发育。在全世界大部分地区，水分和矿质养分的有效性是作物生产力的主要限制因素，在废弃矿区，水分和矿质养分更是限制了植物生长的主要因素。因此，探究废弃矿区条件下，土壤微生物对植物根系形成的作用机制十分必要，为我国岩壁复绿项目提供依据和方法。

1.2 国内外研究概况

1.2.1 紫穗槐

紫穗槐因较强的适应性和广泛的应用前景，引发国内外众多学者的关注，目前研究内容主要有以下几个方面：

(1)育苗方法：刘建军^[4]用不同基质对紫穗槐幼苗进行培育，得出秸秆＋蛭石为最适宜紫穗槐幼苗生长的基质。张雪崧^[5]等用不同的化学试剂和方法对紫穗槐种子进行处理，得出浓硫酸浸泡紫穗槐种子15min的发芽率和出苗率最高；100mg/L的赤霉素浸泡紫穗槐种子2h可以促进种子脱皮提高出苗率。