紅花檵木\\(Loropetalum chinense var.Rubrum\\)花葉俱美,抗寒、耐旱、易修剪、耐貧瘠,是廣泛應用于綠地花壇、隔離帶等的色塊造型材料和庭院及盆栽觀賞植物。
西洋杜鵑\\(Rhododendronsp\\)屬酸性花卉,開花期長,花色鮮艷,富于變化,是園林綠化和美化的當家品種。
在園林生態系統中,植物是生產者,土壤微生物是消費者和主要的分解者。在二者的相互作用中,植物將光合作用產物以根系分泌物和植物殘體2種形式釋放到土壤中,提供土壤微生物生長繁殖所必需的養分;同時有機養分在微生物的生理活動下轉化為無機養分,供植物吸收利用。
土壤作為植物生命活動的主要基質,為植物的正常生長和生理活動提供各種必需營養元素,土壤質量及其有益的根際微生物群落的結構是影響綠化植物長勢盛衰的主要原因之一。不同植株的根際土壤中微生物的種類與數量存在差異,對綠化植物根際土壤微生物的研究,可為提高園林植物綠化效益,科學施肥和制定土壤質量管理政策,提供一定的科學依據。該研究以校園常見綠化植物紅花檵木和西洋杜鵑根際土壤為試材,測定其根際土壤中重要微生物類群的數量關系,旨在為提高綠化植物的根際效應和園林土壤質量提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
2013年4月上旬,在樣區內選擇株高為100~120cm的植株,采用5點取樣法,分別采集井岡山大學校園內立地條件一致的紅花檵木和西洋杜鵑根際土壤,裝入已編號的無菌袋中備用。
牛肉膏蛋白胨培養基:蛋白胨10g、牛肉膏5g、氯化鈉5g、水1 000mL、瓊脂18g、pH 7.2~7.4。改良高氏I號培養基:硫酸鎂0.5g、可溶性淀粉20g、硝酸鉀1g、磷酸氫二鉀0.5g、硫酸鐵0.05g、氯化鈉0.5g、水1 000mL、瓊脂18g、pH 7.2~7.4。
馬鈴薯蔗糖培養基:蔗糖20g、去皮馬鈴薯200g、水1 000mL、瓊脂18g、pH自然。
無氮培養基:硫酸鎂0.2g、葡萄糖10g、磷酸二氫鉀0.2g、氯化鈉0.2g、碳酸鈣5g、硫酸鈣0.1g、水1 000mL、瓊脂18g、pH 7.0~7.2。
蛋白胨氨化培養基:蛋白胨5g、硫酸鎂0.5g、磷酸氫二鉀0.5g、氯化鈉0.25g、硫酸鐵0.01g、水1 000mL、pH 7.0~7.2。
硝化細菌培養液:硫酸鎂0.03g、硝酸鈉1g、磷酸氫二鉀0.75g、硫酸錳0.01g、碳酸鈉1g、磷酸二氫鈉0.25g、水1 000mL、pH自然。
反硝化細菌培養液:硫酸鎂0.2g、硝酸鉀2g、酒石酸鉀鈉20g、磷酸氫二鉀0.5g、水1 000mL、pH自然。
1.2 試驗方法
1.2.1 涂布平板法細菌、放線菌、真菌、固氮菌、氨化細菌的測定采用涂布平板法。直接計數后取菌落平均數進行換算,每克干土中菌落形成單位\\(cfu/g\\)=\\(菌落平均數×稀釋倍數×5\\)/供試土樣中干土所占的質量分數。
1.2.2 最大或然數\\(MPN\\)法硝酸細菌、反硝化細菌的測定采用最大或然數法。因供試樣品為固體,查MPN數值表得每毫升原菌液活菌數后換算成每克供試樣品中的活菌數量。每克干土中活菌數\\(個/g\\)=\\(菌落近似值×數量指標第一位數的稀釋倍數\\)/供試土樣中干土所占的質量分數。
1.3 數據分析
試驗數據采用SPSS 17.0軟件進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 供試土壤的干土所占質量分數
準確稱取供試紅花檵木和西洋杜鵑根際鮮土各10g,烘干后稱重,得出紅花檵木根際土壤干土所占的質量分數為76.84%,西洋杜鵑根際土壤干土所占的質量分數為81.39%。
2.2 2 種綠化植物根際土壤主要微生物的比較根際土壤微生物主要由細菌、放線菌和真菌組成,它們共同構成了根際土壤微生物的主要生物量,其群落構成和數量變化是反映土壤中生物活性水平的一項重要指標。從表1可以看出,紅花檵木的細菌數量為5.60×105cfu/g,放線菌數量為3.97×103cfu/g;西洋杜鵑的細菌數量為2.15×105cfu/g,放線菌數量為3.07×103cfu/g;紅花檵木根際土壤的細菌和放線菌數量均高于西洋杜鵑,而紅花檵木根際土壤的真菌數量\\(1.43×103cfu/g\\)則低于西洋杜鵑根際土壤的真菌數量\\(2.83×103cfu/g\\)。在2種校園綠化根際土壤中,均為細菌占絕對的數量優勢,其次為放線菌,真菌的數量最少?！颈?】
2.3 2 種綠化植物根際土壤氮素生理類群微生物的比較土壤微生物生理類群大致可以分為3類:氮素生理類群、磷素生理類群和其它生理類群\\(如纖維素分解細菌、硅酸鹽細菌等\\),氮素生理類群主要有氨化細菌、硝化細菌和固氮菌,根際土壤不同生理類群微生物在物質轉換和能量流動中具有特定功能,其存在與活動對土壤肥力具有重要意義。從表2可以看出,紅花檵木根際土壤的氮素生理類群微生物數量依次為:硝酸細菌>固氮菌>氨化細菌>反硝化細菌;西洋杜鵑根際土壤的氮素生理類群微生物數量依次為:硝酸細菌>固氮菌>氨化細菌>反硝化細菌。
2.4 根際土壤微生物的差異顯著性分析
紅花檵木和西洋杜鵑根際土壤中放線菌和固氮菌的數量之間差異顯著;細菌、真菌和氨化細菌的數量之間差異顯著;根際土壤中硝酸細菌和反硝化細菌的數量之間差異不顯著。
3 結論
土壤根際微生物的數量是衡量根際效應的一個重要指標,該試驗結果表明,2種綠化植物的根際土壤微生物中均以細菌的數量最多,其次是放線菌,真菌數量最少;根際土壤的氮素生理類群微生物數量依次為:硝酸細菌>固氮菌>氨化細菌>反硝化細菌,這符合一般土壤微生物的數量分布規律,說明微生物在促進土壤中C、N、P、S等營養元素的轉化及維持生態平衡發展中發揮了主導作用。
該試驗僅是對2種綠化植物\\(紅花檵木和西洋杜鵑\\)的根際土壤微生物的數量關系進行比較分析,若要解決如何運用微生態的理論來提高綠化植物的土壤肥力和生態效益,仍需更加深入的研究。如分析不同植物根際微生物的數量異同形成的原因;綠化植物的根系分泌物的原位收集和鑒定;綠化植物根系分泌物、根際微生物與土壤養分的相互作用機制等。
參考文獻
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