盆栽‘潢川金桂’根际微生物和根系碳氮代谢研究

摘要

本文以河南省特色花木‘潢川金桂’为试材，经过第一阶段复配基质的筛选，选出适宜‘潢川金桂’盆栽的四个处理为:处理1（发酵玉米秸秆基质∶珍珠岩∶炉渣=1∶1∶1），处理5（发酵玉米秸秆基质∶珍珠岩∶炉渣=2∶2∶1），处理7（发酵玉米秸秆基质∶珍珠岩∶炉渣=3∶1∶2），处理9（发酵玉米秸秆基质∶珍珠岩;炉渣=3∶3∶1），各处理均为体积比。对照为园土，常规管理。通过对不同时期不同复配基质处理根际微生物的菌群数量、根系碳氮代谢及相关酶活性的测定，研究了复配基质对‘潢川金桂’生长发育的影响。主要结果如下:
　　(1)通过对各复配基质处理根际微生物数量的研究分析，结果表明:处理7的微生物数量较多，且变化趋势平缓，其次是处理5和处理9，各处理差异极显著，复配基质处理土壤肥力较高，明显优于园土。在整个生理时期中，盆栽‘潢川金桂’的根际微生物中细菌处于绝对优势。各种微生物都呈先上升后下降的趋势，8月份各种微生物的数量达到峰值（细菌菌落数最多为45.420×106CFU/g，真菌0.019×106CFU/g，放线菌4.579×106CFU/g），6月份次之，4月份最少。这是因为，8月份环境条件适宜，‘潢川金桂’根系生长最旺盛的时期，最适宜根际微生物的生长。
　　(2)‘潢川金桂’根系碳水化合物代谢产物的测定结果表明:各复配基质处理下淀粉、蔗糖、葡萄糖、果糖含量的变化趋势一致，其中处理7的各项指标均为最大，处理1与处理9次之，各复配基质处理的碳水化合物代谢产物均高于对照，差异极显著。4月份光合作用不足，根系中淀粉转化为蔗糖，淀粉含量下降，蔗糖含量则先上升后下降，淀粉、蔗糖含量均至8月达到最小值(淀粉、蔗糖含量最小为3848.744ug/g、4815.856ug/g)。8月后，淀粉与蔗糖开始积累，在11月达到最大值(淀粉、蔗糖含量最大为11731.8ug/g、9879.6ug/g)。葡萄糖和果糖在4月时最小值(葡萄糖、果糖含量最小为2638.018ug/g、98.1ug/g)，4月到8月呈上升趋势，到8月达到最大值(葡萄糖、果糖含量最大为4843.508ug/g、224.08ug/g)，然后开始下降。
　　(3)‘潢川金桂’根系碳水化合物代谢相关酶活性的测定结果表明:4月份酸性转化酶与中性转化酶呈缓慢上升趋势，6月份后上升速度加快，至8月份达到峰值（酸性转化酶与中性转化酶活性最大值分别为5521.41ug·g-1·h-1、13714.47ug· g-1·h-1），8月份后开始下降。8月份酸性转化酶与中性转化酶活性最大，酸性转化酶活性11月份最低(最小值为1602.99ug·g-1·h-1)，中性转化酶4月份最低（最小值为2493.54ug·g-1·h-1）。根系中中性转化酶活性高于酸性转化酶。蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶的活性均处于上升趋势。4月至6月蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性变化不大，6月后呈明显上升趋势，8月后增长趋势变慢，11月份时根系的蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性达到峰值（蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性最大值分别为216.26ug· g-1·h-1、692.032ug·g-1·h-1）。潢川金桂’根系的蔗糖磷酸合成酶活性明显高于蔗糖合成酶。所有复配基质处理中，以处理7的酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶的活性最高，处理9次之，其他处理略高于对照，差异显著。
　　(4)‘潢川金桂’根系氮代谢产物的测定结果表明:可溶性蛋白含量在4月至11月，一直处于上升趋势，4月份最小(最小值为2538.198ug/g)，11月份最大（最大值为14723.37ug/g）。游离氨基酸及硝态氮含量4月份开始略有降低，至6月份达到最低值(游离氨基酸及硝态氮含量最小值分别为97.475ug/g、148.9271ug/g)，然后开始上升，直到8月达到最大值(游离氨基酸及硝态氮含量最大值分别为925.44ug/g、275.1674ug/g)。不同复配基质处理下，‘潢川金桂’根系可溶性蛋白、游离氨基酸、硝态氮含量以处理7最多，处理9次之，差异极显著。
　　(5)‘潢川金桂’根系氮代谢相关酶活性的测定结果显示:‘潢川金桂’根系的硝酸还原酶的活性在4月到6月略有上升，6月后上升速度加快，直至8月达到最大值（其中处理7的硝酸还原酶活性最大为4.5942ug· g-1·h-1），8月份后硝酸还原酶活性降低。复配基质处理7的根系硝酸还原酶的活性最高，处理5与处理9虽高于对照，只有处理1略低于对照，差异极显著。
　　总的来说，4月份‘潢川金桂’刚解除休眠，叶片老化，光合作用不足以供给植物各器官生长所需，根系碳氮代谢缓慢，分泌物不足，根际微生物数量少。6月份后‘潢川金桂’根系碳氮代谢加快，根际微生物数量也随之增加。8月份光照、温度、水分适宜，‘潢川金桂’进入营养生长期，根系活动最为旺盛，碳氮代谢产物及相关酶活性均较大，根际微生物数量达到最大值。11月份根系生长，淀粉、蛋白质含量增多，但因温度过低，各种酶活性较低，根际微生物数量减少。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 根际微生物

1．1．1 根际微生物的组成

1．1．2 根际微生物的影响因素

1．1．3 根际微生物的作用

1．1．4 根际微生物的研究进展

1．2 碳氮代谢及相关酶活性

1．2．1 碳氮代谢与植物生长发育

1．2．2 碳氮代谢研究进展

2 引言

3 材料与方法

3．1 试验材料

3．2 根际微生物测定方法

3．2．1 土样采集

3．2．2 土壤悬液的制备

3．2．3 培养基的选择

3．2．4 根际微生物计算方法

3．3 碳水化合物含量的测定

3．3．1 植株样品的采集

3．3．2 可溶性总糖的测定

3．3．3 蔗糖的测定

3．3．4 葡萄糖的测定

3．3．5 果糖的测定

3．3．6 淀粉的测定

3．4 碳代谢相关酶活性的测定

3．4．1 酸性转化酶活性测定

3．4．2 中性转化酶活性测定

3．4．3 蔗糖合成酶活性测定

3．4．4 蔗糖磷酸合成酶活性测定

3．5 含氮化合物含量的测定

3．5．1 可溶性蛋白含量的测定(考马斯亮蓝法)

3．5．2 游离氨基酸含量的测定

3．5．3 硝态氮含量的测定

3．6 硝酸还原酶活性的测定

4 结果与分析

4．1 盆栽‘潢川金桂’根际微生物的研究

4．1．1 根际微生物数量与组成变化

4．1．2 根际微生物菌群的变化动态

4．2 盆栽‘潢川金桂’根系碳氮代谢的研究

4．2．1 ‘潢川金桂’根系碳水化合物含量的变化

4．2．2 ‘潢川金桂’根系碳代谢相关酶活性

4．2．3 ‘潢川金桂’根系含氮化合物含量的变化

4．2．4 ‘潢川金桂’根系氮代谢相关酶活性

5 结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

参考文献