摘要
起源于南美洲地带的菊科植物黄顶菊（Flaveriabidentis（L.）Kuntze.）是中国典型的入侵杂草，使中国的生态和经济受到严重损失。在黄顶菊入侵过程中化感作用占据相当重要的地位，黄顶菊通过不同途径释放化感物质既可以直接对受体植物产生抑制效应，又可以改变土壤养分而不利于本地植物生长。土壤中起活化养分作用的微生物有很多种，其中芽孢杆菌是植物根际促生菌（PGPR）中重要的一大类群，且芽孢杆菌属中的巨大芽孢杆菌和耐寒芽孢杆菌是黄顶菊的根际优势菌。本论文围绕“黄顶菊根系分泌物通过影响其根际巨大芽孢杆菌和耐寒芽孢杆菌来促进黄顶菊的入侵”这一科学问题，首先，研究经过不同浓度黄顶菊根系分泌物处理后，耐寒芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌对土壤有效磷含量和可利用氮含量的影响。其次，分别从根系分泌物对芽孢杆菌菌株解磷固氮能力的影响以及对芽孢杆菌菌株生长的影响两方面，来深入探究土壤中有效磷和可利用氮含量变化的相关机制。最后，分离、鉴定影响耐寒芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌功能的黄顶菊根系分泌物主效化感成分。研究结果将为芽孢杆菌菌剂的开发与利用提供科学依据和理论基础，具体研究结果如下： １、40个芽孢杆菌菌株经不同浓度根系分泌物处理后土壤有效磷和土壤可利用氮含量变化情况不同。与对照相比，40个芽孢杆菌中有26个菌株经根系分泌物处理后显著提高了土壤有效磷含量；特别是耐寒芽孢杆菌F68、F23、F60、F4，经根系分泌物处理后使土壤中有效磷含量分别提高了1.03倍、1.22倍、1.45倍、0.86倍。与对照相比，40个芽孢杆菌中有31个菌株经根系分泌物处理后显著提高了土壤可利用氮含量；特别是巨大芽孢杆菌F71、F101、g3、F49，经根系分泌物处理后使土壤中可利用氮含量分别提高了2倍、2.92倍、0.82倍、0.99倍。 2、黄顶菊根系分泌物既提高了耐寒芽孢杆菌解磷和巨大芽孢杆菌固氮的能力，又提高了它们在土壤里的数量，进而提高了土壤中有效磷含量和可利用氮含量。经根系分泌物处理后，耐寒芽孢杆菌F60解有机磷和解无机磷能力较高，最高分别可达293mg/L、185mg/L，巨大芽孢杆菌F71固氮能力较高，最高可达30.18g/50mL。 3、耐寒芽孢杆菌F60经黄顶菊根系分泌物正己烷萃取相、二氯甲烷萃取相、乙酸乙酯萃取相、正丁醇萃取相处理后，与对照相比，经黄顶菊根系分泌物二氯甲烷萃取相处理后耐寒芽孢杆菌F60对土壤有效磷含量影响最显著，使土壤中有效磷含量达到了54.3μg/g。经黄顶菊根系分泌物二氯甲烷萃取相中邻苯二甲酸二辛酯、苯酚、硬脂酰胺处理后，与对照相比，邻苯二甲酸二辛酯显著提高了土壤中有效磷含量，深入探究土壤中有效磷含量增加的相关机制后发现，经0.01~0.2mg/mL邻苯二甲酸二辛酯处理后既提高了耐寒芽孢杆菌F60的解磷量又提高了它在土壤中的数量进而提高了土壤有效磷含量。 巨大芽孢杆菌F71经黄顶菊根系分泌物正己烷萃取相、二氯甲烷萃取相、乙酸乙酯萃取相、正丁醇萃取相处理后，与对照相比，经黄顶菊根系分泌物二氯甲烷萃取相处理后巨大芽孢杆菌F71对土壤可利用氮含量影响最显著，使土壤中可利用氮含量达到了311.43mg/kg。经黄顶菊根系分泌物二氯甲烷萃取相中苯酚、硬脂酰胺、邻苯二甲酸二辛酯培养后，与对照相比，邻苯二甲酸二辛酯和苯酚对土壤可利用氮含量都有显著提高，深入探究土壤中可利用氮含量增加的相关机制后发现，经0.01~0.2mg/mL邻苯二甲酸二辛酯和苯酚处理后既提高了巨大芽孢杆菌F71的固氮量又提高了它在土壤中的数量进而提高了土壤可利用氮含量。
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