張知曉，澤桑梓，戶連榮，劉凌，季梅

(1.云南省林業(yè)科學院，云南 昆明 650201；2.云南省林業(yè)有害生物防治檢疫局，云南 昆明 650051)

脲酶是一種專一性尿素水解酶，在農(nóng)林業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中扮演關鍵角色。土壤脲酶可分解氮肥和尿素產(chǎn)生銨根離子，為植物提供營養(yǎng)[1]，還能調(diào)節(jié)植物根際分泌物的分泌，進而影響根際細菌和線蟲的種類和數(shù)量，具有防治根部病害的潛力[2]。我國氮肥利用率不足40%[3]，與土壤脲酶活性有很大關系。農(nóng)業(yè)上利用土壤脲酶的分解作用提高土壤肥力，但尿素氮轉(zhuǎn)化速度過快，植物來不及吸收利用，導致營養(yǎng)揮發(fā)損失[4]。因此，如何調(diào)控土壤脲酶活性以服務于農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)值得研究。

目前土壤脲酶活性的研究多集中于向土壤中施用化學類脲酶抑制劑，來控制氮肥的釋放速度，然而這多伴隨著嚴重的環(huán)境污染問題[5]。此外，土壤有機質(zhì)、全氮、全磷、速效氮、速效鉀、土壤pH和重金屬離子等土壤理化性質(zhì)已被多項研究證明是土壤脲酶活性的影響因素[6]。土壤中還存在植物、真菌和細菌等脲酶活性生物。細菌在土壤中種類和數(shù)量最多，也具有較強的產(chǎn)酶能力[7]。然而目前脲酶活性細菌與土壤脲酶活性的關聯(lián)性尚不明確，脲酶活性細菌對土壤脲酶活性規(guī)律影響的研究尚屬空白。細菌在土壤的成功定殖是影響酶活性的前提。在農(nóng)業(yè)上常用沼氣渣、動物糞便、農(nóng)家肥和淤泥作為肥料施入土壤中[8]，而這些物質(zhì)中的脲酶活性細菌也被帶入土壤中，分析這類肥料與施肥后的土壤中脲酶細菌差異，能夠了解細菌經(jīng)過長期農(nóng)業(yè)施肥措施后，能否成功在土壤定殖，進而明確外源添加脲酶活性細菌調(diào)節(jié)土壤脲酶活性的可行性，為調(diào)控土壤脲酶活性找到新途徑。此外，進一步研究土壤脲酶細菌多樣性和其他生境的脲酶活性細菌多樣性特點，也能為后期研究利用微生物制劑改良和管理土壤，防治植物根部病害提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)域與研究方法

1.1 供試材料

(1)土壤 在云南省昆明市東川區(qū)因民鎮(zhèn)(26°19′28″N、102°53′21″E)隨機選取20塊農(nóng)田[前茬作物主要為豌豆(Lathyrussplendens)、蘿卜(Raphanussativus)以及白菜(Brassicachinensisvar.oleifera)]，每塊農(nóng)田采用十字交叉法，選取5個取樣點，每個樣點取樣直徑5cm處，土層深度0-20cm的土壤樣品置于塑料袋中充分混勻組成混合樣品，土樣過20 目篩后，每塊農(nóng)田獨立取1份副樣(500g)置于塑料袋中，帶回實驗室后置于4℃的冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

(2)土壤關聯(lián)的脲酶活性材料 在云南省昆明市東川區(qū)因民鎮(zhèn)(26°19′28″N，102°53′21″E)取沼氣渣(5份)、動物糞便(雞糞、豬糞、驢糞、牛糞和羊糞共計5份)、農(nóng)家肥(5份)和淤泥(5份)。

(3)土壤無關聯(lián)脲酶活性材料 來源于南海北部和印度洋沿海紅樹林的海底淤泥由云南大學微生物研究所提供，共25份；不同種類的珍稀動物糞便[圓通山動物園：大象(Elephasmaximus)、羊駝(Vicugnapacos)、棕熊(Ursusarctos)、馬來熊(Helarctosmalayanus)、東北虎(Pantheratigris)、孟加拉虎(Pantheratigris)、白虎(Pantheratigris)、長頸鹿(Giraffacamelopardalis)、麋鹿(Elaphurusdavidianus)、梅花鹿(Cervusnippon)共計10份]。

1.2 土壤理化性質(zhì)分析

土壤脲酶活性采用靛酚比色法測定[9]；土壤總N測定先用凱氏消化，然后用NaOH進行蒸餾，最后通過25mmol/L的H2SO4進行滴定(硼酸指示劑)[10]；土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮用2mol/L的KCl進行提取，后進行蒸餾和滴定[11]；土壤有機質(zhì)含量測定用重鉻酸鉀容量法[12]；土壤pH測定采用pH計法完成[13]。

1.3 脲酶活性細菌分離及其物種多樣性分析

1.3.1 培養(yǎng)基

LB培養(yǎng)基 酵母提取物10g，蛋白胨5g，NaCl 5g，水1L，pH 7。

酸性平板培養(yǎng)基 蛋白胨3g，葡萄糖20g，KH2PO42g，NaCl 5g，MgSO40.1g，Na2HPO41g，尿素10g，溴甲酚紅0.1g，瓊脂30g，pH 5.5。

中性平板培養(yǎng)基 蛋白胨2g，葡萄糖10g，KH2PO42g，NaCl 3g,MgSO40.1g，Na2HPO41g，尿素10g，中性酚紅0.1g，瓊脂30g，pH 7.0。

堿性平板 蛋白胨2g，葡萄糖10g，KH2PO42g，NaCl 3g，MgSO40.1g，Na2HPO41g，尿素10g，百里酚酞0.1g，瓊脂30g，pH 10.0。

NH4+-YE培養(yǎng)基 酵母粉3g，葡萄糖10g，KH2PO42g，NaCl 3g，MgSO40.1g，Na2HPO41g，NiCl 0.01g，尿素10g，百里酚酞0.1g，瓊脂30g，pH 6.0。

1.3.2 菌株的分離

土壤樣品中脲酶活性細菌分離采用蔗糖離心法[14]。稱取1g新鮮土壤樣品，置于10mL 70%蔗糖溶液中。30℃，180rpm震蕩培養(yǎng)30min，后取出離心(500rpm，1min)，取上清液用滅菌水稀釋至10-2，涂布酸性、中性和堿性平板，每種樣品，每種培養(yǎng)基涂布3皿。30℃黑暗條件恒溫培養(yǎng)7d后計數(shù)形成藍色或紅色暈圈的菌落數(shù)，并挑取變色菌落在LB培養(yǎng)基上進行純化，純化的菌落在NH4+-YE培養(yǎng)基上做進一步鑒定，產(chǎn)生相同顏色變化和刺激性氨味的細菌則鑒定為脲酶活性細菌[15]。土壤脲酶活性細菌數(shù)量計算公式為，脲酶活性細菌數(shù)量(CPU)=∑菌落數(shù)×500。

1.3.3 菌株的分子鑒定

脲酶活性細菌的16S rRNA測序是用LB平板活化脲酶活性菌株，并接種至LB營養(yǎng)液中，180rpm/min震蕩培養(yǎng)至對數(shù)期，取2mL菌液離心收集菌體，用細菌基因組DNA提取試劑盒按照操作說明提取細菌總DNA。細菌總DNA用細菌通用引物(27F & 1492R)進行PCR擴增，擴展體系為50μL(10×PCR Buffer 5.0μL，dNTP Mix 4.0μL，Primer-L 2.0μL，Primer-R 2.0μL，模板DNA 1.0μL，rTaq酶 0.5μL，DD H2O 35.5μL)，反應條件是95℃預變性5min，95℃變性30s，55℃退火30s，72℃延伸1min，35個循環(huán)，72℃延伸10min。 PCR產(chǎn)物用1%的瓊脂糖凝膠電泳完成檢測，條帶清晰的PCR產(chǎn)物用DNA瓊脂糖回收?；厥誅NA連接至PMD18-T質(zhì)粒，并轉(zhuǎn)化至Escherichia coli DH5α后，送北京華大基因完成測序[16-17]，測序結(jié)果在NCBI上進行比對，以鑒定脲酶活性細菌的種類。

1.4 其他生境中脲酶活性細菌分離及其物種多樣性分析

每種樣品準確稱量1g置于10mL 1%的尿素溶液中，30℃，180rpm/min震蕩富集培養(yǎng)24h。取出后震蕩均勻，取1mL樣品溶液進行離心(500 rpm/min)，取上清液1mL用滅菌水稀釋至10-2，取200μL涂布酸性、中性和堿性平板，每種樣品，每種培養(yǎng)基涂布3皿。30℃黑暗條件恒溫培養(yǎng)7d后，挑取變色菌落在LB培養(yǎng)基上進行純化，純化的菌落在NH4+-YE培養(yǎng)基上培養(yǎng)3d再次鑒定，產(chǎn)生相同顏色變化和刺激氨味的細菌則鑒定為脲酶活性細菌，脲酶活性細菌用20%-30%的甘油液于-20℃進行編號凍存?zhèn)溆谩?/p>

脲酶活性細菌的16S rRNA測序的方法按照本章1.3描述的方法完成。

1.5 數(shù)據(jù)分析

土壤的理化性質(zhì)數(shù)據(jù)在統(tǒng)計分析前進行正態(tài)分布和方差齊次性檢驗，不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用log(x+1)進行標準化處理。采用SPSS 16.0軟件完成數(shù)據(jù)的方差分析、SNK分析、相關分析、通徑分析和主成分分析等統(tǒng)計分析。16S rRNA序列數(shù)據(jù)則利用EzTaxon和BLAST軟件進行在線相似性分析，采用Clustal X軟件進行多系列比較，并用MEGA 4.1軟件進行系統(tǒng)發(fā)育進化分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤脲酶活性的關聯(lián)因素

土壤樣品的脲酶活性和理化性質(zhì)見表1。由表1可知，土壤的脲酶活性是4.43-45.70U，平均是16.64U；土壤的有機質(zhì)含量是21.24-73.58mg/g，平均是37.68mg/g；土壤的總氮含量是1.18-1.75mg/g，平均是1.45mg/g；土壤的C/N是14.35-42.05，平均是25.24；土壤的銨離子含量是10.69-16.44μg/g，平均是13.07μg/g；土壤的硝酸根離子含量是5.61-44.77μg/g，平均是17.75μg/g；土壤的無機氮含量是20.06-58.72μg/g，平均是30.82μg/g；土壤的脲酶活性細菌數(shù)量是3.24-18.15 × 103CFU，平均是7.82× 103CFU；土壤的pH值是5.60-6.54，平均是6.09。

由表2可知，土壤脲酶活性和土壤有機質(zhì)含量(r=0.747**)、土壤總氮含量(r=0.985**)、土壤C/N(r=0.624**)、土壤硝酸根離子濃度(r=0.914**)、土壤無機氮含量(r=0.862**)、土壤脲酶活性細菌數(shù)量(r=0.976**)具有極顯著正相關性，和土壤pH(r=-0.606)和土壤銨離子濃度(r=-0.114)呈現(xiàn)負相關關系，但未達到顯著水平。

由表3可知，土壤脲酶活性影響因子的通徑系數(shù)為，土壤有機質(zhì)含量(1.755**)、總氮含量(-0.105)、C/N(-1.370**)、銨根離子濃度(-0.506)、硝酸根離子濃度(-4.324)、無機氮含量(4.071)、土壤脲酶活性細菌數(shù)量(0.835**)和土壤pH(-0.056)，其中土壤有機質(zhì)含量、C/N和土壤脲酶活性細菌數(shù)量對土壤脲酶活性的直接影響達到極顯著水平。

表1 土壤樣品的理化性質(zhì)

注：UA為土壤的脲酶活性,OM為有機質(zhì)含量,SN為總氮含量,MN為無機氮含量,Bacteria為脲酶活性細菌數(shù)量，下同。α=0.05。

表2 土壤化學性質(zhì)和土壤脲酶活性的相關性

注：斯皮爾曼相關系數(shù)，**表示顯著性水平α= 0.01。

表3 土壤性質(zhì)對土壤脲酶活性的通徑系數(shù)

圖1脲酶活性關聯(lián)因子的因子載荷圖

Fig.1 Component plot in rotated space of effective factor

主成分分析結(jié)果見圖1。由圖1可知，土壤有機質(zhì)含量、總氮含量、C/N、硝酸根離子濃度、無機氮含量、土壤脲酶活性細菌數(shù)量和土壤pH在第一公因子(圖1中第一、四象限)上有較大的載荷，其中土壤有機質(zhì)含量、總氮含量、C/N、硝酸根離子濃度、無機氮含量和土壤脲酶活性細菌數(shù)量為正載荷，土壤pH為負載荷；銨根離子濃度在第二公因子(圖1中第二象限)上有較大的正載荷。結(jié)果說明可以把有機質(zhì)含量等7個土壤脲酶活性關聯(lián)因子綜合成2類因素，第1類(圖1中第一、四象限)是脲酶活性控制因素，包括土壤有機質(zhì)含量、總氮含量、C/N、硝酸根離子濃度、無機氮、土壤pH和土壤脲酶活性細菌數(shù)量等，這類因素直接影響土壤脲酶的活性；第2類(圖1中第二象限)是反饋作用因素，即銨離子濃度，這類因素主要影響尿素和銨離子的動態(tài)平衡，通過反饋作用影響土壤脲酶活性。

2.2 土壤脲酶活性細菌系統(tǒng)發(fā)育分析

采用16S rRNA序列分析的方法對土壤脲酶活性細菌進行初步鑒定。試驗分離出土壤脲酶活性細菌分屬于厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria)2大類群。厚壁菌門發(fā)現(xiàn)桿菌屬(Bacillus)、芽孢八疊球菌屬(Sporosarcina) 和芽孢桿菌屬(Lysinibacillus) 3屬，其中桿菌屬(Bacillus)有2種，分別是海濱芽胞桿菌(B.litoralis)、芽孢桿菌(B.tequilensis)；芽孢桿菌屬(Lysinibacillus)有4種，分別是梭形芽孢桿菌(L.fusiformis)、L.macroides、L.parviboronicapiens、L.xylanilyticus；芽孢八疊球菌屬(Sporosarcina)有1種是八疊球菌(S.pasteurii)。變形菌門發(fā)現(xiàn)產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)和假單胞菌屬(Pseudomonas)2個屬，都是單屬單種，分別是糞產(chǎn)堿桿菌(A.faecalis)和綠膿假單胞菌(P.aeruginosa)(圖2)。結(jié)果顯示土壤脲酶活性細菌優(yōu)勢類群是厚壁菌門，間或分布變形菌門菌株，具有明顯的特異性。

圖2 土壤中可分離脲酶活性細菌的系統(tǒng)發(fā)育樹

2.3 3種材料脲酶活性細菌的特點

采用16S rRNA序列分析的方法對脲酶活性細菌進行初步鑒定，脲酶活性細菌菌株信息見表4。在土壤關聯(lián)的脲酶活性材料(取自土壤取樣地的沼氣渣、動物糞便、農(nóng)家肥和淤泥)中發(fā)現(xiàn)9種脲酶活性細菌，其中放線菌門細菌1種，為谷氨酸棒桿菌(Corynebacteriumglutamicum)；厚壁菌門細菌2種，分別為科氏葡萄球菌(Staphylococcuscohnii)和木糖葡萄球菌(Staphylococcusxylosus)；變形菌門是土壤關聯(lián)材料的優(yōu)勢種群，共分離出糞產(chǎn)堿桿菌、奧斯陸莫拉菌(Moraxellaosloensis)和綠膿假單胞菌等6種。與之相比，土壤中未發(fā)現(xiàn)放線菌門細菌，厚壁菌門是土壤脲酶細菌的優(yōu)勢種群，分離出細菌海濱芽胞桿菌和芽孢桿菌等7種，但活性材料中的科氏葡萄球菌和木糖葡萄球菌并未發(fā)現(xiàn)，土壤中僅發(fā)現(xiàn)變形菌門的糞產(chǎn)堿桿菌和綠膿假單胞菌2種細菌。

表4 脲酶活性菌株信息統(tǒng)計表

注：“+”表示在該供試材料中分離到該菌種的菌，“-”表示未分離到該菌種的菌。

土壤無關聯(lián)脲酶活性材料(來源于南海北部和印度洋沿海紅樹林的海底淤泥及圓通山動物園的不同種類的珍稀動物糞便)中分離出Arthrobactercreatinolyticus、成晶節(jié)桿菌(A.crystallopoietes)和考克氏菌(Kocuriamarina)、Myroidesmarinus、科氏葡萄球菌和木糖葡萄球菌、糞產(chǎn)堿桿菌、產(chǎn)酸克雷伯菌(Klebsiellaoxytoca)、摩氏摩根菌(Morganellamorganii)、奇異變形桿菌(Proteusmirabilis)、羽狀變形菌(P.penneri)、普通變形桿菌(P.vulgaris)、雷氏普羅威登斯菌(Providenciarettgeri)、普羅威登斯菌(P.vermicola)和綠膿桿菌10屬15種脲酶活性細菌，分屬于放線菌門(Actinobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、厚壁菌門(Firmicutes)和變形菌門(Proteobacteria)4個類群。

圖3純培養(yǎng)細菌16屬的系統(tǒng)發(fā)育樹

Fig.3 Phylogenetic tree of cultural urease-active bacteria in 16 genera

2.4 脲酶活性細菌的系統(tǒng)發(fā)育分析

采用16S rRNA序列分析的方法對脲酶活性細菌進行初步鑒定。發(fā)現(xiàn)脲酶活性細菌的分屬情況(圖 3)是,(1)放線菌門(Actinobacteria)分布3屬4種，分別是棒狀桿菌屬(Corynebacterium)、節(jié)桿菌屬(Arthrobacter)和 考克氏菌屬(Kocuria)，其中節(jié)桿菌屬有A.creatinolyticus和成晶節(jié)桿菌(A.crystallopoietes)，棒狀桿菌屬(Corynebacterium)有谷氨酸棒桿菌(C.glutamicum)，考克氏菌屬(Kocuria)有考克氏菌(K.marina)；(2)擬桿菌門(Bacteroidetes)僅有1屬1種 ，是Myroidesmarinus；(3)厚壁菌門(Firmicutes)分布4屬9種，分別是芽孢桿菌屬(Bacillus)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、芽孢八疊球菌屬 和梭桿菌屬(Lysinibacillus)4屬，其中芽孢桿菌屬有2種，是海濱芽胞桿菌(B.litoralis)、芽孢桿菌(B.tequilensis)，梭桿菌屬(Lysinibacillus)有4種，分別是L.fusiformis、L.macroides、L.parviboronicapiens、L.xylanilyticus，葡萄球菌屬(Staphylococcus)有2種，分別是科氏葡萄球菌(S.cohnii)、木糖葡萄球菌(S.xylosus)，芽孢八疊球菌屬有1種，是八疊球菌；(4)變形菌門 (Proteobacteria)有8屬11種，分別是變形桿菌屬(Proteus)、摩根氏菌屬(Morganella)、普羅維登斯菌屬(Providencia)、拉烏爾菌屬(Raoultella)、克雷白氏桿菌屬(Klebsiella)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alcaligenes)、假單胞菌屬和莫拉克斯氏菌屬(Moraxella)8屬，變形桿菌屬有奇異變形桿菌(P.mirabilis)、羽狀變形菌、普通變形桿菌3種，摩根氏菌屬(Morganella)有摩氏摩根菌(M.morganii) 1種，普羅維登斯菌屬(Providencia)有雷氏普羅威登斯菌(P.rettgeri)、普羅威登斯菌(P.vermicola)2種，拉烏爾菌屬(Raoultella)分布解鳥氨酸拉烏爾菌(R.ornithinolytica)1種，克雷白氏桿菌屬(Klebsiella)有產(chǎn)酸克雷伯菌(K.oxytoca)1種，產(chǎn)堿桿菌屬有糞產(chǎn)堿桿菌1種，假單胞菌屬有綠膿假單胞菌1種。結(jié)果顯示脲酶活性細菌多數(shù)分屬變形菌門(Proteobacteria)，分布跨度巨大，分屬于4門16屬，且單屬單種現(xiàn)象明顯。

3 結(jié)論與討論

引入土壤脲酶活性細菌分析土壤脲酶活性因素發(fā)現(xiàn)，脲酶活性細菌、有機質(zhì)、總氮、C/N、硝酸根離子、無機氮含量和土壤脲酶活性間具有極顯著陽性相關性。脲酶活性細菌是產(chǎn)生脲酶的一類重要微生物，直接關系土壤脲酶的性質(zhì)和數(shù)量[18]。土壤C和N是微生物的發(fā)酵底物，影響土壤微生物的種類和數(shù)量[19]，C/N影響微生物的生長速度[20]，進而影響土壤脲酶的性質(zhì)和數(shù)量。另外，有機質(zhì)分解產(chǎn)生的腐殖質(zhì)能夠固定脲酶，增加脲酶的穩(wěn)定性[21]，也可以影響脲酶活性。主成分和通徑分析結(jié)果顯示上述土壤脲酶活性關聯(lián)因子可以分為兩類，一類是脲酶活性控制因素，另一類是反饋作用因素。同時通徑分析發(fā)現(xiàn)土壤有機質(zhì)、C/N和土壤脲酶活性細菌是直接作用因素，其余則是間接作用因素。

土壤脲酶活性細菌在尿素氮循環(huán)中扮演了重要角色。本研究分離和初步鑒定了20份土壤樣品的脲酶活性細菌，共發(fā)現(xiàn)5屬9種細菌具有脲酶活性，相比較文獻中已發(fā)現(xiàn)的土壤脲酶活性細菌[22-24]，本實驗結(jié)果具有較低的多樣性。這可能是因為研究取樣范圍狹窄以及分離、人工培養(yǎng)的方式對于微生物具有極強的選擇性[19]，因此，要準確地闡述土壤脲酶活性細菌的多樣性，需要在更為寬泛的尺度進行非培養(yǎng)法(宏基因組或酶切圖譜分析)的測試。

脲酶活性細菌在自然界中是豐富多樣的，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的脲酶活性細菌有內(nèi)氏放線菌(Actinomycesnaeslundii)、產(chǎn)氣桿菌(Aerobacteraerogenes)、巨大芽胞桿菌(Bacillusmegaterium)、支氣管波氏桿菌(Bordatellabronchiseptica)、Dactylosprangiumaurantiacum、小球菌(Micrococcuscerficans)、綠膿假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、苜蓿根瘤菌(Rhizobiummeliloti)、反芻月形單胞菌(Selenomonasruminantium)、桃紅莢硫菌(Thiocapsaroseopersicina)、支氣管分枝桿菌(Mycobacteriumbronchiseptica)、耶爾森氏假結(jié)核病菌(Yersiniapseudotubercuosis)和鼠疫耶爾森菌(Y.Pestis)等43個物種[22-29]。本實驗共計發(fā)現(xiàn)4門16屬26種細菌具有脲酶活性，其中以變形菌門為優(yōu)勢類群，有8屬11種；其次是厚壁菌門4屬9種；再次是放線菌門3屬4種；最后是擬桿菌門1屬1種。研究發(fā)現(xiàn)的脲酶細菌和已報道的脲酶活性細菌多數(shù)不一樣，結(jié)果證明脲酶活性細菌具有高度多樣性。

通過比較不同材料中的脲酶活性細菌發(fā)現(xiàn)：樣地內(nèi)土壤關聯(lián)脲酶活性材料的優(yōu)勢種群是變形菌門，而土壤脲酶細菌的優(yōu)勢種群是厚壁菌門，土壤中的脲酶活性菌株和土壤關聯(lián)材料中的脲酶活性菌株具有明顯的種類差異性，僅變形菌門菌株糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenesfaecalis)和綠膿假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)能夠在2類分離材料中發(fā)現(xiàn)。農(nóng)業(yè)上常用沼氣渣、動物糞便、農(nóng)家肥和淤泥作為肥料施入土壤中，本實驗樣品采集地長期利用以上物質(zhì)進行施肥，然而本實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)農(nóng)民長期使用的這些有機肥與施加后的土壤所含脲酶細菌種類上有較大差異。這可能是由于土壤相較有機質(zhì)而言具有抑菌作用，營養(yǎng)貧瘠的特點[30]，外源施加的細菌難以長期定殖。而厚壁菌門菌株不光具有厚壁保護，也能形成芽孢，具有極強的抗逆性，在其適應土壤生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮極重要的作用[31]。

綜上所述，土壤脲酶活性細菌直接影響土壤脲酶活性，且脲酶細菌在自然界中多樣性豐富。然而由于土壤是一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)對于外來生物具有排斥性，想通過外來生物對土壤環(huán)境起到持續(xù)的干擾作用，只有創(chuàng)造新的生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡才能實現(xiàn)[32-33]。因此，外源施用菌劑的方式調(diào)控土壤脲酶活性，要么增加系統(tǒng)干擾能力，創(chuàng)造一個新的動態(tài)平衡才能實現(xiàn)，要么通過保護和調(diào)控本土微生物維持一個健康的動態(tài)才能成功。

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