基于高通量测序的淮山根际土壤真菌多样性分析

【目的】分析不同种植方式下淮山根际土壤的真菌群落结构,为利用微生物多样性指导淮山科学种植提供参考依据。【方法】以淮山品种桂淮2号为试验材料,设定向结薯栽培(DX)和袋料种植(DL)方式两个处理,采用高通量测序(High-throughput sequencing)技术在门、纲、目和属水平上分析其根际土壤的真菌群落结构和多样性。【结果】两种种植方式淮山根际土壤真菌的组成相似,但袋料种植方式根际土壤的Shannon指数和ACE指数分别为4.49和683.41,均分别低于定向结薯栽培方式的5.15和730.72,表明袋料种植方式土壤的真菌多样性和丰富度均低于定向结薯栽培方式。两种种植方式淮山的根际土壤真菌在门水平上主要有子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门、球囊菌门和新丽鞭毛菌门,其中子囊菌门为第一优势门;在纲水平上主要有锤舌菌纲、粪壳菌纲和伞菌纲等;在目水平上主要有白粉菌目、肉座菌目和地星目等;在属水平上主要有Microidium、镰刀菌属和Nidulariopsis。在门、纲、目和属水平上均未改变两种淮山种植方式下土壤真菌群落的相对丰度(除伞菌纲外),表明两种淮山种植方式根际土壤的真菌群落组成相似。【结论】在不同分类水平上,定向结薯栽培和袋料种植方式淮山根际土壤真菌的优势类群基本相同,表明以袋料种植方式进行淮山种植具有可行性;袋料种植方式中土壤的镰刀菌属的相对丰度高于定向结薯栽培方式土壤,可作为改善淮山袋料种植土壤生态环境的参考依据。     

泰和竹蒿薯定向栽培的水肥管理技术

正泰和竹篙薯传统栽培是挖坑垂直生长,而应用U型槽定向栽培是改为免挖坑浅层定向横向生长。改变种植方式后,竹篙薯整个生长环境均处于土壤耕作层,水肥需求受土壤肥力、气候条件、管理水平影响较大。相应竹篙薯定向栽培的水肥管理技术与传统栽培模式比较,也有不同的要求。泰和竹篙薯系薯蓣科薯蓣属山药种,系一年生或多年生缠绕性藤本植物,是江西省泰和县独有的一种特种蔬菜。因营养丰富、口感清脆,深受人们的喜爱。但竹篙薯传统坑栽技术     

定向栽培连作淮山根际土壤细菌群落的多样性分析

【目的】分析连作淮山根际土壤细菌群落结构,为解决淮山连作障碍提供参考依据。【方法】以淮山品种桂淮2号为试验材料,设置定向栽培连作淮山(T)和对照(CK)两个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析连作淮山根际土壤细菌群落多样性及其与土壤理化因子的关系。【结果】基于细菌16S rRNA基因分析,对6个土壤样品测序共得到有效序列230961条,可操作分类单元(OTU)3423个。各样本检测到细菌群落含33门95纲242目395科780属1524种。Venn图分析结果显示,T处理和CK共有细菌OTUs数1688个,T处理特有OTUs数1388个。T处理土壤细菌的Shannon指数、ACE指数和Chao l指数均极显著高于CK(P0.01,下同)。物种群落组成分析结果表明,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是T处理根际土壤细菌的主要优势菌群,占物种群落组成的88.45%。主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)对细菌群落结构的差异性贡献率分别为81.44%和14.49%,细菌群落结构表现为连作受PC1影响明显。土壤理化性状是影响细菌群落组成的重要因子,与变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、粘球菌门(Myxococcota)、Patescibacteria、疣微菌门(Verrucomicrobiota)和WPS-2的群落分布显著相关。【结论】淮山连作可提高其根际土壤细菌多样性,其优势细菌群落为放线菌、变形菌、厚壁菌、绿弯菌和酸杆菌;连作淮山土壤pH及水解氮、速效钾和有机质含量的变化是影响其细菌群落组成发生变化的重要因子。     

耕作制度对甘薯地土壤线虫群落结构的影响

 【目的】通过研究不同耕作制度对甘薯地土壤线虫群落结构的影响,探索以土壤线虫为指示生物评价不同耕作制度下甘薯地土壤健康状况的敏感指标。【方法】试验中对不同耕作制度下土壤线虫群落Shannon多样性指数、SR指数、J指数、成熟度指数及土壤线虫群落相似性指数进行分析。【结果】连作甘薯地极优势属为植物寄生茎线虫属（Ditylenchus）,轮作、休闲状态下极优势属为头叶线虫属（Cephalobus）、真头叶线虫属 （Eucephalobus）,滑刃（Aphelenchoides）和真滑刃线虫属（Aphelenchus）。连作甘薯和轮作玉米地同一土层线虫属数量间没有显著差异,线虫数量间有显著差异。连作使PPI、PPI/MI值增高,WI、∑MI、MI值降低,轮作可使PPI、PPI/MI值降低WI、∑MI、MI值增高。【结论】不同耕作制度改变土壤线虫群落在土壤剖面的垂直分布,∑MI指数、MI指数、PPI 和PP /MI值、WI值可作为甘薯地土壤健康评价的敏感指标,相似性指数可反映不同耕作制度下土壤线虫群落间相似及相异程度。     

山药浅生槽定向栽培技术

山药浅生槽定向栽培,解决了山药的深挖采收,费工费时,且极易损伤块茎等难题,同时产量比传统栽培得到较大的提升。根据多年种植实践,从品种选择、土壤选择、种薯处理、整地施肥、田间管理等方面阐述山药浅生槽定向栽培技术,供参考。     

高温闷棚对设施蔬菜根结线虫的防治效果及土壤微生物群落结构的影响

【目的】研究高温闷棚对蔬菜根结线虫和根际土壤微生物群落的影响。【方法】采用田间小区试验和高通量测序技术方法。【结果】高温闷棚后,灌水+覆膜处理和灌水+覆膜+药剂处理10 cm深土壤温度在60℃以上,持续时间50 min,根结线虫虫口减退率为100%,显著高于灌水未覆膜处理。高温增加了真菌和细菌物种丰度和多样性,但灌水+覆膜+阿维菌素处理的真菌物种丰度和多样性下降。生菜采收期,真菌物种丰度增加,多样性下降,细菌物种丰度和多样性均增加。高温促进了链格孢属、枝孢属真菌和uncultured_bacterium_c_S0134_terrestrial_group细菌繁殖,抑制了鞘氨醇单胞菌属繁殖。【结论】灌水+覆膜的闷棚方式可有效防治根结线虫且可影响土壤中微生物群落结构,下茬生菜生长期,土壤中微生物群落逐步恢复,该闷棚方式适宜在新疆温室蔬菜应用。     

佳木斯郊区农田土壤线虫群落时空分布特征

对佳木斯郊区农田土壤线虫群落时空分布特征进行研究,结果表明：试验期间共鉴定线虫39属,包括植物寄生性线虫（PP）8个属、食细菌线虫（BF）17个属,食真菌线虫（FF）6个属和捕食杂食线虫（0P）8个属。食细菌线虫为优势营养类群,Mersorhabitis、Heterodera和Rhabditis为优势属。土壤线虫总数和食细菌线随土壤深度变化明显。土壤线虫总数、植物寄生性线虫数量、Mersorhabitis、Heterodera及均匀度指数随取样时间变化明显。玉米田和大豆田土壤线虫群落存在明显的时空分布。     

西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响，明确根际微生物对环境变化的适应性，为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤为研究对象，利用16S rRNA和ITS高通量测序技术解析西瓜连作对根际土壤细菌、真菌群落特征和演替的影响。【结果】随着连作茬次的增加，西瓜根际土壤中细菌多样性指数呈现先下降后上升趋势，真菌多样性指数显著下降。在细菌属水平，多茬次的连作降低了西瓜根际土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度；在真菌属水平，镰刀菌属（Fusarium）相对丰度随连作茬次增加呈增加趋势。与对照相比，连作的网络复杂度更高，但网络结构稳定性低。此外，相比于对照，连作6茬显著减少有害物质的生物降解途径以及氨基酸的代谢途径的相对丰度，并且在连作6茬后真菌群落中病原真菌相对丰度显著增多。在群落演替过程中，随机性过程主导连作下西瓜根际细菌群落构建，而确定性过程主导连作下西瓜根际真菌群落构建。【结论】连作引起根际细菌和真菌的群落特征、功能组成和演替过程变化...     

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^-2和126.00 t·hm^-2,探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明：施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^...     

不同秸秆还田方式对土壤线虫群落特征的影响

通过不同方式的秸秆还田处理，研究其对农田土壤线虫数量、属的种类、群落结构及相关生态学指数的影响。田间试验分为A（小麦秸秆全部还田，玉米秸秆不还田）、B（玉米秸秆全部还田，小麦秸秆不还田）、C（小麦玉米秸秆全部还田）、D（施肥但秸秆不还田）、E（小麦秸秆50%还田，玉米秸秆不还田）、F（玉米秸秆50%还田，小麦秸秆不还田）、G（秸秆不还田也不施肥）共7个处理。结果表明：秸秆还田增加了总氮、总磷和有机质含量；在7个处理中共鉴定出36属线虫，其中食细菌类线虫15属，食真菌类线虫5属，植物寄生类线虫9属，杂食-捕食类线虫7属。与G组相比，秸秆还田增加了线虫总量和食真菌类线虫、捕食杂食类线虫种类，提高了线虫的多样性指数、丰富度指数和瓦斯乐斯卡指数，其中以小麦秸秆50%还田的E组指数值最高。研究表明，秸秆还田有助于土壤养分的积累，可增加土壤线虫的数量和多样性，提高土壤的抗干扰能力。     

浙西地区12个参薯品种U型槽定向栽培试验

为筛选适合浙西地区 U 型槽定向栽培的参薯品种,对12个参薯品种进行了比较试验,结果表明 SY2015-03、FSY2018-6及紫玉淮山产量高、商品性好;FSY2018-05 早熟性较好,8月上旬已经结薯;紫玉淮山的平均结薯个数为1,1个U型槽长1根山药,商品率最高。     

东北黑土线虫群落对长期免耕后土壤扰动的响应

【目的】目前对长期免耕土壤实施扰动后土壤生态系统稳定性的响应情况尚不了解。本研究选择土壤线虫作为指示生物,研究土壤线虫群落结构对长期免耕扰动前和扰动后的响应情况,为东北黑土区合理选择耕作措施提供科学依据和参考。【方法】以吉林省德惠市中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土长期保护性耕作实验站为依托平台,分别设置长期免耕（NT）及长期免耕后扰动（DNT）两种不同免耕耕作方式;在作物播种前,采集耕层（0—15 cm）土壤,进行线虫的分离鉴定。使用效应值（lnR）,以常规耕作（CT）为对照,度量不同轮作方式下（玉米-大豆轮作,CS;玉米连作,CC）长期免耕及长期免耕后扰动对土壤线虫的属数、多度和生态指数的影响效应。利用主成分分析（PCA）和冗余分析（RDA）进行土壤线虫群落组成及其驱动因子的分析。【结果】与CT相比,NT处理促进了各轮作方式下杂食/捕食线虫的多度,DNT处理显著（P<0.05）促进了玉米-大豆轮作下食细菌线虫的属数及多度、食真菌线虫和总线虫的多度,而对玉米连作下所有线虫营养类群的属数及多度具有抑制效应。NT、DNT处理的线虫群落组成与CT处理截然不同,其主要的土壤驱动因子分别是全氮含量和容重,可以解释线虫群落组成差异的10.5%和11.4%。此外,与CT相比,NT处理显著（P<0.05）促进了各轮作方式下的结构代谢足迹（Fs）,而DNT处理显著（P<0.05）抑制了几乎所有生态指数（除自由生活线虫与植物寄生线虫成熟度指数比率（MI/PPI）之外）。DNT处理对土壤线虫生态指数的抑制程度因轮作方式而异,与玉米连作相比,玉米-大豆轮作仍能维持对MI/PPI的促进效应。【结论】长期免耕能够在各轮作方式下形成较为稳定的土壤线虫群落结构;深翻和移除秸秆等土壤扰动会破坏长期免耕下土壤线虫群落结构的稳定性,但破坏程度因轮作方式而异。     

蔬菜地土壤线虫群落组成和垂直分布

对佳木斯蔬菜地土壤线虫群落组成和垂直分布进行了研究。结果发现,试验期间在西红柿地、豇豆地、马铃薯地和茄子地土壤中分别发现线虫18个属、22个属、17个属和14个属。食细菌线虫为优势营养类群,中杆属(Mersorhabitis)为4种蔬菜土壤线虫共有优势属。不同蔬菜地类型土壤线虫总数和食细菌线虫数量均表现出显著差异(P0.01)。西红柿地和茄子地土壤线虫总数、食细菌线虫数量随土壤深度变化明显(P0.01)。蔬菜地土壤线虫群落的研究可以为植物寄生线虫的防治提供一定的理论依据。     

太子参根际土壤微生物多样性及其与土壤主要理化因子的相关性

【目的】探究不同区域栽培太子参产生连作效应的潜在原因。【方法】采用高通量测序对柘荣县5个样地的太子参根际土壤进行微生物群落结构及多样性分析。【结果】土壤真菌的有效序列共744 331条,聚类后获得1 314个真菌分类单元;获得细菌1 032 029条有效序列,聚类后获得10 310个细菌分类单元。5个样地的共有OTU数明显多于每个样地特有的OTU数,表明不同样地的太子参根际土壤微生物群落趋势大致相同。α多样性分析表明,不同样地根际土壤微生物群落组成及丰度之间有明显差异,Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ样地的物种丰度较高,而Ⅴ、Ⅲ样地的物种丰度较低。典范对应分析表明土壤化学性质和根系分泌物酚酸类物质影响太子参根际土壤微生物的群落分布。5个样地中都鉴定到镰刀菌属等致病真菌,且致病菌的含量与根际土壤其他微生物物种数呈反比,暗示镰刀菌影响太子参根际土壤其他微生物物种数。【结论】太子参连作效应及其病害的成因很大程度上归因于其根系分泌物参与调控的根际微生物菌群结构和多样性演变,导致病原菌增多。     

山药不同种植模式对土壤线虫群落结构和土壤理化性质的影响

为明确山药不同种植模式(两茬间隔0、3、6、10 a,分别记为YPI-0、YPI-3、YPI-6和YPI-10)对土壤环境的影响,以土壤线虫群落和土壤理化性质为分析指标,采用线虫形态学鉴定方法和土壤常规分析方法进行研究,以期为通过改变种植模式防治植物寄生线虫提供理论依据。结果表明,不同种植模式下土壤pH值,及有机质、速效钾含量无显著差异,但YPI-6和YPI-10处理的土壤速效磷含量显著(P<0.05)低于YPI-0和YPI-3处理。苗期和成熟期,YPI-10处理土壤中食细菌线虫的相对丰度显著(P<0.05)高于YPI-0处理,而植物寄生线虫的相对丰度显著(P<0.05)低于YPI-0处理。冗余分析结果显示,垫刃线虫属(Tylenchus)、根结线虫属(Meloidogyne)、短体线虫属(Pratylenchus)的数量与土壤速效磷、速效钾含量呈显著(P<0.05)正相关,大部分食细菌线虫的数量与土壤pH值,及有机质、铵态氮含量呈显著(P<0.05)正相关。苗期和成熟期,不同种植模式下土壤线虫的Shannon多样性指数(H’)、优势度指数(λ)无显著差异;线虫通路比值(NCR)均大于0.5,表明山药不同种植模式下土壤有机质的分解均以细菌降解为主;瓦斯乐斯卡指数(WI)和自由生活线虫成熟度指数(MI)在YPI-6和YPI-10处理下显著(P<0.05)高于YPI-0处理,而植物寄生线虫成熟度指数(PPI)与MI之比(PPI/MI)显著(P<0.05)低于YPI-0处理。综上,增加山药种植间隔期改变了山药土壤线虫群落结构,不仅使有害的植物寄生线虫丰度大幅降低,也使土壤生态系统更加成熟,健康程度明显提高,随着间隔年限的增加,其效果更佳。     

连作和感病对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

【目的】了解连作及其与根腐病感染对烟株根际土壤真菌群落结构及多样性的影响,为连作土壤微生态环境定向调控和根腐病精准防治提供理论依据和技术指导。【方法】分别选取连作2,4和8年烟田健株（依次记为HT2、HT4、HT8）和根腐病感病烟株（依次记为ST2、ST4、ST8）根际土壤,以同区域撂荒2年以上耕层土壤为对照（CK）,测定不同处理土壤理化性质,利用高通量测序技术分析不同连作年限烟田健株和病株根际土壤真菌群落组成和多样性的差异,并基于冗余分析探讨了土壤化学性质与真菌群落分布的相关性。【结果】与对照（CK）相比,连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落的丰富度和多样性。健株根际土壤真菌优势菌群累积相对丰度总和小于病株。属水平上,连作2年和4年烟田健株和病株根际土壤镰刀菌属（Fusarium）相对丰度增幅为81.3%～665.1%,随连作年限的延长,健株和病株根际土壤淡紫紫孢菌属（Purpureocillium）相对丰度降幅为295.2%～1 387.1%;种水平上,健株和病株根际土壤茄腐镰刀菌（Fusarium solani）相对丰度增幅为88.5%～844.3%。土壤指示物种相对丰度随连作年限的延长而降低。土壤化学性质与真菌群落丰度密切关联,其中pH值和速效钾含量是影响连作和感病烟株根际土壤真菌群落分布的核心环境因子。【结论】连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落及有益菌群落的丰富度和多样性,但提高了病原菌的相对丰度,茄腐镰刀菌可能是引起试验烟株根腐病的主要病原菌。     

线虫对采煤矿区水环境和土壤环境质量评价的作用

【目的】评价淮北采煤矿区生态环境质量,为矿区生态环境变化监测提供理论依据。【方法】采用秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans在矿区水质中的生长发育状况及矿区土壤线虫群落结构的变化进行淮北采煤矿区生态环境质量的评价研究。【结果】采煤矿区水环境使秀丽隐杆线虫寿命和成活率降低、体长变短、产卵数减少,同时诱导线虫生殖细胞凋亡,且煤矿开采时间越长,采样点距离矿井愈近,对线虫发育指标的抑制作用越显著。采煤矿区土壤环境使土壤线虫属的数目减少,植物寄生线虫的相对丰度增高,同时线虫香农多样性指数、瓦斯乐斯卡指数和自由生活线虫成熟度指数显著降低,植物寄生线虫成熟度指数显著提高,表明采煤矿区环境降低了土壤质量。煤矿开采时间越长、采样点距离矿井愈近,对土壤线虫群落结构的影响越大。【结论】秀丽隐杆线虫生长发育指标对水环境的响应,以及土壤线虫群落结构对土壤环境的响应,很好地指示了淮北采煤矿区的水环境质量和土壤环境质量;因此,可以利用线虫对采煤矿区水环境和土壤环境质量进行评价。     

连作大豆田土壤线虫的种群结构和垂直分布

对吉林省白城市通榆县大豆连作土壤线虫种群及其垂直分布情况进行了调查分析.结果表明,土壤线虫涉及6个目15个科25个属,根据营养类群将线虫划分为植物寄生线虫、食细菌线虫、食真菌线虫、杂食/捕食线虫5大类,其中食细菌线虫在各个土壤层次中占绝对优势,其次是植物寄生线虫:土壤线虫多集中分布在20～30 cm土层,有下移趋势.     

余干辣椒连作对土壤理化性质及微生物多样性的影响

【目的】探究连作对余干辣椒产量、品质、土壤理化性质和土壤微生物多样性的影响。【方法】以余干辣椒为试材,比较连作对土壤微生物群落、土壤养分及余干辣椒的产量和品质变化,分析连作对余干辣椒土壤微生物多样性的影响。【结果】连作导致土壤真菌数量显著增加,B/F比值下降,土壤逐渐转变为真菌型土壤。连作导致余干辣椒果实纵径显著下降,降低单果重,进而降低单株产量,小区减产效应显著。连作提高了果实辣椒素、可溶性糖含量和降低了维生素C含量,但对余干辣椒品质变化不显著。基于Illumina HiSeq高通量测序分析,连作导致真菌群落的丰富度提高,多样性下降。微生物群落结构分析,连作显著提高子囊菌门的相对丰度,降低了球囊菌门、担子菌门的相对丰度,同时提高了优势真菌Fusarium、降低了优势细菌Sphingomonas、Gemmatimonas相对丰度。这可能是余干辣椒连作导致的土壤微生物群落恶变的直接原因。【结论】连作两年使余干辣椒减产严重,对品质变化的影响不显著。土壤有害菌Ascomycota、Fusarium的相对丰度提高导致连作余干辣椒土壤微生物群落变恶。     

黄石地区紫山药浅生定向种植示范及技术经验

根据紫山药的生长特性,结合阳新本地气候特点和土壤特点,以紫山药组培苗和紫山药薯块为材料,采用浅生槽定向栽培技术和尼龙爬藤网搭架,于2013~2014年在阳新县城东新区现代蔬菜科技示范园示范种植紫山药,对紫玉山药的浅槽定向栽培的经济效益进行了分析,介绍了栽培技术经验。