生物质炭对花椒根际土壤真菌群落的影响

【目的】明确生物质炭施用量对花椒根际真菌群落结构的影响差异及其主控因子。【方法】对不施用生物质炭(CK)以及3个生物质炭施用量递增处理(T1,1.0 t hm^-2;T2,1.8 t hm^-2;T3,2.6 t hm^-2)的花椒根际土壤进行高通量测序、化学性质测定和花椒生长指标监测。【结果】花椒根区施用生物质炭提高了土壤pH、C/N和阳离子交换量,增加了全碳、全磷、全钾、有效磷和速效钾含量。随生物质炭用量的增加,真菌群落Chao 1、ACE和Shannon指数降低,Simpson指数升高;子囊菌门、接合菌门和壶菌门的相对丰度减少,球囊菌门和担子菌门相对丰度增加。属水平分析表明：T2处理极大地增加了花椒根际土壤微生物球囊菌属、被孢霉属和拟青霉属的相对丰度,分别是CK的24.3、3.1和1.4倍。T3处理极大地增加了花椒树高、地径和新梢抽生数,分别是CK的1.7、2.4和2.0倍。因子分析及相关性分析显示：土壤p H、C/N、有效磷、全氮和全碳累计解释了81.2%的群落变化;花椒生长指标与土壤pH、C/N、有效磷、全碳及真菌S...     

不同施肥水平对青稞豌豆混作根际土壤真菌群落结构及多样性的影响

采用真菌ITS区的Illumina MiSeq高通量测序技术，并结合NMDS、RDA和Mantel test分析，探讨青稞单作(Q)、豌豆单作(W)、青稞豌豆混作(Q×W)3种模式在不施肥(0NP)、低氮磷(LNP)、高氮磷(HNP)3种施肥水平下根际土壤真菌群落结构组成及多样性的差异，同时测定其土壤理化性质，并与根际土壤真菌群落结构进行了相关性分析。结果表明：青稞、豌豆在3种种植模式下土壤均呈碱性，且在不同施肥水平下土壤理化性质差异显著。不同试验处理下共检测到18个真菌类群，子囊菌门(Ascomycota，63.5%~78.5%)、被孢霉门(Mortierellomycota，3.6%~14%)、担子菌门(Basidiomycota，1.1%~6.9%)为共有优势类群，在属水平上，Penicillium、Mortierella在青稞豌豆混作根际土壤中相对丰度最高，可能是驱动土壤有机氮、磷转化为无机氮、磷的主要真菌群落。Bipolaris、Blumeria、Fusarium、Cladosporium为土壤真菌群落丰度最高的4种潜在致病菌属，在青稞豌豆混作根际土壤中的相对丰度低于青稞单作和豌豆单作，混作模式在不同施肥水平下4种具有潜在致病性的真菌间相对丰度存在显著差异；在LNP、HNP水平下混作模式根际土壤中的真菌丰富度(ACE、Chao1)和多样性(Shannon、Simpson)指数均低于青稞单作，混作模式在LNP水平下丰富度(ACE、Chao1)指数显著低于0NP水平，但多样性(Shannon、Simpson)指数高于0NP水平；从不同试验处理属水平下真菌群落相对丰度来看，混作模式可显著增加根际土壤中有益菌群的相对丰度，通过根际土壤微生物优势种群及α多样性分析，青稞豌豆混作模式较青稞单作、豌豆单作可增加根际土壤中属水平下Penicillium、Mortierella等具有溶磷、氨化作用菌群的相对丰度，降低Bipolaris、Blumeria、Fusarium、Cladosporium等潜在致病菌群的相对丰度；相关分析表明，速效氮、速效磷、有机质是影响混作模式根际土壤真菌群落结构差异的主要驱动因子。     

长期不同养分缺乏对冬油菜土壤微生物群落组成及多样性的影响

为探明长期不同养分缺乏对冬油菜根际与非根际土壤细菌和真菌群落组成结构及多样性的影响,以江汉平原中稻 -冬油菜田间定位试验为研究对象,选取施磷钾肥不施氮肥(-N)、施氮钾肥不施磷肥(-P)、施氮磷肥不施钾肥(-K)和施用氮磷钾肥(NPK)4个处理,于成熟期采集各处理冬油菜非根际土壤(标记为 0)和根际土壤(标记为 1)。基于 Illumina MiSeq高通量测序技术对土壤样本的细菌 16S rDNA和真菌 ITS进行扩增、测序,并结合生物信息学分析根际和非根际土壤中细菌和真菌群落组成和多样性。结果表明:长期养分的投入缺乏造成土壤 pH和养分含量均有不同程度的降低。相比非根际土壤,冬油菜根际土壤的有机质、有效磷和速效钾含量有富集的趋势,而缓效钾差异不显著。长期平衡施肥(NPK处理)条件下,油菜根际土壤的细菌多样性比非根际土壤高,而根际真菌多样性低于非根际土壤。门分类水平上,各处理土壤中的细菌优势物种是绿弯菌门、酸杆菌门和变形菌门,平均相对丰度分别为 30.9%、25.7%和 17.6%;真菌优势物种是子囊菌门和担子菌门,平均相对丰度分别为 52.0%和 6.3%。相比 NPK处理,-N、-P和 -K处理对冬油菜根际和非根际细菌、根际真菌群落分布有显著影响,但对非根际真菌群落分布无明显作用,从而导致各处理的优势属种类型和相对丰度差异显著。冗余分析结果表明,pH、速效钾和有效磷含量对土壤细菌群落结构的影响最为显著,而有机质和碱解氮含量对真菌群落结构的影响最为明显。可见,长期不同养分缺乏会显著改变冬油菜根际细菌和真菌群落的组成结构及其多样性,尤其是缺磷、缺氮,其次是缺钾。因此,平衡施肥仍是维持农田微生物生态系统平衡与稳定的重要措施。     

秸秆还田模式下种植密度对玉米根际土壤真菌群落的影响及其驱动因素分析

秸秆还田和适宜的种植密度有利于改良土壤理化性质,优化微生物群落结构。本研究采用Illumina MiSeq高通量测序技术,在宁夏引黄灌区玉米农田开展连续5a设置裂区试验,探讨不同秸秆还田模式(H1：秸秆粉碎深翻还田、H0：秸秆不还田)和种植密度(D1:67500株·hm^-2、D2:82500株·hm^-2、D3:97500株·hm^-2)下玉米成熟期根际土壤真菌多样性、群落结构的变化及其驱动因素。结果表明：(1)秸秆还田模式和种植密度两因素交互效应极显著提高了土壤真菌群落Chao1指数、ACE指数及香农指数(P<0.01),以H1D2处理下最高。(2)农田玉米根际土壤真菌群落主要由子囊菌门(63.50%～81.82%)、担子菌门(4.83%～18.03%)和被孢霉门(3.18%～9.61%)等14个门及509个属的真菌组成,真菌群落组成分析表明,秸秆还田模式各密度处理间群落结构不同,优势菌门和优势菌属相对丰度差异较大。(3)秸秆还田模式和种植密度两因素交互效应极显著降低土壤pH值,提高了有机质、碱解氮及速效磷含量(P&...     

再植枸杞根际真菌群落对长期连作的响应研究

受枸杞自身种植特点和道地产区土地资源限制,连作障碍已成为制约宁夏枸杞产业可持续发展的主要因素之一,导致严重的经济损失和生态问题。前期研究表明,连作能够显著影响再植枸杞根际土壤细菌的群落结构和多样性,但就连作对真菌群落结构和功能的影响目前仍不清楚。本文利用实时荧光定量PCR和高通量测序技术,研究连作对再植枸杞根际真菌群落丰度及多样性的影响。实时荧光定量PCR分析表明,与对照样地相比,连作显著促进再植枸杞根际及非根际土壤中细菌和真菌的丰度。但连作对真菌的促进作用明显高于细菌,导致细菌/真菌比例失衡,使再植枸杞根际及非根际土壤微生物环境偏向于真菌型。对测序结果的分析发现,所测定样地中枸杞根际及非根际土壤中的优势真菌门分别为子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门及球囊菌门,其中连作地再植枸杞根际子囊菌门的相对丰度较对照样地显著降低,而接合菌门的相对丰度则显著增加(P0.05)。FUNGuild真菌功能预测也证实连作显著抑制再植枸杞根际土壤丛枝菌根真菌的相对丰度(P0.05)。基于距离的冗余分析(db-RDA)结果表明,土壤pH、电导率、硝态氮和有效磷含量是影响枸杞根际土壤真菌群落变化的主要因子(P0.05),而土壤硝态氮和有效磷含量则是解释非根际土壤真菌群落变化的主要因子(P0.05)。这些结果说明长期施用化肥可能是改变连作地再植枸杞根际土壤真菌群落结构及枸杞-真菌互作关系的主要因素之一。这一研究结果为理解枸杞连作障碍的形成机制提供理论基础。     

不同茬口对娃娃菜根际土壤养分和真菌群落的影响

为解决因娃娃菜连作带来的一系列问题,通过田间定位试验,研究不同茬口下种植娃娃菜后对土壤化学性质、真菌群落组成及多样性的影响。以不同茬口娃娃菜根际土壤为研究对象,利用Illumina MiSeq高通量测序技术,测定并分析根际土壤化学性质、真菌群落组成及多样性在7种不同茬口:娃娃菜连作(CCC)、西兰花茬口(BMC)、谷子茬口(MMC)、洋葱茬口(OMC)、大豆茬口(SMC)、马铃薯茬口(PMC)、大葱茬口(GMC)的变化。与CCC相比,轮作后根际土壤化学性质差异明显,除PMC外,其他处理娃娃菜根际土壤全磷、有机质、铵态氮、硝态氮、全氮、速效钾含量及EC均上升;土壤pH无明显变化。SMC与MMC娃娃菜根际土壤真菌OTU数、多样性及丰富度指数均显著增加。真菌群落组成结果显示,门水平下子囊菌门(Ascomycota)与油壶菌门(Olpidiomycota)均为7个处理的优势真菌,相对丰度占总相对丰度的64.8%～81.3%,且MMC中子囊菌门相对丰度最高,与CCC相比增加了23.4%;属水平下油壶菌属(Olpidium)为优势菌属,与CCC相比MMC处理油壶菌属相对丰度显著降低了65.2%。相关性分析表明,各处理土壤全氮、有效磷、有机质含量是影响土壤真菌群落结构的主要因素。SMC、MMC、GMC的娃娃菜产量与CCC相比分别显著提高了10.7%、10.4%、10.1%。主成分分析表明,MMC为娃娃菜较好的茬口。MMC能改善后茬娃娃菜土壤化学性质、真菌群落组成及多样性,提高娃娃菜产量,为娃娃菜选择适合的茬口提供一定理论依据。     

增施磷石膏与不同耕作措施对碱土碳库和 微生物群落结构的影响

盐碱地作物苗期遇降雨或漫灌容易导致土壤结皮,使土壤碳库代谢受阻、微生物生存环境恶化,为阐明施用磷石膏后旋耕、深松、镇压措施对碱土碳库及微生物群落的影响,利用大田试验,设磷石膏+ 旋耕处理(CA),磷石膏+ 旋耕+ 苗期浅松处理(QCA),磷石膏+ 旋耕+ 苗期镇压处理(ZCA),以不施磷石膏+ 旋耕处理为对照(CK),通过土壤pH、电导率、有机碳、无机碳及细菌、真菌群落结构揭示其变化规律。研究表明,施用磷石膏显著降低土壤pH、CaCO3 含量,pH 降幅以QCA 处理最大、CaCO3 降幅以ZCA 处理最大;施用磷石膏可显著提高ZCA 的土壤活性有机碳(DOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)含量;磷石膏处理使总有机碳增加,增幅4.11% ～ 6.45%;磷石膏显著增加可溶性K+、Ca2+ 含量,降低Na+ 含量。磷石膏可提高土壤变形菌门、拟杆菌门相对丰度,变形菌门较CK 提高30.66% ～ 34.75%,拟杆菌门较CK 可提高21.79% ～ 53.55%,以ZCA 处理增幅最为显著;Spearman 分析发现,变形菌门与土壤K+ 呈极显著正相关、与Na+ 呈显著负相关。真菌主要优势菌门为子囊菌门、担子菌门、罗兹菌门,CA、ZCA 处理子囊菌门的丰度较CK 分别提高2.64%、3.98%,各处理担子菌门丰度较CK 提高0.65% ～ 9.44%;磷石膏可提高土壤镰刀菌属、被孢霉属相对丰度。Spearman 相关性研究发现子囊菌门与土壤pH 呈显著负相关,与土壤K+ 呈显著正相关;罗兹菌门与土壤Ca2+ 呈显著正相关。ZCA 处理可有效降低土壤pH,提高土壤DOC、MBC 含量,改变微生物群落组成与结构,为科学指导盐碱地农业生产提供依据。     

基于高通量测序的木薯根域土壤微生物群落结构研究

为研究木薯根域土壤微生物群落结构,开展了根袋试验,处理包括2个木薯品种(华南205:SC205和桂热4号:GR4)和3个施肥处理(包括不施肥T1,普通施肥T3,施2倍氮肥T7),并进行了Illumina Hiseq高通量测序。结果表明,细菌优势群落为放线菌门(Actinobacteria,8.579%～10.697%),变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)等。根域土壤比非根际土壤相对富集变形菌门和10个细菌属;SC205根域的硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、5个纲(δ变形菌纲等)和6个属(Flavisolibacter等)的相对丰度比GR4要高,但鞘脂杆菌纲则相反。真菌优势群落为子囊菌门(43.71%～59.79%)、毛霉门、担子菌门等。根域土壤施肥抑制壶菌门(Chytridiomycota)相对丰度。相对于根域土壤,T7提高了非根际土壤中的Agaricomycetes, Geminibasidiomycetes和Microbotryomycetes纲的相对丰度。T7比T1显著降低了根域土壤Chytridiomycetes纲的相对丰度。LEfSe结果表明:根域土壤施肥降低了哈茨木霉的相对丰度。α多样性结果表明:土壤细菌物种丰度顺序为T7 GR4T7 SC205和T7 soil。T3真菌物种丰度比T7高,T7真菌Chao1指标比T1低。结论:GR4根域土壤细菌物种丰度、硝化螺旋菌门和5个纲、6个属的相对丰度都小于SC205,品种间细菌差异暗示氮转化过程和根系分泌物的差异。施肥降低了真菌物种丰度。壶菌门和4个真菌纲、哈茨木霉受施肥或根系影响,暗示它们与肥料或者根系分泌物的交互作用。本研究为深入认知木薯根际微生物提供了基础。     

连作和轮作对云南三个马铃薯主栽品种根际土壤真菌群落结构的影响

马铃薯连作导致土壤微生物群落结构失衡、土传病害加重以及土壤退化,作物轮作可以缓解这些负面影响。为探讨连作、与苦荞轮作对云南地区3个马铃薯主栽品种(合作88、丽薯6号、青薯9号)土壤微生物群落结构的影响,采用高通量测序技术,对根际土壤真菌群落结构进行研究。结果表明,连作分别增加了合作88土壤中被孢霉门(Mortierellomycota)、子囊菌门中未分类属(unclassified_Ascomycota)、孢霉属(Mortierella)丰度的4.30%、113.82%、1.60%,轮作合作88(HZ88)-苦荞(KQ)和KQ-HZ88分别下降31.06%和45.01%、87.04%和7.14%、40.43%和45.53%;连作增加了丽薯6号土壤中子囊菌门(Ascomycota)丰度的7.57%,轮作丽薯6号(LS6H)-KQ和KQ-LS6H分别下降50.72%和1.22%;连作增加了青薯9号土壤中担子菌门(Basidiomycota)、罗兹菌门(Rozellomycota)丰度的11.35%、50.79%,轮作青薯9号(QS9H)-KQ和KQ-QS9H分别下降22.12%和52.59%、74.22%和22.22%。此外,与HZ88-HZ88、LS6H-LS6H、QS9H-QS9H连作相比,轮作HZ88-KQ和KQ-HZ88、LS6H-KQ和KQ-LS6H、QS9H-KQ和KQ-QS9H土壤中Ascomycota的丰度分别显著降低46.07%和9.11%、53.59%和18.13%、9.44%和-12.87%;癣囊腔菌属(Plectosphaerella)丰度分别显著降低94.27%和17.41%、86.07%和45.17%、63.11%和-427.04%;unclassified_Ascomycota丰度分别显著降低94.64%和74.97%、97.34%和22.97%、85.73%和-32.56%。土壤真菌群落结构的变化可能是引起云南地区马铃薯连作障碍的重要原因之一,轮作可以对此进行有效缓解。     

种植模式对当归根际土壤真菌群落与功能类群的影响

再植障碍问题限制了当归产业健康发展。为了建立高效种植方式,在甘肃渭源县设置5种种植方式[A：豌豆-小麦-当归;B：豌豆-蒙古黄芪-当归;C：豌豆-马铃薯-当归;D：豌豆-当归-当归（对照）;E：豌豆-休耕-当归],采挖期通过Illumina Hisqe 2500高通量测序平台测定了不同种植模式下当归根际土壤真菌ITS1变异区的基因序列,分析不同种植方式对当归根际土壤真菌群落和功能差异性的影响。结果表明：（1）5种种植方式下当归根际真菌多样性差异不大,较对照D处理,A、B、C和E处理的Chao1指数、Ace指数和Shannon指数较低,Simpson指数较高。（2）5种种植方式下当归根际土壤真菌群落隶属于11门167属,其中,子囊菌门（Ascomycota）、被孢菌门（Mortierellomycota）、担子菌亚门（Basidiomycota）和壶菌门（Chytridiomycota）为优势门;被孢霉属（Mortierella）、四枝孢属（Tetracladium）为优势属。（3）冗余度分析发现：在门水平影响土壤真菌群落结构组成的主要因子为速效钾、电导率、pH值,在属水平影响土壤真菌群...     

基于高通量测序研究草莓根际微生物群落结构和多样性

研究草莓根际土壤微生物群落组成和结构,对健康草莓土壤生态系统的构建和保持具有重要意义。以不同地区草莓根际土壤为研究样本,利用MiSeq平台Illumina第二代高通量测序技术并结合相关生物信息学分析土壤细菌16S rRNA基因V4+V5区域和真菌ITS1+ITS2区域的丰富度和多样性指数以及群落结构。结果表明:从15个草莓根际土壤样本中获得4554个细菌分类操作单元OTU和1298个真菌OTU,草莓根际土壤的优势细菌门为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,主要的优势细菌属有16种;优势真菌门为子囊菌门、接合菌门和担子菌门,主要的优势真菌属有8种。冗余分析(RDA)显示,全氮和pH对土壤微生物群落结构的影响最大,共解释了61%的群落变化,各因子的贡献率大小依次为土壤全氮pH有效磷全钾全磷有机质速效钾碱解氮;相关性分析也表明,土壤理化指标均与不同优势菌门存在密切的相关关系。本研究结果加深了对草莓根际微生物群落结构和多样性的认识,为深入研究草莓根际微生物多样性及功能与环境因子之间的关系提供了借鉴。     

烤烟不同套作模式对土壤理化性质和真菌群落结构的影响

本文以烤烟套种结球甘蓝(LF)、白菜(BF)和豌豆(WF)作物之间的物质交互区域土壤(烤烟与套作作物主根间的物理对称中点0~20 cm土层土壤)为研究对象,应用ITS测序、主座标分析(PCo A)、Alpha多样性分析等方法分析土壤真菌群落结构变化及其与土壤理化特征变化之间的关系,同时结合烤烟经济性状和烟叶光合特性、SPAD值来综合分析三种套作处理的优劣。结果表明,该地区土壤中真菌的主要类群为Ascomycota(子囊菌门)、Basidiomycota(担子菌门)、Zygomycota(接合菌门)、Chytridiomycota(壶菌门)、Glomeromycota(球囊菌门)五大门类,套作甘蓝和豌豆的土壤真菌优势菌门均为Ascomycota(子囊菌门),而烤烟套种白菜的优势菌门为Basidiomycota(担子菌门),套作甘蓝的优势菌属为Coprinellus(鬼伞属)、Mortierella(被孢霉属),套作白菜的优势属为Mortierella(被孢霉属)、Lecanicillium(蜡蚧菌属),套作豌豆的优势属为Mortierella(被孢霉属)、Rhizophlyctis(囊根壶菌属);套种甘蓝和豌豆的土壤真菌群落结构较相似,两个处理土壤真菌菌属存在偏向性富集趋势,套种白菜的土壤真菌群落结构与另外两组差异较大,其土壤真菌的丰富度和多样性指数最高,且真菌菌属没有明显的偏向性富集趋势;烤烟套种白菜的土壤更适合多种真菌共同存在,互相制约,与该处理对应的烟叶产值量和光合指标也最高,烤烟套种白菜有利于改善土壤微生态环境,提高烤烟产量。相关性分析发现chao1(丰富度指数)和速效氮含量呈显著负相关关系,而与土壤p H值呈极显著正相关关系,Simpson(多样性指数)全氮含量呈显著负相关关系,土壤中氮含量过高,会显著降低真菌琢多样性指数,真菌Mortierella、Chlorophyllum是引起土壤氮含量变化的关键菌属。     

不同种植年限宁夏枸杞根际微生物多样性变化

为了解长期人工种植枸杞根际土壤微生物的种群结构变化特征,利用Illumina Mi Seq测序平台分别对种植5 a、10 a和15 a宁夏枸杞根际土壤微生物基因组总DNA中16S和18S r DNA基因的部分区域进行测序,经UPARSE pipeline和RDP classifier软件进行聚类分析和物种注释。结果表明,长期种植宁夏枸杞不会改变其根际土壤p H,但会导致根际土壤全磷、有效磷、全盐含量和电导率升高。测序结果表明,不同种植年限枸杞根际土壤细菌群落α多样性无显著变化,但真菌群落多样性在种植10 a枸杞中较种植5 a时显著降低(p0.05),表明根际细菌群落多样性受种植年限影响较小。从门的分类水平看,酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、泉古菌门、蓝菌门、芽单胞菌门、变形菌门以及真菌子囊菌门、担子菌门、接合菌门的比例在不同种植年限的枸杞根际土壤中显著改变(p0.05)。属水平的分析也表明,共有27个细菌属和16个真菌属的比例发生改变(p0.05),这些结果表明枸杞根际土壤微生物群落组成受种植年限的影响更大。相关性分析结果表明,种植年限、土壤全磷及有效磷含量是影响枸杞根际微生物群落结构的主要因子。     

不同有机物料与化肥配施对土壤真菌群落结构和生态功能的影响

为减少土壤土传病害,保障农田土壤健康,指导有机物料合理利用,在有机物料用量和化肥用量一致的基础上,设置单施化肥（CK）、羊粪+化肥（A）、木薯渣+化肥（P）、木本泥炭+化肥（M）、味精废浆料+化肥（I）5个处理,以玉米为供试作物进行了有机物料与化肥配施试验,观察了不同处理下土壤真菌群落结构的变化。结果表明：施用有机物料降低了土壤真菌群落多样性,但提高了真菌群落丰富度,其中味精废浆料配施化肥处理的真菌群落丰富度最高,各处理土壤中优势真菌门类均为子囊菌门、担子菌门和被孢菌门。施用有机物料后,木薯渣、木本泥炭和味精废浆料处理的子囊菌门的相对丰度均增加,担子菌门的相对丰度均降低;而羊粪处理表现出相反趋势,子囊菌门的相对丰度降低,担子菌门的相对丰度增加。冗余分析结果表明,土壤pH是影响真菌群落的主要环境因子,其次为有机质、电导率和速效钾,而碱解氮和有效磷的影响较小。另外,有机物料与化肥配施可以提高腐生营养型和共生营养型真菌的比例,减少病原菌的数量,其中以木本泥炭与化肥配施的效果更显著,这有利于维持土壤生态系统的稳定,为作物生产提供健康的土壤条件。     

生草栽培对南丰蜜橘园土壤微生物群落结构与功能特征的影响

为探究橘园生草对土壤微生物群落结构与功能特征的影响,本研究以南丰蜜橘(Citrus reticulita Blanco cv.Kinokuni)为研究对象,设置行间播种白三叶草(Trifolium repens)、黑麦草(Lolium multiflorum)、自然生草和清耕4个处理,采用荧光定量PCR技术和Illum...     

影响不同果期米槁主要成分的根际优势微生物群落及其对土壤性质的响应

  【目的】  植物–微生物之间的互作反馈机制是果实类药材发育成熟过程中影响品质形成的重要因素之一。因此,我们研究了著名民族药用植物米槁果实发育成熟过程中3个关键时期根际微生物群落变化对其品质形成的影响。  【方法】  于贵州境内选择罗甸(LD)、坝碰(BP)、祥乐(XL) 3个典型米槁居群,在其幼果期、近成熟期和成熟期取果实和根际土壤样品,分别测定其果实化学成分和土壤中微生物群落、土壤化学性质的变化。采用多元统计方法分析米槁根际微生物群落动态变化与米槁果实成分积累的潜在关系。  【结果】  3个居群中共获得真菌有效优质序列870008条,可分为3026个OTU。获得细菌有效优质序列568739条,可分为4971个OTU;从不同果期微生物丰度较高的类群来看(去除未分类类群),根际真菌中幼果期以Saitozyma、被孢霉属(Mortierella)较高,近成熟期以灵芝属(Ganoderma)、小杯伞属(Clitocybula)较高,成熟期以被孢霉属(Mortierella)、Saitozyma较高。根际细菌中幼果期以鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、节杆菌属(Arthrobacter)较高,近成熟期以节杆菌属(Arthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)较高,成熟期以节杆菌属(Arthrobacter)、不动杆菌属(Acidibacter)较高;土壤养分中有效磷各个果期差异最为显著,其他养分差异相对较小;从果实化学成分组成情况来看,罗甸的米槁果实糖类和粗脂肪含量最高和挥发油含量中等,总体来说质量最好;RDA分析表明,优势菌属Saitozyma、被孢霉属(Mortierella)、节杆菌属(Arthrobacter)对米槁果实中α-松油醇、桧烯、可溶性多糖、粗多糖积累具有促进作用。土壤脲酶(S-UE)活性对米槁根际微生物群落组成影响最大,其次为有效磷和过氧化氢酶。  【结论】  不同果期米槁根际均以子囊菌门(Ascomycota,未鉴定属),Saitozyma、被孢霉属(Mortierella)、节杆菌属(Arthrobacter)等微生物类群对果实化学成分积累具有明显促进作用。但其中品质最佳的罗甸居群受子囊菌门(Ascomycota,未鉴定属)影响最大,坝碰、祥乐则受被孢霉属(Mortierella)影响最大,3个产地米槁根际真菌中伞菌属(Agaricus)、镰孢菌属(Fusarium)和瓶霉属(Phialophora)对果实松油醇、桧烯积累的影响不显著,而在不同果期微生物群落结构变化又主要受到土壤脲酶活性(S-UE)、有效磷含量和过氧化氢酶活性的影响。     

腐熟羊粪有机肥配施无机肥对植烟土壤微生物群落结构和多样性的影响

为了探究腐熟羊粪有机肥与无机肥配施对洛阳烟区植烟土壤微生物群落结构和土壤肥力特性的影响，采用盆栽控制试验和高通量测序技术，研究了不施肥（CK）、100%无机氮肥（T0）、50%羊粪有机肥氮+50%无机氮肥（T50）和100%羊粪有机肥氮（T100）4个处理下植烟土壤细菌和真菌群落结构及多样性的差异，并结合土壤理化性质分析了土壤肥力指标与土壤微生物多样性的关系。结果表明：植烟土壤细菌优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria），土壤真菌优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）；T50处理的变形菌门、酸杆菌门和子囊菌门相对丰度最高，但放线菌门和担子菌门相对丰度最低；NMDS分析和相似性分析发现，T50处理的土壤微生物群落结构与其他处理差异显著；Alpha多样性分析也表明，T50处理土壤细菌和真菌群落的丰富度和多样性最高。不同处理土壤理化性质和土壤关键酶活性差异显著，以T50处理土壤养分含量和土壤碳氮代谢酶的活性最高；Pearson相关性分析显示，土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量及蛋白酶和脲酶活性与植烟土壤微生物多样的关系最为密切。总之，采用腐熟羊粪有机肥和无机肥配施通过影响植烟土壤细菌和真菌群落结构和多样性，促进了土壤养分的释放和转化，有利于土壤养分的供应和土壤质量的提升，研究结果为洛阳烟区应用羊粪有机肥改良土壤提供了理论依据。     

Evaluation of soil enzyme activities and microbial communities in tomato continuous cropping soil treated with jerusalem artichoke residues

ABSTRACT

Jerusalem artichoke (JY) (Helianthus tuberosus L.) has been reported to have a strong inhibitory effect on weed growth and root knot nematodes, but little information is available on the effects on soil ecosystems, especially soil microorganisms and soil enzyme activities. Understanding the dynamics of soil microbes and soil enzyme activities in cropping systems can help determine how agricultural practices influence soil processes mediated by JY residues. This study used a pot experiment, with five-year continuous cropping soil of tomato plants as the experimental material and 2% (w/w) JY residue as the treatment material in the soil. The treatment was compared to continuously monocropped tomato soil that was not treated with JY residues. The results of 16S high-throughput sequencing showed that both fungal and bacterial community structure and composition varied significantly at each stage of JY treatment. The analysis showed that the major phyla in the soil fungal community included Ascomycota, Zygomycota and Basidiomycota. Chytridiomycota was dominant in only the JY-treated soil. At the genus level, the abundances of Mortierella, Cephaliophora, Cryptococcus and Fusarium notably changed at each stage of JY treatment. In the bacterial community in the JY-treated group, the abundance of Proteobacteria increased significantly, while that of Firmicutes decreased significantly, compared to the control group. JY enhanced the activity of soil sucrase and urease. In addition, the soil sucrase activity showed a strong negative correlation with Fusarium and Bacillus. Overall, our results revealed that JY residues changed both the soil bacterial and fungal community composition and the soil enzyme activities.     

苹果园生草对土壤微生物多样性、酶活性及碳组分的影响

  【目的】  果园种植生草能够改善土壤肥力与土壤结构。研究种植不同生草对果园土壤微生物多样性和土壤生物学性状的影响,为果园高效绿色管理提供理论依据。  【方法】  于2017年山东省泰安市马庄试验基地多年生苹果行间进行生草试验,供试草种为白三叶草(Trifolium pratense)、垂穗草(Bouteloua gracilis)、沙画眉草(Eragrostis trichodes)、弯叶画眉草(Eragrostis curvula)和加拿大披碱草(Elymus canadensis),以清耕自然生草为对照(A_CK),研究不同生草处理在连续3年内对果园土壤环境的影响。  【结果】  1) 从6个土壤样品中共得到31459个细菌操作分类单元和5021个真菌操作分类单元,6个土壤样品中共有1019个相同细菌群落(OTUs)和108个相同真菌群落(OTUs)。Alpha 多样性分析可知,弯叶画眉草处理后的土壤中细菌的Shannon、Simpson和Chao1指数高于Ack处理,比Ack分别增加了4.61%、7.01%和27.44%,尤其加拿大披碱草处理后土壤真菌的Chao1指数是对照的1.31倍(P<0.05)。在门分类水平变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)是优势细菌,这8个细菌门在各自处理中占比超过95%,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)、接合菌门(Zygomycota)是优势真菌,这4个优势真菌门在各自处理中占比超过80%。弯叶画眉草处理可提高土壤中细菌丰富度和多样性,沙画眉草处理土壤中的细菌芽单胞菌门、浮霉菌门、绿弯菌门相对丰度降低;5个生草处理提高了土壤中真菌群落担子菌门的相对丰度,垂穗草子囊菌门相对丰度降低明显,垂穗草、弯叶画眉草和加拿大披碱草提高了土壤中的球囊菌门相对丰度。2)果园生草提高了土壤中微生物的数量,且随着生草时间的延长微生物数量增加明显,2020年9月份的弯叶画眉草处理土壤微生物数量高于清耕处理。3) 生草提高了果园土壤总有机碳和可溶性有机碳含量,弯叶画眉草、加拿大披碱草和沙画眉草处理效果显著好于清耕,弯叶画眉草的效果尤为突出,而三叶草的效果不显著。相应地,沙画眉草、弯叶画眉草和加拿大披碱草土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性显著高于清耕处理。4)相关性分析结果表明,果园生草处理土壤的碳组分(除DOC外)、酶活性与微生物数量之间存在极显著或显著正相关。  【结论】  种植沙画眉草、弯叶画眉草和加拿大披碱草均可显著增加土壤中总有机碳和可溶性有机碳含量,随着生草年限的增加,提高幅度也在增加,进而显著增加了土壤中微生物数量,并不同程度地改变了细菌和真菌的丰富度和多样性。弯叶画眉草和加拿大披碱草对土壤影响效应优良,极具推广价值。     

吉林省玉米种植区土壤真菌群落多样性变化及其驱动因子

[目的] 探索影响吉林省玉米主产区土壤真菌群落结构的主要驱动因子，为该省土壤质量恢复提供理论依据。[方法] 根据吉林省的生态环境和气候因素，将吉林省分为东部湿润山区、中部半湿润平原区和西部半干旱平原区，以这3个区域的玉米种植区土壤为主要研究对象，采用高通量测序技术，分析了土壤真菌群落组成，并通过典范对应分析法进一步分析化学性质、酶活性特征、以及环境因子对真菌群落的影响。[结果] 3个玉米种植区的土壤化学性质和酶活性特征的差异性显著；土壤真菌多样性差异不显著，真菌菌群丰度呈现自西向东逐渐降低的趋势；在各水平分类上，子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）为土壤优势真菌菌门，且西部半干旱平原区的子囊菌门类群显著高于中部半湿润平原区，担子菌门与之相反；粪壳菌纲（Sordariomycetes）为优势菌纲，呈现自东向西逐渐增加的趋势；酵母菌属（Guehomyces）是优势菌属，表现为：中部种植区 > 西部种植区 > 东部种植区。[结论] 吉林省玉米种植区土壤真菌类群变化的主要气候驱动因子是积温、无霜期和年均温度，土壤化学性质的主要驱动因子是土壤pH值。