真菌群落多样性及组成结构对不同耕作模式的响应机制

为揭示东北黑土玉米田土壤真菌群落对旋耕、深松、深翻和秸秆还田方式的响应机制,在长期定位种植区采集旋耕(RT)、深松(SU)、深松秸秆覆盖(SS)和深翻秸秆还田(DP)土壤样品,研究土壤真菌群落结构及其与土壤环境因子的相关关系。结果表明,子囊菌门和担子菌门为土壤中优势菌门, SU、 SS处理下子囊菌门粪壳菌纲(Sordariomycetes)的相对丰度最高, DP处理下担子菌门银耳纲(Tremellomycetes)的相对丰度最高。土壤中腐生菌群、与玉米共生的内生菌和外生菌根菌在 SS中相对较高。4个处理真菌群落多样性指数依次为 SS>RT>SU>DP。多元分析结果表明,土壤纤维素酶活性、速效钾、有机质、速效磷、土壤碱解氮与土壤真菌群落结构显著相关。在黑龙江西部玉米种植地区以深松秸秆覆盖的耕作模式有利于提高土壤真菌群落多样性。     

链霉菌和壳聚糖对淮山土壤微生物活性与群落的影响

为探究链霉菌30702和壳聚糖对淮山土壤微生物活性与群落的影响,采用比色法和滴定法观测土壤酶活性的变化,采用高通量测序技术和Trimmomatic等软件,分析土壤微生物群落中细菌和真菌的发展变化。结果表明,链霉菌、壳聚糖、土壤原始微生物和培养时间等4个因素对淮山土壤的脲酶和过氧化氢酶活性均有显著影响,壳聚糖浓度在0~10.0 g/kg内,土壤酶活性随壳聚糖浓度的增大而提高;随时间的延长,先升再降;壳聚糖与链霉菌之间存在交互效应。链霉菌和壳聚糖能增加淮山土壤细菌的物种丰度,减少细菌的多样性,增加艾德昂菌属（Ideonella）和纤维弧菌（Cellvibrio）等有益菌属的相对丰度,而对真菌的物种丰度和多样性的影响较小,与对照之间的差异不显著,土壤优势菌属为腐质霉属（Humicola）、枝孢属（Cladosporium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和uncultured_bacterium_ c_Subgroup_6。其中,链霉菌与2.5 g/kg壳聚糖复合处理的细菌物种丰度最大,细菌多样性最少。     

秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响

以冷凉地区玉米秸秆还田土壤为研究对象,在大田条件下设玉米秸秆不还田(CK)、玉米秸秆旋耕还田(XG)和深翻还田(SF)3个处理,经过两年田间定位试验,分析短期秸秆还田对连作玉米田土壤微生物学特性的影响。结果表明,秸秆旋耕还田和深翻还田显著提高0~30 cm土壤酶活性及土壤细菌多样性,秸秆旋耕还田可提高耕层(0~30 cm)土壤细菌多样性,秸秆深翻还田可提高耕层(11~30 cm)土壤细菌多样性。秸秆深翻还田土壤中富含功能微生物,可作为筛选功能微生物的样品。     

玉米秸秆深翻还田土壤氨氧化细菌amoA基因多样性分析

以常规旋耕无秸秆还田(对照)、1年秸秆深翻还田、2年秸秆深翻还田土壤总DNA为模板,采用氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的氨单加氧酶α亚基(amo A)基因特异性引物扩增AOB amo A基因,构建amo A基因文库。运用BLAST程序进行序列比较发现,玉米秸秆深翻还田土壤中分布有亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)、亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)微生物菌群,秸秆深翻还田土壤AOB amo A基因序列主要与保护性耕作、长期施肥、间作、温室和植被恢复土壤中的amo A基因序列相似;常规旋耕无秸秆还田土壤AOB amo A基因序列主要与秸秆焚烧大田土壤和内蒙古草原土的amo A基因序列相似。玉米秸秆深翻还田2年处理(SF-Ⅱ)AOB amo A基因多样性指数最高,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理(SF-I),常规旋耕无秸秆还田(CK)最低。     

摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)对连作大豆根际土壤细菌菌群的影响

为探究丛枝菌根真菌(Arbuscula mycorrhizal fungi,AMF)-摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)对不同连作年限大豆土壤细菌菌群的影响,分析了接种F.mosseae后连作0,1,3和5年的根系菌根侵染率、细菌菌群结构和多样性以及KEGG功能预测,从而为AMF缓解大豆连作障碍提供理论依据。结果表明:大豆土壤细菌菌群多样性和丰度随着连作年限升高而减少,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)和硝化杆菌属(Nitrobacter)等有益菌丰度也随着连作年限升高而减少。而接种F.mosseae不仅能改善根际土壤的细菌多样性,提高Sphingomonas、Gemmatimonas、Nitrospira和Lysobacter等有益菌的丰度,还改善了根际细菌群落氨基酸代谢、强化信号转导、膜转运和碳水化合物代谢等功能,显著缓解了大豆连作障碍。     

小麦-玉米轮作体系中土壤细菌菌群结构及多样性分析

合理的轮作可以改善土壤微生物群落结构,提高土壤肥力,减少病虫害的发生。为了探讨小麦和玉米轮作对土壤细菌的影响,采用传统PCR克隆文库构建、克隆测序并结合EzBioCloud细菌分类鉴定,对河南小麦-玉米轮作体系下农田土壤细菌的菌群结构变化及多样性特征进行了分析。结果表明,变形菌门（33.73%）和拟杆菌门（31.50%）细菌是小麦-玉米轮作体系土壤中最主要的优势菌群,其次为酸杆菌门、芽单胞菌门、放线菌门和疣微菌门等。在小麦和玉米生长期内细菌的丰度和多样性明显高于二者的间隔期;玉米生长期间细菌菌群丰度和物种多样性更高。不同的微生物群落在土壤中担负不同的生态功能。     

玉米秸秆深翻还田土壤细菌群落16SrDNA-PCR-DGGE分析

以秸秆深翻还田土壤为研究对象,利用嵌套式PCR和DGGE电泳技术对细菌16SrDNA V3～V5区进行扩增和产物分离,分析3个秸秆深翻处理下春玉米各生育期土壤细菌群落变化,探索高寒灌溉农区春玉米秸秆深翻还田中细菌群落结构特征。结果初步表明,秸秆还田处理细菌多样性高于常规旋耕无秸秆还田处理,这种多样性同时受玉米生育期和不同秸秆还田处理的影响。3个处理相同生育期DGGE条带数有明显的变化,玉米秸秆深翻还田两年处理（SF-II）条带数最多,其次是玉米秸秆深翻还田1年处理（SF-I）,常规旋耕无秸秆还田（CK）最少;在成熟期,SF-II条带数为12,是CK处理的两倍。玉米全生育期一直存在数种优势菌群,但各时期细菌的种类不同,整体表现为随着玉米的生长细菌种类逐渐增加,成熟期减少。秸秆深翻还田能丰富土壤微生物多样性,玉米生长中期土壤微生物多样性较丰富。     

基于高通量测序的贮藏白牡丹表面细菌多样性分析

为分析贮藏白牡丹细菌多样性,利用高通量测序对11个不同贮藏年份白牡丹细菌进行16 S rDNA检测。结果表明,贮藏茶样的优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）等,优势菌纲为α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）、鞘脂杆菌纲（Sphingobacteriia）等,优势菌属为鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、甲基杆菌属（Methylobacterium）、土地杆菌属（Pedobacter）等。不同贮藏年份白牡丹细菌组成结构相似,丰度存在差异;贮藏年份对白牡丹表面细菌组成未有显著影响,而贮藏环境影响细菌多样性。     

氧化钙、哈茨木霉及三种杀菌剂对花生苗期根际土壤微生物的影响

为探究氧化钙(生石灰)、哈茨木霉(生物拮抗剂)及三种不同类型化学杀菌剂对花生根际土壤微生物的影响，在大田试验条件下，以当地主栽花生品种湘花2008为材料，利用16S rRNA、ITS高通量测序技术和生物信息学分析方法，分析了氧化钙基施、哈茨木霉拌种及常用的三种化学杀菌剂(甲基硫菌灵、噻呋酰胺、咯菌腈)拌种对花生苗期根际土壤微生物多样性及群落结构影响的差异。结果表明：(1)氧化钙基施和哈茨木霉拌种处理，特有的根际土壤细菌和真菌OTU数目远多于三种化学杀菌剂拌种处理。(2) Shannon指数、ACE指数分析表明，氧化钙和哈茨木霉处理明显提高细菌多样性和微生物丰富度，而三种化学杀菌剂处理的微生物多样性降低。(3)各处理优势细菌的门与属相对丰度比较，氧化钙处理蓝藻细菌门和硝化螺旋菌属丰度降低，绿弯菌门、芽单胞菌门、粘球菌门、拟杆菌门、芽单胞菌属丰度明显增加；哈茨木霉处理变形菌门和蓝藻细菌门丰度降低，拟杆菌门丰度增加；三种化学杀菌剂处理下拟杆菌门和蓝藻细菌门丰度明显大于其他处理。优势真菌的门与属相对丰度比较，氧化钙和哈茨木霉处理均降低了子囊菌门的丰度，其中氧化钙处理的被孢霉门、梳霉门、火丝菌属...     

不同轮耕模式对黑土土壤微生物群落结构的影响

以吉林省公主岭市黑土3年的田间试验为研究对象,采用高通量测序方法,研究不同轮耕模式和秸秆还田对土壤微生物群落组成及其多样性的影响。结果表明,与秸秆离田处理(A)相比,秸秆连年深翻(D)、深翻/旋耕(C)和覆盖/覆盖/深翻(E)3个还田处理均显著提高亚表层(20～40 cm)土壤有机质和氮磷钾含量。对于微生物总量OTU分析表明,经过秸秆深翻处理亚表层土壤微生物总数均高于表层土壤,秸秆连年覆盖还田(B)处理则是表层(0～20 cm)土壤微生物总量高于亚表层土壤。经秸秆深翻处理亚表层土壤Chao1指数较高,Simpson指数较低,物种丰度明显提高;连年覆盖还田处理表层土壤物种Chao1指数和Shannon指数较高;秸秆覆盖还田可提高表层土壤物种丰度。C和D处理与A处理亚表层土壤组间物种多样性有显著差异,具体差异在分类学上的组成中有所体现,门水平上物种组成无差异,但属水平上亚表层土壤与表层土壤之间微生物组成不同。冗余分析显示,不同秸秆还田模式下土壤有机质及有效N、P养分变化是引起土壤微生物群落结构变化的重要环境因子。秸秆覆盖还田和秸秆深翻还田分别能够有效改善表层和亚表层土壤微生物群落结构和多样性。     

不同土壤背景下秸秆全量还田对水稻产量及稻米品质的影响

为了探明北方地区不同土壤背景下水稻秸秆全量还田对水稻产量及稻米品质的影响,以辽粳2501为材料,通过盆栽试验,比较分析了在总施纯氮200 kg/hm²条件下不同处理（砂壤土、砂壤土+秸秆、盐碱土、盐碱土+秸秆、棕壤黏土、棕壤黏土+秸秆）辽粳2501的产量结构和品质表现。结果表明,与秸秆不还田处理相比,棕壤黏土背景下秸秆全量还田处理产量提高4.45%,而在砂壤土和盐碱土背景下秸秆全量还田处理表现为显著减产,减产幅度分别为2.20%和3.84%;秸秆全量还田均能显著提高不同土壤背景下的每穗颖花数,尤其是二次枝梗颖花数,但降低了盐碱土和砂壤土背景下的有效穗数;秸秆全量还田显著增加了稻米胶稠度和米饭食味值,但降低了盐碱土和砂壤土背景下稻米的垩白粒率和垩白度。     

秸秆还田对玉米产量和土壤团聚体组成及有机碳分布的影响

研究秸秆还田对土壤团聚体组成、有机碳分布及玉米产量的影响,为秸秆合理利用与土壤培肥提供科学依据。采用田间定位试验的方法,研究秸秆还田(SNPK)和生物炭还田(BNPK)处理对玉米产量,土壤团聚体组成及其有机碳分布的影响。结果表明,与常规施肥相比,SNPK和BNPK处理4年后玉米产量分别提高6.95%和4.83%;SNPK和BNPK处理均提高了0~20 cm土层2 mm团聚体含量,降低0.25 mm团聚体含量,均降低21~40 cm土层中2 mm团聚体含量;SNPK处理提高0~20 cm土层有机碳含量14.11%,BNPK处理对土壤有机碳提高不明显,二者均提高0~20 cm土层中0.25~1 mm和0.25 mm粒级中的有机碳含量;SNPK处理明显提高0~20 cm土层2 mm粒级团聚体对有机碳的贡献率,BNPK处理对各粒级团聚体对有机碳的贡献率影响不明显。长期秸秆还田和生物炭还田能够改变土壤团聚体的分布,有利于土壤结构的形成,提高土壤固碳能力,增加玉米产量。     

不同秸秆还田方式对棕壤磷素及玉米吸磷量的影响

通过田间试验,研究玉米秸秆直接还田、腐熟还田与化肥配施等处理对棕壤磷素、玉米吸磷量、玉米产量、磷肥利用率的影响。结果表明,除秸秆直接还田处理外,其他施肥处理均能显著提高土壤有效磷含量,且彼此间差异显著,以腐熟秸秆配施化肥处理最明显。各施肥处理均显著提高玉米吸磷量和玉米产量,以未腐熟秸秆配施化肥处理增产最明显。各处理的磷肥利用率从高到低依次为秸秆直接还田配施化肥处理秸秆腐熟还田配施化肥处理单施化肥处理。秸秆还田配施化肥提高了玉米产量,玉米吸磷量和磷肥利用率直接还田好于腐熟还田。     

有机物料改良苏打盐碱土增产玉米长期试验研究

连续7年盆栽试验表明,施用有机肥15、30、45、60、90 t/hm~2降低苏打盐碱土壤容重,增加土壤总孔隙度。玉米秸秆还田2、4、6 t/hm~2降低土壤容重,增加土壤总孔隙度。有机肥与秸秆还田均增大"土壤水库",降低土壤pH值,增加土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量,土壤理化性质得到全面改善的同时减轻大气温室气体效应;促进玉米生长发育,增加了生物量及子粒产量。最佳处理为施用有机肥90 t/hm~2。     

南方红壤丘陵区土壤细菌对土壤水分和温度的响应差异

红壤丘陵区稻田不同时期进行的水分管理导致土壤水分和温度同时变化,继而影响土壤微生物群落结构,二者对土壤微生物的影响机制目前还不清楚。本研究以中国科学院桃源农业生态实验站长期定位试验的稻田作为研究对象,同时以旱地农田作为对照,利用末端限制性酶切片段长度多态性分析（T-RFLP）和荧光定量PCR（qPCR）方法,研究不同水分管理时期细菌群落结构与丰度的变化特征,进而分析其变化的影响因素,阐明水分和温度的相对贡献。结果表明,稻田土壤细菌受土壤水分状况的显著影响,淹水期土壤细菌群落结构明显区别于其他时期,且淹水期土壤细菌丰度和多样性指数均显著低于晒田期。稻田土壤细菌群落结构和多样性指数均受到土壤含水量和土壤温度的显著影响,但土壤含水量的相关性大于土壤温度。而作为对照的旱地农田土壤含水量在不同时期没有差异,土壤细菌群落结构也没有差异,仅土壤细菌丰度和多样性指数发生一定变化,但这种变化并不与土壤温度呈现相关性。因此,本研究认为,南方丘陵区农田土壤细菌对土壤水分的响应比对土壤温度更敏感。