樱桃果园生草对土壤微生态的影响

【目的】明确樱桃果园行间生草对土壤的生态效应,为选择适宜的人工生草种类和生产优质的甜樱桃提供参考依据。【方法】以清耕为对照,在8年生樱桃果园行间进行种植鼠茅草(Vulpia myuros)、黑麦草(Lolium perenne)以及覆盖园艺地布处理,测定各处理的土壤温湿度、理化性质。并采用高通量测序技术对各处理土壤中细菌的多样性和群落结构进行分析。【结果】与对照相比,樱桃果园行间种植鼠茅草和黑麦草在春季可以提高土壤的温湿度,夏季则降低土壤温度,提高土壤湿度。樱桃果园生草栽培能明显提高樱桃果园土壤的有机质、氮、磷、钾含量。高通量测序结果表明,共获得了2203个OTUs,主要分布在21个门,39个纲,85个目,119个科,221个属,263个种。多样性分析显示,鼠茅草处理的细菌多样性和丰富度最高。各处理的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)等。与清耕相比,种植鼠茅草后使酸杆菌门细菌丰度增加,而种植黑麦草则富集了γ-proteobacteria纲的细菌...     

典型喀斯特区云南松林土壤养分和细菌群落对海拔的响应

以中国西南典型喀斯特区云南松林地为研究对象,采用方差分析、冗余分析和高通量测序等方法,探究土壤养分与细菌群落组成和多样性对不同海拔的响应,为该地区石漠化治理工作和生态系统植被恢复提供参考依据。结果显示:随海拔升高,土壤全碳、全氮、全磷含量呈现先增大后减小的趋势;土壤全钾含量在海拔1 900 m处最高,在海拔1 600 m处最低;土壤速效氮和速效磷含量在海拔1 600 m处最高,分别在海拔1 300 m和海拔1 900 m处最低;速效钾含量在海拔1 900 m处最高,在海拔1 600 m处最低。Chao1指数、Shannon指数随海拔升高先增大后减小,而Simpson指标随海拔升高先减小后增大。在门分类水平上,优势菌门为变形菌门(Proteus)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinomycetes)和绿弯菌门(Curvularia),分别占比33.37%、24.40%、19.82%、12.06%。其中,变形菌门和酸杆菌门的相对丰度总体随海拔升高先增多后减少,而绿弯菌门的总体变化趋势与之相反。放线菌门在海拔1 600 m的相对丰度最大,其余海拔的相对丰度无显著差异。在纲分类水平上,优势类群包括α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、酸杆菌纲(Acidobacteriia)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria),分别占比18.46%、12.72%、7.88%、5.13%。其中,α-变形菌纲、γ-变形菌纲的相对丰度总体随海拔升高先增大后减小,酸杆菌纲的总体变化趋势与此相反,δ-变形菌纲在不同海拔梯度下无明显变化趋势。土壤pH值,及全碳、全氮、全磷、速效氮和速效磷含量与细菌多样性显著(P<0.05)相关,是细菌群落组成变化的主要驱动因子。     

不同有机肥对沙田柚果园土壤细菌群落结构的影响

为促进沙田柚栽培环境的人工调节,利用高通量测序技术,研究5种有机肥处理沙田柚果园土壤细菌多样性和群落结构的变化,同时对土壤主要成分进行分析.结果表明:本研究共获得OTUs总数51383个,至少涵盖了47门65纲145目287科772属的细菌.多样性分析表明,门分类水平沙田柚果园土壤细菌优势类群差异不大,变形菌门、厚壁菌...     

林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响

【目的】研究林地转变为茶园对土壤细菌群落结构与多样性的影响,为进一步制定茶园土壤可持续管理措施提供科学依据。【方法】以林地(SM,对照)、新垦3年茶园(ZC3)和植茶30年茶园(ZC30)为研究对象,采用多点混合取样法取0～20 cm和20～40 cm土层的样品,测定不同样地土壤的理化性质;运用高通量测序技术,研究3种样地土壤细菌多样性及群落结构,并对土壤理化性质与细菌多样性和群落结构的关系进行相关性和冗余分析(RDA)。【结果】林地转变为茶园后,新垦3年茶园土壤有机质、碱解氮、速效钾和有效铁含量显著降低,土壤体积质量显著增加;植茶30年茶园土壤有机质、碱解氮、速效磷和有效铁含量较新垦3年茶园显著增加,但土壤pH显著下降,茶园土壤酸化严重。土壤细菌群落Alpha多样性总体由高到低排序依次为林地植茶30年茶园新垦3年茶园,与林地相比,新垦茶园土壤细菌Alpha多样性指数显著降低。从所有土壤样品中共检测到细菌29个门、60个纲、79个目、186个科、421个属,主要优势细菌门为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),相对丰度共计93.5%～98.9%;主要优势细菌属为粪杆菌属(Faecalibacterium)、拟杆菌属(Bacteroides)、普氏菌属(Prevotella)、埃希氏杆菌属(Escherichia)、Gp2及Gp1。不同样地和土层土壤细菌优势菌群明显不同,在0～20 cm土层,变形菌门和酸杆菌门是林地土壤中的优势菌门,而茶园土壤中的优势细菌门为厚壁菌门和变形菌门;Gp2和Gp1是林地土壤优势菌属,而新垦3年茶园中这两类细菌属相对丰度较低;植茶30年茶园土壤中粪杆菌属、拟杆菌属、普氏菌属和埃希氏杆菌属相对丰度较高。相关性分析和冗余分析结果表明,土壤体积质量、有机质和碱解氮是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,影响程度由大到小为土壤体积质量有机质碱解氮。【结论】林地转变为茶园后,土壤理化性质以及细菌多样性和群落结构发生了明显变化,转变初期土壤细菌多样性明显降低,之后随着植茶年限的增加,土壤细菌多样性得以恢复。     

轮作对设施草莓土壤细菌群落多样性的影响

[目的]本文旨在探讨轮作对设施草莓土壤细菌群落多样性的影响。[方法]设置草莓-玉米、草莓-大豆、草莓-西瓜、草莓-苜蓿4个轮作处理,以草莓连作为对照,利用Illumina Miseq高通量测序技术,分析了不同轮作模式对设施草莓根际土壤细菌的群落结构、丰富度及多样性指数变化特征。[结果]所有土壤样本中共获得643898个有效序列。变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteria）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和酸杆菌门（Acidobacteria）是草莓根际土壤细菌的优势菌门。不同作物与草莓轮作能够改变草莓根际土壤细菌群落,采取草莓-苜蓿轮作的种植模式在门、纲、目、科的分类水平上增加了土壤细菌的丰富度,且表现出了土壤中最多的细菌群落;而草莓连作的土壤细菌的丰富度最低,草莓-大豆轮作模式的土壤细菌的群落多样性最低。[结论]本研究有助于从微生物的作用机制分析比较轮作对设施草莓的影响,为设施草莓的生产提供理论依据。     

转基因棉花对土壤细菌群落的影响

为了评价转基因棉花对土壤细菌群落结构的影响,试验采用转基因棉花品种晋棉26号及其非转基因亲本晋棉7号以及传统棉花品种中棉所12号进行了长期定位试验,利用高通量基因测序法研究了转基因棉花对土壤细菌的群落结构的影响。结果表明,3个棉花土壤细菌共检测到1 585个OTUs、除1个未分类门和4个待定候选门外,其余分别属于已知的21个门;主要优势种群有变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、浮霉菌门、绿弯菌门、拟杆菌门;每个品种有独特的种群,转基因棉花晋棉26号独有的种群为栖热菌门,晋棉7号独有种群为WCHB1-60;转基因棉花土壤细菌的多样性降低,但没有改变土壤细菌种群结构。     

生草覆盖对果园土壤养分影响分析

近年来,随着经济社会的不断发展,我国农业产业结构也在不断地调整,果园种植面积在不断增加,但是在果园管理方面,尤其是在新疆地区的果园,干旱少雨、土壤贫瘠、水资源比较匮乏,在这种情况下,新疆地区的很多果园都存在着果品产量不高、果园种植和经营效益差的问题,严重影响了我国农业产业结构调整的步伐。生草覆盖做为有效改善新疆地区果园土壤管理和提升土壤养分含量的重要措施得到社会的广泛关注。基于此,本文对生草覆盖对果园土壤养分的影响进行了分析。     

基于高通量测序的玉米和刺梨种植地土壤细菌群落多样性

【目的】探明玉米和刺梨土壤细菌群落分类和功能多样性,为种植业结构调整中采用刺梨替代玉米提供理论依据。【方法】利用16S rDNA高通量测序手段,对玉米和刺梨种植地土壤进行分析,了解不同种植地类型下细菌群落分类和功能多样性的异同。【结果】不同种植地土壤细菌物种分类组成存在差异。链霉菌属(Streptomyces)和MND1样地间差异显著,且均是刺梨地土壤中的丰度更高。相比玉米地细菌群落结构的复杂性,刺梨地细菌群落构结点和边越少,复杂性越低,网络抗毁性越强,恢复力稳定性越好,更有利于抵抗微环境的变化。与信号传导和细胞过程相关的孔蛋白在玉米地的丰度显著高于刺梨地,异戊烯基转移酶则存在相反的情况。【结论】玉米和刺梨地土壤细菌群落构成存在差异,刺梨地土壤中链霉菌属(Streptomyces)和MND1属含量均较高;刺梨地土壤细菌群落构成较简单,具有更强的环境变化抵抗能力;与跨膜运输相关的孔蛋白在玉米地土壤细菌中丰度更高。     

微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响

为明确微生物菌剂拌土对玉米农田土壤细菌群落多样性的影响.对玉米农田土壤细菌的总DNA提取后,采用微生物多样性测序技术对玉米农田土壤细菌的16S rRNA基因进行了序列测定,分析了2种微生物菌剂拌土后玉米农田土壤细菌群落多样性和结构特征.微生物菌剂M1和M2拌土增加玉米农田土壤中全磷、硝态氮、有效磷和速效钾的含量;对玉米土壤细菌群落多样性有一定程度的影响,丰富度增加,多样性和均匀度降低,检测样本序列数量和细菌群落的OTU(operational taxonomic units)数量显著增加;对土壤细菌群落组成有影响,变形菌门(Proteobacteria)的丰度下降,放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的丰度增加,优势菌属放线菌和芽孢杆菌的丰度增加;降低了土壤中引起人类疾病、参与细胞转化的微生物丰度,增加了参与代谢通路的微生物丰度.微生物菌剂拌土会影响玉米农田土壤细菌群落多样性和结构组成,改善土壤营养,增加有益微生物的丰度,进而改善玉米农田生态环境.     

开垦对盐渍化弃耕地土壤细菌群落组成和结构的影响

【目的】新疆盐碱弃耕地开垦后用于棉花的种植,研究比较开垦前后土壤细菌群落的变化,分析开垦对土壤质量和功能的影响。【方法】通过Illumina MiSeq测序,比较弃耕地与开垦后种植棉花的土壤细菌群落的组成和多样性;探索菌群所具有的特定功能。【结果】开垦显著地降低了土壤电导率和速效钾含量,显著地增加了土壤有机质、碱解氮和速效磷含量。弃耕地开垦为棉田后增加了细菌物种的丰富度和多样性。Proteobacteria和Firmicutes是弃耕地土壤中主要的细菌门。开垦降低了Firmicutes的相对丰度,但是增加了Chloroflexi, Acidobacteria和Actinobacteria的相对丰度。聚类分析显示弃耕地与开垦后农田的细菌群落有明显的差异性。【结论】开垦后进行棉花生产提高了土壤理化特性,改变了土壤细菌群落组成和结构。     

橡胶树林长期喷施硫磺对土壤细菌多样性的影响

分析橡胶林园长期大量喷施硫磺对橡胶林园土壤细菌群落组成及多样性的影响。采用高通量测序技术测定西双版纳橡胶园研究区4个硫磺喷洒浓度梯度和1个空白对照的橡胶林土壤细菌的16S序列,测定土壤细菌群落组成及多样性的变化,并分析环境因子对细菌组成的影响。结果表明,在OTU水平上,序列分析得到的物种数（Sobs）以空白对照组土壤样本最低,其与喷施0.5、1.0倍和1.5倍硫磺土壤样本有显著差异;各组间的覆盖度指数（Coverage）、丰富度指数（Chao）和多样性指数（Simpson和Shannon-wiener）无显著差异;增加硫磺喷施浓度对Verrucomicrobia（疣微菌门）、Planctomycetes（浮霉状菌门）、Latescibacteria菌群生长有促进作用,1.5~2.0倍硫磺到达促进作用的顶点;土壤有机质与细菌群落间无显著相关性。通过高通量测序技术分析喷施不同浓度梯度硫磺的土壤,速效P、全K和pH是影响土壤细菌多样性的重要因素。当前硫磺喷施量对橡胶林土壤细菌α多样性有显著促进作用,但对橡胶林土壤细菌的组成无显著影响。     

强还原土壤灭菌处理对人参连作土壤细菌群落结构及土壤酶活的影响

强还原土壤灭菌（reductive soil disinfestation,RSD）和土壤熏蒸（soil fumigation,SF）是缓解人参连作障碍的常用方法。为研究2种方法对土壤细菌群落和土壤酶活性的影响,采用高通量测序技术和化学分析方法对强还原土壤灭菌加氯化苦熏蒸（RSD+SF）、强还原土壤灭菌加复合菌（RSD+F）、氯化苦熏蒸加复合菌（SF+F）3种方式改良的土壤细菌群落和土壤酶活性进行分析。结果表明,RSD+F组细菌群落多样性与丰富度均最高,SF+F组均最低,3组拥有相同细菌菌属431个。RSD+SF组中,丰富度最高的细菌为Gemmatimonas,其丰富度为9.17%;RSD+F组中丰富度最高的细菌为norank_f_noranko_Gaiellales,其丰富度为8.72%;RSD+F组中丰富度最高的细菌为Bacillus,其丰富度为9.16%;Bacillus为3种方式改良土壤前10种优势菌群中共有的优势菌群。土壤酶活性与土壤细菌群落结构存在显著性关系,随着生长时间的增加,不同方式改良后的连作人参土壤酶活性均具有显著性差异（P<0.05）。由此可知,3种土壤改良方式均能在不同程度地增加有益细菌属的丰富度并提高土壤酶活性,其中RSD+SF组和RSD+F组的有益细菌属数量及土壤酶活性均高于SF+F组。     

粤东地区柑橘园土壤养分调查分析

【目的】摸清粤东地区柑橘园土壤性质现状,为合理施肥和养分调控提供科学依据。【方法】采集粤东普宁和饶平市柑橘主产区28个代表性柑橘园0～30 cm土壤样品进行pH和养分测定分析。【结果】粤东地区柑橘园土壤pH介于3.21～6.01,平均值为4.72,偏酸土壤占60.71%;土壤有机质平均含量为16.82 g/kg,高于15.0 g/kg的占78.57%,基本适宜柑橘生长,但有机质含量丰富( 30.0 g/kg)的柑橘园比例为0;碱解氮和交换性钙缺乏的柑橘园分别占53.57%和50.00%,有效镁、有效硼缺乏比较严重,缺乏和极缺乏的比例分别达57.14%、21.43%和32.14%、67.86%;而有效磷、有效钾、有效铁、有效铜普遍过高,过量的比例依次为78.57%、78.58%、96.43%和89.29%。【结论】粤东地区柑橘园土壤普遍偏酸性,土壤养分不平衡,不同养分的丰缺状况差别很大;应适当控制磷、钾肥和含铜杀菌剂的使用,并加强钙、镁、硼肥以及有机肥的施用;土壤偏酸性的柑橘园应用石灰进行土壤调理,同时可减少土壤过量的铁。     

重庆三峡库区柑橘园土壤酸碱度及有效氮磷钾的含量特征

为了解重庆市柑橘园土壤酸碱度及有效氮磷钾的含量状况及变化特征,对重庆市8个有代表性柑橘种植区县的土壤农化样(树冠周围)和背景样(树间未受施肥影响的对照区)进行采样分析。结果表明:87.6%的植桔土壤pH呈下降趋势,平均降幅为6.9%,51.5%的柑橘园土壤pH6.5,与背景样相比,土壤pH5.5~6.5的果园明显增加,占调查总数的27.4%;6.8%的柑橘园土壤pH4.8,不适合柑橘的生长。随着pH的降低,土壤碱解氮、有效磷含量增加,且与土壤pH相关性显著;而土壤有效钾含量变化不大且与土壤pH的相关性并不明显,柑橘园土壤有效氮磷钾整体含量不高。应注意采取相应措施培肥土壤,维持柑橘园土壤的持续生产力。     

渭北塬区苹果园土壤养分状况的研究

测定了渭北塬区(白水、宝鸡)56个苹果园0～20、20～40cm土层中有机质和有关养分的含量。结果表明,土壤有机质和全氮含量0～20cm土层分别为12.17±1.87g/kg和0.74±0.09g/kg;20～4Ocm土层分别为11.39±1.65g/kg和0.69±0.10g/kg,都属较低水平;土壤有效氮、磷、钾的供应状况是钾>磷>氮。土壤普遍缺氮,约40％土壤缺磷,而钾素含量丰富;土壤有效锌含量较高,锰次之,有效铁、铜相对较缺。     

长期施肥和灌溉对土壤细菌数量、多样性和群落结构的影响

【目的】通过对华北地区一年两熟种植模式下冬小麦生长季不同施肥和灌溉处理下土壤细菌群落的研究,揭示长期不同施肥和灌溉制度下土壤细菌数量、多样性和群落结构的变化规律。为科学施肥和灌溉,提高农田地力和维持土壤微生物多样性等提供依据。【方法】依托中国农业大学吴桥实验站,选取长期施肥和灌溉定位试验的6个处理冬小麦收获后耕层土壤为研究对象,分别为化肥+不灌溉（CI0）、化肥+拔节期灌溉（CI1）、化肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉（CI2）、有机肥+不灌溉（MI0）、有机肥+拔节期灌溉（MI1）和有机肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉（MI2）。借助荧光定量PCR技术和Illumina Miseq高通量测序平台,以16S rRNA基因为标靶,研究长期不同施肥和灌溉制度对土壤细菌数量、多样性和群落结构的影响,并分析细菌数量、多样性和群落结构变化与土壤理化性质的相关性。【结果】灌溉显著提高了土壤含水量和土壤pH,施有机肥比施化肥显著提高了土壤有机碳含量。不同处理细菌16S rRNA基因拷贝数为每克干土4.34×109-1.39×1010。灌溉显著提高了细菌数量,化肥和有机肥处理分别提高了1.17-1.60和0.76-1.93倍。多样性指数结果表明灌溉显著影响细菌群落α多样性指数,施肥对细菌群落α多样性指数的影响均不显著。门水平上,18个样品共获得39个类群,其中变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为优势类群,相对丰度共占77.22%-86.28%。不同处理间放线菌门（11.09%-27.01%）、拟杆菌门（5.45%-12.13%）和Saccharibacteria（2.41%-3.77%）的相对丰度差异显著。灌溉显著降低了放线菌门和Saccharibacteria的相对丰度,化肥和有机肥处理分别降低了36.48%-48.03%、22.17%-33.67%和15.21%-45.54%、13.40%-23.97%。层次聚类和主成分分析结果显示施肥和灌溉对细菌群落结构都产生影响,相同灌溉次数处理的细菌群落结构相似,而相同施肥处理间细菌群落结构差异较大,表明灌溉对细菌群落结构的影响强于施肥。此外,土壤含水量、土壤pH、全氮含量和有机碳含量与细菌数量、α多样性指数和群落结构存在一定的显著相关关系。【结论】灌溉显著改变了细菌数量、多样性和群落结构,施肥对细菌数量和群落结构的影响较小。土壤含水量和土壤pH是造成土壤细菌数量、多样性和群落结构差异的主要原因。     

基于高通量测序技术对三种太岁样品细菌组成的分析

利用Illumina公司Mi Seq技术,检测3种太岁样品细菌群落的差异性,分析太岁样品的细菌多样性和群落结构,揭示细菌在太岁构成中的作用和在不同太岁间的内在联系。结果表明,3种太岁样品的高通量测序分析共得到有效序列64 114条,归为4 033个OTU,属于35个门、61个纲、89个目、201个科及625个属,还有一些未有明确的分类学信息。变形菌门和厚壁菌门为优势门,在2、8、9号太岁样品中所占比例分别是63.95%、79.65%、76.82%。2、8、9号太岁中的最优势属及所占比例分别为Edaphobacter(23.84%)、梭菌属(12.94%)、芽孢杆菌属(17.60%)。3种太岁样品各自的优势属不尽相同,没有共有且占比均大的属。3种太岁样品的细菌群落的多样性丰富,且三者的细菌组成差异较大,不能建立起明显的内在联系。     

大豆连作条件下施肥对东北黑土细菌群落的影响

【目的】表征大豆连作条件下不同施肥处理土壤细菌的群落结构特征和组成差异,并侧重分析接种根瘤菌处理的不同之处;与土壤化学性质进行关联分析,探讨引起黑土细菌菌群变化的主效环境因子,为进一步了解连作条件下东北耕地土壤中细菌群落结构的变化以及大豆的高效种植和氮肥减施提供理论支持。【方法】依托5年大豆连作定位试验,选取不施肥(CK)、磷钾肥(PK)、氮磷钾肥(NPK)、磷钾肥+接种根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum 5821)处理(PK+5821)共4个处理的耕层土壤为研究对象,采用高通量测序(Illumina HiSeq)和real-time PCR技术,以16S rRNA基因V4区为分子标靶,解析不同施肥处理土壤细菌的菌群变化,并对细菌群落结构与环境因子进行相关性分析。【结果】与CK相比,施肥明显增加了大豆的产量和土壤养分的含量,但单施化肥降低了土壤的pH。接种B.japonicum 5821显著增加了土壤细菌的基因拷贝数,提高了土壤细菌的丰度。细菌门水平和纲水平的群落分析发现,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为土壤中的3大优势菌群,占所有优势菌门的70%以上;施肥明显降低了土壤中放线菌门的相对丰度,这与细菌纲水平的分析一致。多样性分析发现,CK处理与3个施肥处理的丰富度和多样性指数不同,且主坐标分析(PCoA)显示,3个施肥处理的细菌群落结构在PC1轴上聚在一起,而与CK处理是分开的,表明施肥明显改变了土壤细菌的群落构成。冗余分析(RDA)显示,全氮(F=3.2,P=0.002)对土壤细菌群落结构的影响最大,解释了24%的群落变化,各因子的贡献率依次为全氮有效磷速效钾有机质p H;Spearman相关性分析也表明,5项土壤化学指标均与不同优势菌门存在密切的相关关系。【结论】施肥改变了大豆连作条件下土壤细菌的群落结构。全氮是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子。接种根瘤菌明显提高了大豆产量,同时保持了良好土壤化学性状和土壤菌群结构,很大程度地减少了化学氮肥的施用,对大豆的高效种植和氮肥减施具有重要意义。