不同稻田共作模式对土壤细菌群落结构的影响

为探讨不同共作模式对稻田土壤细菌群落多样性和结构的影响,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、龙虾共作稻田(SDLXZ)和稻田单作(SDKBZ)的稻田土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区域进行丰富度和多样性指数以及群落结构分析。结果表明,稻田土壤的主要优势菌门是变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门。SDHXZ和SDLXZ中变形菌门和拟杆菌门的相对丰度均高于SDKBZ。优势属中硫化菌属的相对丰度在SDHXZ和SDLXZ中均高于SDKBZ。土壤中氨氮含量是主要菌属的第一影响因子。SDHXZ的Ace指数和Shannon指数均高于SDKBZ。主成分分析结果显示,SDHXZ和SDLXZ与SDKBZ土壤细菌群落构成有一定差异。初步揭示了河蟹和龙虾的引入改变稻田土壤细菌群落的结构,尤其是河蟹的引入增加了稻田土壤细菌群落多样性,丰富了细菌群落组成,进一步扩大了优势菌门和优势菌属的相对丰度。     

稻蟹共作与蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成比较

为分析稻蟹共作和蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成的差异,利用Miseq平台对微生物16S rRNA基因V4区高通量测序,比较分析两种模式下的细菌群落变化。结果显示:两种模式下具有显著差异(P0.05)菌门,肠道中为酸杆菌门(Acidobacteria)和互养菌门(Synergistetes);水体中为拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和Armatimonadetes菌门;底泥中为浮霉菌门(Planctomycetes)。两种模式下具有显著差异(P0.05)菌属,肠道中有14个,水体中有18个,底泥中有13个。稻蟹共作与蟹单作肠道、水体、底泥的Chao、ACE丰富度指数,以及Shannon和Simpson多样性指数差异不显著。通过对两种模式下水体、土壤及肠道中具有显著差异(P0.05)的分支杆菌属(Mycobacterium)、红杆菌属(Rhodobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、硝化螺旋菌属(Nitrospira),蓝藻细菌门(Cyanobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、柔膜菌门(Tenericutes)和厚壁菌门(Firmicutes)比较分析后发现:一些厌氧、高亚硝酸盐环境下的常见优势菌属在蟹单作水体、土壤中的丰度显著高于稻蟹共作,稻蟹共作条件下养殖河蟹的肠道微生物构成上更接近野生河蟹,其肠道细菌群落特点也反映出共作养殖环境优于单作模式,且有利于河蟹生长。     

不同稻田栽培模式下土壤细菌群落多样性分析

【目的】本文探讨了不同稻田栽培模式下土壤细菌群落组成和多样性的变化。【方法】利用高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、非洲雁共作稻田(SDFYZ)和单作稻田(SDKBZ)3种栽培模式表层土壤细菌进行高通量测序及分析。【结果】测序共获得240 070个有效序列,3157个OTU,48个门,115个纲,224个目,391个科,721个属和1343个种。Venn图显示3个处理组共有的细菌OTU数是1525个,SDFYZ特有OUT数最多为357个,SDHXZ的ace指数和shannon指数均高于SDFYZ和SDKBZ,说明SDHXZ土壤细菌多样性和丰富度高于其他2个处理。稻田土壤细菌多样性与pH和氨态氮相关性较大,丰富度则与硝态氮呈正相关。3个处理的优势菌门和优势菌属基本相同。PCoA分析图显示3个处理的土壤细菌群落结构差异较大。【结论】SDHXZ表层土壤细菌群落多样性和丰度最高,具有更好的土壤细菌生态基础。该研究可为合理选择水稻栽培模式提供一定理论支持。     

稻虾共作对稻田水体微生物多样性和群落结构的影响

为探究稻虾共作对稻田水体微生物多样性和群落结构的影响,基于16S rDNA扩增子高通量测序,结合生物信息分析,比较稻虾共作模式(RC)和水稻单作模式(RM)中水体微生物的多样性和群落结构.结果显示,RC中水体微生物的多样性极显著高于RM.水体微生物的群落结构在2种模式中差异显著,且水体理化性质,如总氮、亚硝酸盐氮等的含...     

生物有机肥稻田不同生长时期根际土壤细菌群落动态变化

为探讨生物有机肥稻田水稻不同生长时期根际土壤细菌群落动态变化及其和环境因子的相关性,利用高通量测序技术对生物有机肥稻田水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期4个时期的根际土壤细菌进行高通量测序及分析。结果显示,测序共获得404 183个有效序列,可分为55个门,171个纲,385个目,603个科,1 010个属,2 139个种。α多样性分析显示,ACE多样性指数在生长时期呈现先下降后上升的趋势,分蘖期和拔节期的香农多样性指数均与成熟期差异显著。4个生长时期的优势菌门相似,优势菌门(相对丰度>10%)有放线菌门(Actinobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteriota)。β多样性分析显示,4个生长时期的细菌群落结构具有一定的差异性,成熟期和其余3个时期的群落结构差异显著。冗余分析(RDA)表明,pH值是影响细菌群落的第1因子,主要菌门都与pH值呈正相关,其中绿弯菌门受pH值影响最大。相对丰度值最高的放线菌门则受含量影响最大。在生物有机肥稻田中,随着水稻的生长发育,根际土壤的细菌群落结构会随...     

巢湖地区稻虾共作模式对稻田土壤肥力的影响

为监测巢湖地区稻虾共作模式生产前后稻田土壤肥力的变化,2016年度在巢湖周边设置2个监测区域,分别在水稻种植前、营养生长期和收割后3次采集稻田土壤样本,测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾和阳离子交换量等肥力指标;并结合水稻和小龙虾产量及施肥投喂管理,比较了常规单作稻田和稻虾共作模式稻田土壤肥力变化及生产效益。结果显示,稻虾共作模式水稻产量均高于常规单作稻田,可增产2%~3%;正常投喂时,共作模式可收获小龙虾1 200 kg·hm~(-2)以上。水稻生产后,A区稻虾共作模式田的肥力水平普遍高于单作稻田,B区域稻虾共作模式田土壤有机质、全磷、阳离子交换量水平高于单作稻田(P0.05),其余肥力因子差异不显著(P0.05)。总体而言,稻虾共作模式更有助于保持监测区域稻田土壤肥力。     

基于宏基因组测序的稻蟹共作稻田根际土壤微生物群落功能分析

为了分析施入生物有机肥的稻蟹共作稻田（HXTCS）的水稻根际土壤微生物的代谢功能，以生物有机肥稻田（YJTCS）为对照，利用Illumina Novaseq测序平台对两种稻田成熟期的根际土壤进行宏基因组测序以分析微生物群落的组成及代谢功能。NR注释结果显示，样品中微生物以细菌为主，约占98.09%，其次为古菌约占1.76%，真菌及其他约占0.15%。LEfSe分析结果表明，河蟹引入生物有机肥稻田后富集更多的细菌和古菌群落的显著差异分类群。COG和CAZy功能基因注释结果显示，HXTCS主要相关功能基因的相对丰度均高于对照组。碳代谢途径基因注释分析结果表明，HXTCS在16个碳代谢途径的基因注释的相对丰度均高于对照组，其中丙酮酸代谢和原核微生物的碳固定途径的相对丰度在2种稻田中差异显著（P< 0.05）。氮代谢功能分析结果表明，HXTCS中的反硝化作用、硝酸盐还原作用和谷氨酰胺合成作用的关键酶基因的相对丰度均高于对照组。研究结果说明：河蟹引入生物有机肥稻田后，增加了根际土壤碳水化合物活性酶和主要代谢途径基因的相对丰度，有助于碳代谢及促进根际土壤氮循环中的反硝化作用、硝酸盐还原作用及谷氨酸的合成作用。     

不同轮作模式对稻田土壤肥力和微生物群落结构的影响

为了探索不同水稻轮作模式对稻田土壤微生物群落结构的影响,以及与土壤养分供给的关系,本研究采用高通量测序技术对3种不同轮作模式下（水稻-小麦轮作、水稻-紫云英轮作、水稻-休耕）土壤细菌和真菌的群落结构变化进行分析,并进一步探讨了微生物群落结构与土壤养分含量之间的相互关系。结果表明：水稻-紫云英轮作模式能够明显改善稻田土壤的综合肥力,紫云英连续翻压还田后显著提高了土壤中总氮（TN）和有效氮（AN）的含量。土壤微生物群落结构方面,不同种植模式对细菌群落结构的影响大于真菌。水稻-紫云英轮作模式中优势菌群如酸杆菌门（Acidobacteriota）和子囊菌门（Ascomycota）等的富集有助于促进土壤生态系统的养分循环与生态健康。不同种植模式条件下土壤养分的变化如TN、AN、总钾（TK）及速效钾（AK）等可能是导致土壤细菌和真菌群落结构发生变化的主要驱动因素。稻田土壤中细菌群落结构对于土壤养分变化的敏感性要高于真菌。综合来看,水稻-紫云英轮作模式是更加适合水稻生态可持续栽培的种植模式,能够明显改善稻田土壤的综合肥力和土壤微生态环境。     

养殖禾花鲤对稻田土壤养分、微生物多样性的影响

为探明稻田养鱼与水稻种植的相互促进作用并同时确定稻田养殖鱼类的最适放养密度，用禾花鲤为试验鱼开展了为期130 d稻田养殖试验。设计了水稻单作组和3个不同放养密度(1.50万、2.25万、3.00万尾/hm²)的稻鱼共作组，通过对比分析种养前后土壤养分和微生物组成的差异，以此来评价鱼类养殖对水稻种植的有益效果；并通过平均规格、特定生长率、成活率、饵料系数和微生物多样性等指标来确定稻田养殖禾花鲤的最佳放养密度。结果表明，1.50万尾/hm²密度组的禾花鲤成活率最高、饵料系数最低、鱼的生长速度最快。水稻单作组的稻谷产量显著高于稻鱼共作组，但收益显著低于稻鱼共作组。种植前后，水稻单作组土壤有机质含量变幅明显低于稻鱼共作组，水解性氮、有效磷、速效钾含量的变幅显著高于稻鱼共作组，而土壤总氮、磷、钾含量变幅又无显著性差异。在种养周期前后，变形菌门(Proteobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)均相对于种养前期有所增加，且稻鱼共作组增幅显著高于水稻单作组。酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Latescibacteria...     

薄壳山核桃-小麦套作系统土壤微生物群落研究

为研究薄壳山核桃-小麦套作系统产量效益及土壤微生物群落情况,以薄壳山核桃单作(P)和薄壳山核桃-小麦套作(PW)为研究对象,分析比较2种模式下的产量效益,利用Illumina Miseq高通量测序技术对土壤细菌及真菌多样性、群落结构、标志物种和共现网络进行研究,并探究土壤化学性质与微生物的关系。结果表明：1)套作后坚果产量显著低于单作,总产值显著高于单作;2)套作导致土壤细菌多样性和真菌丰富度显著降低;3)细菌和真菌群落结构因套作显著改变,放线菌门(Actinobacteria)与担子菌门(Basidiomycota)丰度显著提高,酸杆菌门(Acidobacteria)丰度显著降低,微球菌科(Micrococcaceae)、黄色杆菌科(Xanthobacteraceae)、小单孢菌科(Micromonosporaceae)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)、热酸菌属(Acidothermus)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、假节杆菌属(Pseudarthrobacter)和外瓶霉属(Exophiala)等标志物种于套作土壤中富集;4)套作使细菌网络复杂性增强,真菌网络...