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。     

高通量测序解析微生物肥料对红壤有机农田 土壤微生物群落的影响

高通量测序技术可用于精确分析土壤微生物群落,从微生物群落结构和多样性的角度阐释微生物肥料对有机农田根区土壤微生物群落的影响。在红壤有机农田轮作种植条件下,施用微生物肥料后利用Illumina MiSeq高通量测序技术结合相关生物信息学分析土壤细菌和真菌的多样性指数及群落结构。结果表明,从6个有机农田根区土壤样本中获得7 729个细菌分类操作单元(operational taxonomic units,简称OTU)和3 271个真菌OTU,细菌和真菌文库测序覆盖率均在99%以上。微生物肥料会显著降低土壤细菌和真菌种群多样性,且可在一定程度上降低细菌群落丰富度,显著降低真菌群落丰富度;并减少根区土壤特有细菌和真菌物种数量。放线菌门、变形菌门和酸杆菌门是优势细菌,子囊菌门是优势真菌;微生物肥料会提高放线菌门、变形菌门、厚壁菌门和担子菌门的相对丰度,分别比对照组提高29. 46%、9. 17%、129. 33%、165. 73%;但会降低酸杆菌门、绿弯菌门、子囊菌门、接合菌门的相对丰度,分别比对照组降低30. 14%、33. 50%、17. 27%、86. 33%。因此,施用微生物肥料可改变红壤有机农田根区土壤细菌和真菌的丰富度和多样性,有助于控制作物病害发生。     

不同种植模式下凤丹根际微生物群落结构和多样性分析

为探究不同种植模式下凤丹根际微生物群落结构和多样性,采用高通量测序技术对采自榉树(Zelkova serrata)下种植(ZS)、娜塔栎(Quercus nattallii)下种植(QS)、露天种植(OS)的凤丹根际以及空白土壤(CK)样品土壤细菌和真菌进行测序。结果显示,与空白土壤相比,种植凤丹提高了根际微生物群落的丰富度和多样性,不同种植模式下凤丹根际微生物群落结构有所差异。3种种植模式下细菌的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)以及疣微菌门(Verrucomicrobia),但不同种植模式下每个门的相对丰度有所差异。所有样品中总共检测出12个真菌门,3种种植模式下真菌的优势菌门均为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),不同种植模式下各真菌门的相对丰度存在差异;属水平上真菌群落结构差异较大,ZS组、QS组和OS组的优势菌属分别为Exophiala、Thelephoraceae＿unclassified、Ascomycota＿unclassified。...     

甘蓝、菜豆和玉米不同轮作组合对淡褐土细菌群落和作物产量的影响

为研究不同连作、轮作组合对土壤细菌群落和作物产量的影响,选择北方旱地常见种植作物甘蓝(C)、菜豆(B)和玉米(M),以3种作物轮作下甘蓝-玉米-甘蓝(CMC)、菜豆-玉米-甘蓝(BMC)、甘蓝-甘蓝-甘蓝(CCC)、甘蓝-玉米-菜豆(CMB)、菜豆-玉米-菜豆(BMB)、菜豆-菜豆-菜豆(BBB)、甘蓝-甘蓝-玉米(CCM)、甘蓝-菜豆-玉米(CBM)、菜豆-菜豆-玉米(BBM)、菜豆-甘蓝-玉米(BCM)共10种轮作组合为对象,利用IlluminaHiSeq高通量测序平台,基于16S rRNA基因序列扩增子测序,研究10种轮作模式下耕层土壤细菌群落结构和多样性的变化,分析其不同变化对作物产量的影响。结果表明:各处理间细菌OTU数目差异较小,丰富度间没有差异;前茬种植作物为甘蓝时,CCC处理特有OTU数为2,BMC处理特有OTU数为1;前茬种植作物为菜豆时,BBB处理无特有OTU,CMB处理轮作特有OTU数为1;前茬种植作物为玉米时,CCM、CBM、BCM处理均有1个特有OTU。BCM处理的土壤细菌丰富度指数(Ace指数和Chao1指数)显著低于CCC处理,但CCC、BCM处理与其余处理间无显著差异;与CCC处理相比,BCM处理的Ace指数降低了2.6%,Chao1指数降低了2.5%。CMC、BMC、CCC、BMB、CCM、BBM处理的土壤细菌多样性指数(Shannon指数)较CBM处理显著提高了3.3%~3.6%。与连作相比,CBM处理土壤细菌相对丰度和群落结构变化最大,BCM处理次之;与CCC处理相比,轮作能够降低土壤细菌丰富度和土壤细菌多样性。CMB和BMB处理细菌优势门(相对丰度>10%)为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes),其余处理细菌优势门为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门(Firmicutes);各处理相对丰度最大的门是变形菌门(25.0%~31.1%)。与连作相比,CBM处理显著降低酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门相对丰度,显著提高拟杆菌门相对丰度。属水平相对丰度聚类热图显示,CMC、BBB、CCM处理与BMC、BBM、BCM处理土壤细菌群落相似性较高,CCC、CMB、BMB处理与CMC、BMC、BBB、CCM、BBM、BCM处理群落相似性次之,CBM处理与其余9种处理细菌群落差异最大。前茬种植作物相同时,各处理产量均无显著差异,其中CMC、BMB、BBM处理产量最高。综合而言,菜豆-菜豆-玉米为最优轮作组合。     

不同栽培模式对辣椒根际连作土壤微生物区系和酶活性的影响

以连作3年辣椒、大蒜-辣椒轮作、玉米-辣椒间作根际土壤为研究对象,探讨了大蒜-辣椒轮作和玉米-辣椒间作处理对连作辣椒土壤微生物群落和酶活性的影响,以期为缓解辣椒连作障碍提供理论依据。结果表明,与连作3年辣椒土壤相比,轮间作处理的土壤过氧化氢酶、脲酶活性显著提高,细菌、放线菌数量显著增加,真菌数量显著减少(P<0.05)。高通量测序结果表明,轮间作处理土壤微生物群落结构组成相似,但与连作3年土壤微生物结构差异较大,供试土壤中细菌优势种群为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria),并且酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidete)、浮霉菌门(Planctomycetes)和黄单孢菌目(Xanthomonada)在不同处理土壤中相对丰度差异显著;真菌优势种群为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota),其中镰刀菌属(Fusarium)、座囊菌纲(Dothideomycetes)、接合菌门(Zygomycota)在不同处理土壤中相对丰度差异显著(P<0.05)。此外,轮间作处理能够显著降低潜在病原菌的相对丰度并提高潜在有益菌丰度,从而改善土壤微生物结构,同时显著提高了土壤酶活性和土壤细菌群落多样性。     

基于高通量测序的有机种植蔬菜地土壤微生物多样性分析

【目的】从微生物角度探究有机种植方式的优越性,揭示影响微生物群落多样性的环境因子,为建立合理的种植制度提供理论依据。【方法】以有机种植与常规种植方式的0~15和15~30 cm土壤为研究对象,采用高通量测序技术分析土壤微生物群落结构的差异,基于db RDA分析明确影响微生物群落结构的关键土壤环境因子。【结果】2种种植方式下土壤微生物的丰富度指数和多样性指数均以细菌高于真菌。有机种植表层0~15 cm土壤细菌和真菌群落的多样性、丰富度和物种的均匀度均较高,且与其他土层有显著差异(P<0.05,下同)。2种种植方式均表现为细菌以变形菌门、真菌以子囊菌门为优势菌门。有机种植方式显著提高细菌群落中放线菌门和绿弯菌门、真菌群落中担子菌门和球囊菌门的相对丰度,其中15~30 cm土层中放线菌门的相对丰度显著高于0~15 cm,而真菌2个菌门的相对丰度在不同土层间未表现出明显差别;常规种植则明显增加细菌中变形菌门和酸杆菌门及真菌中被胞菌门、壶菌门和捕虫霉门的相对丰度。有机种植能增加土壤中Haliangium和Mortierella等有益微生物类群的数量,常规种植则显著提升土传病害致病菌Ralstonia及植物病原菌Fusarium、Colletotrichum的数量和丰度。dbRDA分析表明,土壤环境因子对细菌群落的影响依次为全氮>全磷>有机质>pH>全钾,土壤环境因子对真菌群落的影响依次为全氮>全磷>pH>有机质>全钾。pH、有机质、全氮和全磷是显著影响土壤微生物群落结构的关键因子。【结论】不同土层起核心作用的微生物群落存在明显差异;有机种植能增加土壤中有益微生物菌群的丰度,降低土传病害及致病微生物的丰度。土壤全氮、全磷、有机质和p H是影响微生物群落结构的主要驱动因子。     

棚室茄子不同栽培方式对土壤微生物多样性的影响

棚室茄子栽培易出现连作障碍,致使土传病害严重,产量下降。试验选取芥菜、油菜两种十字花科作物与茄子轮作,旨在探讨轮作模式对棚室茄子栽培连作土壤微生物多样性及群落结构影响。通过Mi Seq测序分析表明,茄子/油菜轮作处理土壤细菌丰度、茄子/芥菜轮作处理土壤细菌多样性显著高于连作处理。聚类分析表明,茄子/油菜轮作和茄子/芥菜轮作土壤细菌群落结构与茄子连作和农药熏蒸处理不同,两个轮作处理土壤中Flavobacteria等细菌为优势种,可改善根区土壤生态条件,促进作物生长。真菌多样性分析表明,两个轮作处理土壤中真菌多样性和丰度显著降低,Chaetomium等腐生真菌数量增多,有利于提高土壤有机质含量,改善连作土壤质量,研究可为缓解棚室茄子连作障碍提供新思路。     

间作不同绿肥植物组合对茶园土壤改良的效果

【目的】探讨不同绿肥植物间作对茶园土壤pH、重金属离子含量、细菌多样性及群落结构的影响,为茶园土壤改良提供科学依据。【方法】应用pH计检测绿肥植物间作模式对茶园土壤pH的影响,利用原子荧光法分析不同绿肥植物间作对茶园土壤重金属的改良情况,应用高通量测序技术,分析不同绿肥间作模式对茶园土壤微生物多样性、土壤细菌群落组成与结构的影响。【结果】间作植物并非越多越好,宿根羽扇豆-油菜-圆叶决明组合(LBC)间作后,土壤pH不升反降;而油菜-圆叶决明组合(BC)、宿根羽扇豆-油菜间作组合(LB)对土壤pH改良效果显著;盆栽试验表明多种绿肥植物套作间作的效果并没有随着植物数目的增多而效果更好,仅有LB组合可显著降低重金属Cd和Hg的含量;此外,与对照组相比,变形菌比例明显升高,成为丰度最高的菌门;放线菌比例明显下降,在L、LB和LBC处理组中,放线菌比例低于20%。此外,绿肥间作可显著提高土壤中蓝藻菌的含量,不同的绿肥间作处理组中的蓝藻菌含量高于1%,而对照组仅为0.1%～0.3%。【结论】宿根羽扇豆-油菜间作组合(LB)可提升土壤PH、降低茶园土壤重金属Cd和Hg的含量,且改变土壤细菌结构并提高了土壤中有益微生物菌群的相对丰度,对茶园土壤的生态环境改良具有积极作用。     

麻地膜覆盖对番茄根际土壤微生物群落结构的影响

地膜覆盖对农田土壤肥力保持和农作物增产等方面具有重要作用,本研究旨在探究可降解麻地膜对作物根际土壤微生物群落组成和多样性的影响,分析土壤微生物群落与土壤环境因子之间的相关关系。本研究以番茄成熟期根际土壤为研究对象,通过高通量测序技术,对麻地膜和塑料地膜处理下番茄根际土壤细菌和真菌微生物群落组成及多样性进行分析,进一步分析土壤环境因子与微生物群落的相关性。结果表明,麻地膜处理对土壤水解氮、有效磷和速效钾没有显著影响,而塑料地膜处理显著降低了水解氮、有机磷和速效钾含量。覆膜处理未显著影响土壤细菌多样性,麻地膜处理显著增加了土壤节细菌属、糖霉菌属和鞘脂菌属等与土壤碳降解相关细菌的相对丰度,促进了土壤碳循环过程;塑料地膜显著降低了节细菌属、伯克霍尔德菌属和丰佑菌属等有益细菌的相对丰度。覆膜处理显著增加了土壤真菌多样性,麻地膜和塑料地膜处理均显著降低了镰刀菌属的相对丰度;而麻地膜处理显著增加了支顶孢属等抑菌真菌的相对丰度,抑制了土壤中病原真菌的繁殖。土壤速效钾是影响土壤细菌和真菌群落组成最主要的环境因子。麻地膜可以增加土壤酶活性,改善土壤细菌和真菌群落组成,改善土壤健康。     

水旱作物轮作田块土壤中微生物群落结构的PLFA法比较分析

轮作是一项经济和有效的控制土传病害的措施。为进一步明确轮作作用机理,采用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）谱图分析技术,分析了不同种植模式田块土壤微生物的PLFA构成特征。结果显示,水稻-棉花和水稻-玉米轮作田块中的微生物PLFA总量均高于水稻-水稻连作田块,水稻-水稻连作田块的微生物PLFA总量比连作前水稻田下降。土壤微生物群落结构比较分析结果显示,这些田块土壤中细菌占主导,真菌和放线菌含量次之,原生动物最少。但是,轮作田中每一类微生物含量均高于连作田块,细菌尤为显著。这些结果表明,不同种植模式田块土壤的微生物群落数量和种类均存在着明显差异,水稻-旱作轮作导致土壤微生物群落数量增加,种类发生改变。     

稻鸭共育模式下水稻根际土壤真菌和细菌种群多样性分析

[目的]比较稻鸭共育模式与常规管理模式种植水稻的根际土壤微生物种群多样性,为利用土壤微生物多样性开展水稻生态栽培提供科学依据.[方法]采集常规管理模式水稻根际土壤样品(记为S2)和稻鸭共育模式水稻根际土壤样品(记为S3),采用电位法测定土壤pH、重铬酸钾—外加热法测定土壤有机质含量;针对土壤样品真菌ITS1~ITS2区域和细菌16S rDNA扩增子V3~V4区域进行Illumina MiSeq 2×300 bp双末端测序,分析两种模式土壤真菌和细菌的种类及丰度差异.[结果]S3的pH为5.10,有机质含量为23.91 g/kg;S2的pH为5.34,有机质含量为19.84 g/kg.在真菌门水平上,两种管理模式的根际土壤优势门均为子囊菌门(Ascomycota),S3中子囊菌门的相对丰度为42.36%,S2为93.67%,两者相差2.21倍;在真菌属的水平上,S3的优势属为毛壳菌属(Chaetomium),相对丰度为2.63%,而S2的毛壳菌属相对丰度仅为0.26%,两者相差10.12倍;S3中居第2位的属是嗜热真菌属(Mycothermus),相对丰度为2.21%,而S2的嗜热真菌属相对丰度为0.05%,两者相差44.20倍;S2的优势属是黑盘孢属(Melanconiella),相对丰度为6.66%,而S3的黑盘孢属相对丰度为0.26%,两者相差25.62倍.两种管理模式下相对丰度居前2位的细菌门均为变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),S3中变形菌门的相对丰度为40.90%,S2为29.45%,两者相差1.38倍;S3中酸杆菌门的相对丰度为18.90%,S2为27.84%,两者相差1.47倍;两种管理模式下相对丰度居前10的细菌属相同,其中7个属隶属变形菌门[其中3个属隶属于根瘤菌目(Rhizobiales)、3个属于隶属粘细菌目(Myxococ-cales)、1个属隶属于δ-变形菌纲未分目(unidentified Deltaproteobacteria)]、3个属隶属于酸杆菌门,10个属中仅有红微菌属(Rhodomicrobium)在两种管理模式土壤中相对丰度相差2.23倍(S3为1.18%,S2为0.53%),其他9个属相差均在1.00倍左右.[结论]与常规管理模式比较,稻鸭共育模式的水稻根际土壤pH略低,有机质稍高,真菌的种群结构丰富,而细菌的优势门和优势属无明显差异.     

石漠化地区生态桑林根际土壤微生物资源多样性研究

以石漠化地区生态桑林根际土壤微生物为研究对象,对微生物群落多样性进行了16s、ITs测序分析以及土壤微生物测序热图分析.结果表明:石漠化地区原核微生物中优势物种为变形菌门、放线菌门和异常球菌-栖热菌门等细菌;优势真核微生物为子囊菌门、接合菌门和担子菌门真菌.热图分析表明,其中:(1)有益微生物包括变性菌门的硫杆菌属、紫色杆菌属和假单胞菌属细菌,异常球菌-栖热菌门的特吕珀菌属细菌以及接合菌门的被孢霉属真菌;(2)与植物病变、腐化有关的真菌种类为子囊菌;(3)Setomelanomma属真菌的功能尚不明确.     

不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响

【目的】揭示不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响,为土壤健康管理及维持马铃薯可持续生产提供科学依据。【方法】分别对旱地轮作和水旱轮作模式下的马铃薯健康植株及发生细菌性软腐病植株的根际土壤样品进行采集,将旱地轮作和水旱轮作模式下健康植株根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,将旱地轮作和水旱轮作模式下发生细菌性软腐病植株根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B。利用Illumina高通量测序平台,分析真菌核糖体DNA内转录间隔区1（ITS1）的序列,比较在2种轮作模式下马铃薯根际土壤真菌群落特征的差异。【结果】马铃薯健康植株的根际土壤真菌群落组成和多样性特征在2种轮作模式下相似,主坐标分析也显示HD.J和SH.J的距离很接近。HD.J和SH.J在门水平已知的真菌类群中均以子囊菌门和担子菌门为优势菌门,子囊菌门的相对丰度分别为33.0%和30.0%,担子菌门的相对丰度分别为3.8%和9.6%;HD.J和SH.J的门水平未知真菌丰度分别为63.0%和60.0%。HD.J和SH.J的共有优势目是子囊菌门的肉座菌目、柔膜菌目、格孢腔菌目和粪壳菌目及担子菌门的伞菌目,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群。2种轮作模式下的马铃薯根际土壤真菌群落Alpha多样性依次为HD.B>SH.J>HD.J>SH.B。HD.B和SH.B中担子菌门的相对丰度明显高于HD.J和SH.J,其中SH.B中担子菌门的地星目真菌丰度高达82.8%,HD.B中担子菌门的银耳目丰度为18.6%;HD.B中还有2个优势属分别是可引起马铃薯黄萎病的轮枝孢属和引起水稻菌核杆腐病的双曲孢属,丰度分别为6.8%和5.9%。通过比对FUNGuild数据库预测根际土壤真菌营养型,发现HD.J只有病原营养型真菌相对丰度较高（20.6%）,HD.B的病原营养型真菌、腐生营养型真菌和病原—腐生—共生营养型真菌的相对丰度分别为15.4%、18.8%和21.4%;SH.J和SH.B的腐生营养型真菌相对丰度分别为28.2%和10.2%,其他营养型真菌的相对丰度总和分别为4.6%和4.9%。【结论】马铃薯根际土壤真菌优势类群在2种轮作模式下保持稳定,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群,对维持马铃薯健康生长具有重要意义。旱地轮作模式可能更有利于根际土壤中病原营养型真菌的富集,发病马铃薯可能更有利于根际土壤中腐生营养型真菌生长,导致土壤微生态平衡被破坏,及时清理发病植株残体可加快恢复土壤健康。     

基于高通量测序技术的香格里拉葡萄酒产区根际微生物多样性研究

【目的】明确香格里拉地区不同区域葡萄根际土壤微生物群落多样性,为香格里拉产区葡萄根际微生物资源的筛选和利用提供理论依据。【方法】采集香格里拉地区4个不同葡萄园中葡萄根际土壤,提取土壤微生物总DNA,应用Illumina Miseq高通量测序技术分析根际土壤微生物多样性。【结果】根际土壤微生物高通量测序分析结果表明:根际真菌的测定可以将其归类到6门131属,其中子囊菌门和担子菌门为优势菌;根际细菌的测定可以将其归类到50门467属,其中变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是优势类群。不同海拔葡萄园的土壤样品中真菌相对丰度较高的为镰刀菌属(Fusarium)、Laetisaria、生赤壳属(Bionectria)、和Archaeorhizomyces,细菌相对丰度较高的为红游动菌属(Rhodoplanes)、拟杆菌属(Bacteroides)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)和Steroidobacter。不同葡萄园间根际土壤菌群丰度存在差异,达日葡萄园土样中真菌的丰度增加明显,包括镰刀菌属(Fusarium)、生赤壳属(Bionectria)、毛壳菌属(Chaetomium)、白赤壳属(Haematonectria)、丝核菌属(Rhizoctonia)和拟青霉属(Paecilomyces);奔子栏葡萄园土样中细菌的丰度增加明显,包括拟杆菌属(Bacteroides)、红球菌属(Rhodococcus)、席藻属(Phormidium)、Blautia、德沃斯氏菌属(Devosia)和芽孢杆菌属(Bacillus)。冗余分析结果表明:土壤的电导率、有机质含量、碱解氮和速效钾对根际细菌群落组成影响较大,而速效磷和pH值影响不明显。【结论】香格里拉产区葡萄根际微生物多样性丰富,其中达日葡萄园土样中真菌丰度明显增加的种类较多,奔子栏葡萄园土样中细菌的丰度增加明显。不同区域根际细菌群落受土壤的电导率、有机质含量、碱解氮和速效钾含量影响较大。香格里拉产区葡萄园根际微生物多样性的研究为利用和开发产区特色微生物提供了理论依据。     

生物炭与绿肥翻压对柑橘根际细菌群落结构的影响

为探索生物炭与绿肥对土壤微生态环境影响规律,采用大田试验研究了0 kg·棵~(-1)生物炭(CK)、5.0 kg·棵~(-1)生物炭(T1)、5.0 kg·棵~(-1)生物炭+减施10%化肥氮+翻压绿肥(T2)3种不同施肥措施对柑橘根际土壤细菌群落多样性及群落结构的影响。结果表明,生物炭能够提升细菌群落的α多样性和物种群落丰富度,以T2处理细菌群落多样性水平最高,但是提升水平均不显著。生物炭的添加显著增加了土壤绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度,降低了厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度。与CK处理相比,T1处理有6个细菌属的相对丰度与其存在显著差异,而T2处理有12个细菌属的相对丰度与其存在显著差异。与T1处理相比,T2处理显著提升了4个功能细菌属的相对丰度,显著降低了3个功能细菌属的相对丰度。该研究表明,生物炭和绿肥翻压能够提升土壤细菌群落多样性和丰富度,改变根际细菌群落结构,增加功能细菌属丰度,促进了柑橘根际土壤微生态平衡和土壤健康。     

连作对辽细辛土壤理化性质和根际微生物群落特征的影响

连作障碍是制约辽细辛产业发展的瓶颈问题。为探究连作对辽细辛根际土壤微生物多样性、群落结构以及土壤理化性质的影响,以未种植辽细辛土壤为对照,测定不同种植年限土壤理化性质含量,采用Illumina Miseq测序根际土壤的细菌和真菌群落,分析土壤理化性质与微生物群落特征之间的相互关系。连作辽细辛根际土壤中细菌分属于36个门、46个纲、96个目、161个科、282个属;真菌分属于14个门、38个纲、81个目、136个科、194个属。结果表明,连作使土壤pH值和有机质含量逐年下降,碱解氮、有效磷和速效钾含量先增后降,碱解氮和有效磷含量均显著高于对照。随着连续种植年限的增加,变形菌门和拟杆菌门相对丰度明显增加,放线菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门相对丰度明显降低;粪壳菌纲和孢霉纲为优势真菌菌群,其丰度呈逐年递减趋势。分析结果表明,土壤碱解氮含量与细菌辛普森指数呈显著负相关,碱解氮含量与香农指数呈显著负相关,速效钾含量与真菌香农指数呈显著正相关;在细菌属水平上,有嗜酸菌属、节杆菌属、罗河杆菌属、褚氏杆菌属和Methylovirgula等优势菌属,种植6年后显著高于对照。而Gaiella、诺卡氏菌属、地杆...     

木霉生物有机肥对白菜和甘蓝产量及土壤微生物区系的影响

[目的]本文旨在通过比较有机肥(OF)和木霉生物有机肥处理(BIO)对不同季白菜-甘蓝轮作产量及土壤微生物区系的影响,解析生物有机肥提高白菜和甘蓝产量的土壤微生物生态学机制,为白菜-甘蓝轮作高产栽培提供理论支撑。[方法]连续2季在白菜-甘蓝轮作体系下分别施用有机肥和生物有机肥,比较不同肥料处理对产量的影响,并采用高通量测序技术研究不同季土壤微生物区系的变化。[结果]与OF处理相比,BIO处理显著增加白菜和甘蓝的产量,第1季和第2季增幅分别为4.25%和8.85%。此外,BIO处理显著增加土壤电导率(EC值)、速效钾与速效磷含量。除第2季的细菌群落丰富度指数外,BIO处理土壤微生物群落的丰富度和多样性指数均大于OF处理;主坐标分析结果显示OF和BIO处理间土壤微生物群落结构差异明显,且方差分解分析结果显示功能微生物贵州木霉NJAU4742(Trichoderma guizhouense NJAU4742)对土壤微生物群落,尤其是真菌群落结构影响显著;BIO处理的伯克氏菌属(Burkholderia)、Bhargavaea属、木霉属(Trichoderma)和红酵母属(Rhodotorula)的相对丰度显著高于OF处理,且其相对丰度与产量呈显著正相关。[结论]连续施用生物有机肥增加白菜和甘蓝的产量,改变土壤微生物群落结构和组成,添加的功能菌和激发的关键微生物与产量增加相关。连续施用生物有机肥能调节土壤微生物群落结构和组成,并提高白菜-甘蓝轮作体系产量。     

南方果园蚁巢土壤微生物群落结构特征分析

【目的】探究南方果园蚁巢土壤中特有的微生物资源及其功能,为探寻功能微生物资源及南方果园土壤的生态管理提供理论依据和技术支撑。【方法】以南方荔枝园中日本弓背蚁（Camponotus japonicus）的蚁巢土壤和非蚁巢土壤为研究对象,采用高通量测序技术,分析蚁巢和非蚁巢土壤微生物群落的结构特征。【结果】蚂蚁筑巢虽然对果园土壤微生物多样性及丰富度无显著影响（P>0.05）,但明显改变了果园土壤中细菌和真菌群落的组成与占比。蓝细菌门（Cyanobacteria）和WPS-2细菌是蚁巢土壤特有的优势细菌门,但缺失了芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）等非蚁巢土壤中拥有的优势细菌门类;同时,与非蚁巢土壤相比,蚁巢土壤中变形杆菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）细菌丰度占比下降,放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）细菌丰度占比提高。蚁巢土壤虽然拥有与非蚁巢土壤完全一致的门类水平真菌群落组成,均由子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和unclassified_k__Fungi门组成,但优势菌门组成丰度占比发生变化,其中,蚁巢土壤中被孢霉门真菌丰度占比下降,而unclassified_k__Fungi门真菌丰度占比增加。Conexibacter、unclassified_f__Ktedonobacteraceae、norank_o__B12-WMSP1、norank_p__WPS-2、norank_o__Chloroplast、分枝杆菌属（Mycobacterium）、FCPS473、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、norank_f__JG30-KF-CM45、间孢囊菌属（unclassified_f__Intrasporangiaceae）和中华单胞菌属（Sinomonas）是蚁巢土壤中特有的优势细菌属;瘦脐菇属（Rickenella）、节丛孢属（Arthrobotrys）、梨孢霉属（Coniosporium）、unclassified_c__Eurotiomycetes、粗糙孔菌属（Trechispora）、unclassified_o__Pezizales、unclassified_o__Pleosporales、Xepicula、茎点霉属（Phoma）和曲霉属（Aspergillus）是蚁巢土壤中特有的优势真菌属。【结论】蚁巢土壤中蕴含着丰富的具有分泌抗生素和生物修复功能的微生物资源,是一个潜在的生物资源宝藏。     

草莓不同生育期根际微生物的动态变化

【目的】为消除草莓连作导致的土传病害,保证土壤生态环境的良性循环。【方法】采用Illumina Miseq高通量测序技术研究了草莓(红颜)恢复生长期、现蕾期、开花和结果期以及盛果期5个生育期根际微生物群体的动态变化。【结果】结果表明:随着草莓生育期的变化,草莓根际土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性及主要种群相对丰度均发生了显著变化。细菌丰富度随生育期的变化而逐渐上升,细菌群落多样性在恢复生长期、开花和结果期时下降,在现蕾期、盛果期和生长末期时上升。真菌丰富度和多样性均在现蕾期时显著升高。草莓各生育期根际土壤中细菌相对丰度较高的有变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),Pseudomonas为整个生育期的优势菌属。变形菌门的相对丰度随着草莓的生长发育而逐渐升高,酸杆菌门的相对丰度随草莓生育期的延长出现不同程度的下降。真菌相对丰度最高的是子囊菌门(Ascomycota),Chaetomium为真菌的优势菌属。子囊菌门相对丰度在恢复生长期和现蕾期下降,开花和结果期上升,盛果期和生长末期又下降,尤其在现蕾期时相对丰度显著下降。【结论】根际微生物随草莓生育期的变化而显著变化,现蕾期时微生物群落丰富度和多样性最高。Pseudomonas和Chaetomium在草莓整个生育期内均属于优势菌属。     

长期施用磷肥对稻-油轮作土壤磷组分及微生物多样性的影响

采用田间定位试验(始于2011年)研究施用磷肥对稻-油轮作土壤磷组分及微生物多样性的影响。试验设置NK(-P)和NPK(+P)2个处理,按0～10、10～20、20～30和30～40 cm土层进行采样和分析。各土层有效磷、全磷和有机磷含量按常规方法测定;土壤无机磷组分采用化学连续提取法测定,并利用Illumina-MiSeqPE 250平台进行表层土壤(0～10 cm)微生物高通量测序。结果显示:与对照(-P处理)相比,长期施用磷肥(+P处理)能显著增加各土层总磷、无机磷和有效磷含量,而有机磷含量处理间差异不明显。从土层有效磷含量来看,施用磷肥可显著增加0～10 cm和10～20 cm两个土层磷含量;对于20～30 cm和30～40 cm土层的影响效果不显著。与对照相比,长期施用磷肥会降低细菌和真菌菌群的Alpha多样性,菌群群落结构发生明显改变。在细菌门水平上,绿弯菌门、酸杆菌门和变形菌门为优势菌门,磷肥施用后表层土壤绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度增加,而变形菌门相对丰度降低。在真菌门水平上,担子菌门和子囊菌门为优势菌门,磷肥施用后表层土壤子囊菌门相对丰度降低,而担子菌门相对丰度增加。与对照相比,磷肥施用虽然引起耕层土壤中细菌和真菌数量在各分类单元显著降低,但从属分类水平来看,优势菌群的相对丰度也随之降低。冗余分析结果表明铝磷、铁磷含量与表层土壤优势细菌和真菌的丰度密切相关。可见,长期磷素亏缺会诱导微生物数量增加以活化土壤养分,而充足的磷肥供应则能够满足作物养分需求,维持土壤微生物群落动态平衡。因此,有必要就整个轮作系统磷肥施用进行优化,促进土壤磷素活化和释放,从而减少磷肥用量,提高其吸收利用率。