稻作条件下不同施肥模式对盐碱化土壤细菌和古菌群落结构的影响

为探讨稻作条件下不同施肥模式对盐碱化土壤细菌和古菌群落结构的影响,实验选取脱硫废弃物(T1)、脱硫废弃物和有机肥混合不同梯度(T2、T3和T4)4个施肥处理盐碱土壤,不施肥土壤(CK)作为对照,利用Illumina Hiseq高通量测序技术解析不同处理土壤特性和细菌、古菌群落结构关系的特征,并对细菌和古菌群落结构与环境因子进行相关性分析。试验结果表明:与CK相比,4种处理均降低了古菌多样性,T2、T3和T4处理增加了细菌的多样性;变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)是所有土样中的优势菌群,占细菌总量的25.7%~31.2%和22.9%~28.1%。施用脱硫废弃物和有机肥料的处理Proteobacteria相对丰度提高了14.0%~36.4%,T1处理降低了9.2%。T1、T2和T3处理的Euryarchaeota相对丰度提高了41.6%~115.2%。不同施肥处理土壤细菌和古菌群落结构存在显著差异。施用脱硫废弃物和有机肥改变了土壤化学性质,其中T4提高了有机碳(6.74%)、碱解氮(37.20%)、速效磷(47.83%)和铵态氮(96.26%)。RDA分析结果显示,硝态氮对土壤细菌和古菌群落结构的影响最大,其次分别是全磷、pH、速效钾、电导率。研究解析了稻作条件下不同施肥模式对盐碱化土壤细菌和古菌群落结构的特征,确定了影响土壤细菌和古菌区系的主效环境因子,脱硫废弃物与有机肥最佳配比模式为T4处理组,该处理不仅提高了土壤养分含量,同时也增加了土壤细菌的多样性,有利于维持良好的土壤生态环境。     

不同施肥处理对棕壤无机态氮含量的影响

为了研究不同施肥处理对棕壤耕层土壤无机态氮含量的影响。以玉米品种丹玉16为试材,采用长期定位施肥试验(1979~2003年),设不施有机肥区(CK)、低量有机肥区(M1)和高量有机肥区(M2),有机肥施肥量分别为13.50、27.00 t/(hm2.a),研究不同施肥处理对玉米不同时期耕层土壤硝态氮、铵态氮含量变化的影响。播种前有机肥可以显著提高耕层土壤硝态氮、铵态氮的含量,这种规律在玉米施肥后以及抽穗期较为明显。多种化肥配合施用也可以提高土壤硝态氮含量,土壤硝态氮含量在作物播种前、施肥后、苗期、抽穗期都明显高于单施氮肥处理。在拔节期施用高量氮肥处理土壤硝态氮含量最高。有机肥与化肥配合施用土壤硝态氮含量和铵态氮含量在玉米整个生长期都高于其他处理。该研究探明了不同施肥处理对土壤无机态氮含量影响的季节变化规律,为玉米合理施肥,提高氮肥利用率提供理论依据。     

长期施肥对红壤性水稻土氮素形态的影响

采用28年的长期田间定位试验,研究了长期不同施肥处理对红壤性水稻土氮素形态的影响。结果表明,在不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英绿肥,M）和无机肥与有机肥配施（NPKM）处理中,土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量均随土层深度的增加而降低;不同施肥处理土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量从高到低顺序均为：NPKM〉M〉NPK〉CK,长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施能提高全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量,即促进了土壤氮库的积累;且不同施肥处理A、P层碱解氮、铵态氮、硝态氮、微生物氮含量和土壤全氮含量之间呈极显著正相关关系。因此,无机肥配施有机肥可使土壤氮素各形态含量均显著提高,是提高土壤氮素肥力的根本途径。     

氮素形态对红菜薹根际和非根际土壤微生物数量及产量的影响

采用田间小区试验,以不施氮为对照,设置酰胺态氮、铵态氮和硝态氮处理,研究了不同氮素形态对红菜薹根际和非根际土壤微生物群落及产量的影响,以期为红菜薹的科学平衡施肥以及优质高产栽培提供理论依据。结果表明,在红菜薹莲座期之前,施用铵态氮处理的根际和非根际土壤细菌和放线菌数量均显著高于其他形态氮处理,而真菌数量却显著低于其他形态氮处理;在红菜薹主薹期之后,施用硝态氮处理的根际和非根际土壤细菌和放线菌数量显著高于其他形态氮处理,其真菌数量也显著低于其他形态氮处理;施用硝态氮处理的红菜薹产量最高,为19 112.33 kg/hm2,较不施氮处理增产51.46%。因此,在考虑土壤微生物数量及红菜薹产量的情况下,建议红菜薹基肥施用铵态氮肥,追肥以硝态氮为主。     

氮肥形态对菜地土壤N2O 排放 与小白菜产量的影响

为了明确不同形态氮肥施用对广东菜地土壤N2O排放和蔬菜产量的影响,利用盆栽试验,用密闭式静态箱法,对施用酰胺态氮(尿素)、铵态氮(硫酸铵)、硝态氮(硝酸钙)和对照菜地土壤N2O排放进行连续监测,并对蔬菜产量、养分含量等进行分析。结果表明:施用不同形态氮肥明显增加了菜地土壤N2O排放通量,各处理排放通量高峰出现在施肥后2 d和3 d,从大到小依次为施酰胺态氮0.22 mg/m2·h、施硝态氮0.18 mg/m2·h、施铵态氮0.14 mg/m2·h、对照0.11 mg/m2·h,施肥后6 d排放通量与对照持平。施用不同形态氮肥与对照比,显著提高了蔬菜干物质积累量、植株氮含量,但各形态氮肥处理干物质积累量之间无显著差异。说明施用铵态氮(硫酸铵)能够有效降低N2O排放,同时保证蔬菜产量。     

氮形态对兰引3号结缕草(Zoysia japonica cv.lanyin No.3)生长及草坪质量的影响

以南方运动场常用草坪草兰引3号结缕草为材料,用不同形态氮配制的营养液(T1:100%硝态氮、T2:75%硝态氮 25%铵态氮、T3:50%硝态氮 50%铵态氮、T4:25%硝态氮 75%铵态氮、T5:100%铵态氮、T6:100%酰胺态氮)进行砂培试验,通过分析草坪盖度、草坪密度、草丛高度、地上部和地下部生物量及叶片叶绿素含量等指标,研究了不同形态氮对草坪草生长和草坪质量的影响.结果显示:硝态氮、铵态氮和酰胺态氮都能促进兰引3号结缕草的生长;硝态氮、铵态氮以及硝态氮 铵态氮混合处理之间,对草坪草的生长和草坪质量的影响差异不显著;酰胺态氮处理的草坪草,其密度、盖度、草丛高度、草坪草地上部及地下部生物量都明显低于硝态氮、铵态氮和硝态氮 铵态氮混合处理;75%铵态氮 25%硝态氮可以作为兰引3号结缕草氮肥施用的最佳配比.     

哈茨木霉配施高碳基肥对植烟土壤理化性质和细菌群落结构的影响

探究哈茨木霉配施高碳基肥对根际土壤细菌群落结构及理化性质的影响,为调控烟草微环境及改善土壤提供理论依据。采用大田试验方法,设置4个处理：T1(哈茨木霉菌剂750 kg/hm²+常规施肥)、T2(高碳基肥750 kg/hm²+常规施肥)、T3(哈茨木霉菌剂750 kg/hm²+高碳基肥750 kg/hm²+常规施肥)和CK(常规施肥),通过高通量测序技术探究哈茨木霉配施高碳基肥对根际土的细菌群落结构和土壤理化性质的影响。结果表明：(1)不同施肥处理改善根际土壤理化性质的效果总体表现为T3处理>T1处理>T2处理,T3处理显著提高了土壤的pH值、全氮含量、全碳含量、硝态氮含量、铵态氮含量、速效磷含量和速效钾含量(P<0.05),增幅分别为7.63%、41.67%、20.80%、63.70%、28.98%、15.07%和9.51%;(2)烤烟根际土细菌群落结构α多样性指数在哈茨木霉菌剂和高碳基肥间存在显著互作效应,哈茨木霉菌剂处理的根际土细菌多样性指数相对较低,而CK较高且与T2处理和T...     

石灰性紫色水稻土不同土壤深度中厌氧氨氧化细菌对施肥的响应

【目的】研究长期不同施肥处理对水稻土厌氧氨氧化细菌(anaerobic ammonium oxidation bacteria,AAOB)群落结构和垂直分布特征的影响,深入认识不同施肥处理下石灰性紫色水稻土厌氧氨氧化作用的微生物调控机制,为该地区科学施肥、培肥地力提供理论依据。【方法】利用化学分析、末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和荧光定量PCR技术分别对不同施肥处理下石灰性紫色水稻土理化性质、厌氧氨氧化细菌丰度及群落结构进行分析。【结果】理化性质结果显示,相对于无肥处理(CK),氮(N)、氮磷钾肥(NPK)及氮磷钾配施农家肥(NPKM)均会降低土壤p H和硝态氮含量,而增加土壤有机质、全氮和铵态氮含量。随土壤深度增加,土壤p H增加,全氮和硝态氮含量降低,铵态氮含量变化趋势不明显。q PCR结果显示,就土壤层次而言,厌氧氨氧化细菌在0—20 cm层的丰度最高,20—40 cm层最低;就施肥处理而言,氮肥(N)对厌氧氨氧化细菌的丰度促进最为明显。T-RFLP结果表明,厌氧氨氧化细菌在0—20 cm土层群落组成最为丰富,Shannon-wiener多样性指数最高;寡氮肥下其群落组成最为简单,无肥处理下群落结构最为复杂。厌氧氨氧化细菌优势种群属于Candidatus Brocadia。冗余梯度分析(RDA)显示,p H影响是石灰性紫色水稻土厌氧氨氧化细菌群落结构差异的主要环境因子。【结论】本研究显示寡氮处理会降低石灰性紫色水稻土中厌氧氨氧化细菌的多样性但促进其丰度。表层土(0—20 cm)是厌氧氨氧化细菌分布的主要层次。     

纤维素、秸秆和木屑对农田土壤硝化作用及微生物的影响

采用微宇宙试验方法,研究了纤维素(CL)、秸秆(ST)和木屑(SD)单独及分别与尿素配施处理(CL-N、STN和SD-N)对土壤硝化作用的影响,并结合高通量测序,探究不同处理中土壤细菌群落结构的变化。结果表明,这些处理中铵态氮含量、硝态氮积累量和细菌群落结构均发生了变化。0～14 d时纤维素、秸秆和木屑处理可溶性铵态氮含量显著降低; 14 d后纤维素、秸秆和木屑处理硝态氮积累量显著低于对照(CK),纤维素+尿素(CLN)、秸秆+尿素(ST-N)和木屑+尿素(SD-N)处理硝态氮积累量显著低于单加尿素处理(CK-N)。56 d时CLN处理中土壤细菌群落Chao 1和Obs指数较高,且CL和CL-N处理细菌群落结构变化最大;与CK相比,Nitrosospira(亚硝化螺菌属)、Nitrosococcus(亚硝化球菌属)、Nitrososphaera和Nitrospira(硝化螺菌属)在不同处理中都是负响应;群落多重比较分析表明,CK处理会显著富集一些硝化微生物,CL、ST和SD处理显著富集纤维素降解菌,而CL-N、ST-N和SD-N均富集有慢生根瘤菌。综上可知,纤维素、秸秆和木屑能有效滞留氮素,减少土壤氮素损失,改变土壤微生物群落结构。     

不同烤烟套作模式对烤烟根际土壤细菌群落特征及烤烟产质量的影响

[目的]探讨云南不同烤烟套作模式对烤烟根际土壤细菌群落特征及烤烟产质量的影响,为优化当地烤烟种植模式提供科学依据.[方法]采用单因素随机区组试验,设烤烟套种白菜(T1)、烤烟套种结球甘蓝(T2)和烤烟套种豌豆(T3)3个处理,以烤烟单作为对照(CK),采用16S rRNA测序技术分析不同套作模式烤烟根际土壤细菌群落结构及多样性差异,同时进行土壤优势细菌与土壤理化性状的相关性分析及不同处理的烤烟产质量分析.[结果]16S rRNA测序结果表明,套作处理整体可提高烤烟根际土壤细菌多样性指数,Shannon指数排序为T3>T2>T1>CK,Simpson指数排序为T3=T2>T1>CK,Chao1和ACE指数排序为T3>T2>CK>T1.各处理烤烟根际土壤细菌主要分布在10个菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)的丰度最高,占各样本总有效序列的50%以上.CK处理根际土壤中副球菌属(Paracocccus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、马赛菌属(Massilia)、Psychrobacter属、短波单胞菌属(Brevundimonas)和产卟啉杆菌属(Porphyrobacter)丰度较套作处理显著提高(P<0.05,下同),而鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和Haliangium属丰度显著降低;烤烟套作处理显著降低了烤烟根际土壤pH,同时提高了烤烟根际土壤的主要养分含量.相关性分析结果表明,CK处理土壤中丰度较高的假单胞菌属(Pseudomonas)与土壤总有机碳含量呈显著负相关,丰度较低的鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和Haliangium属与土壤总有机碳含量呈显著正相关.不同套作处理可不同程度地提高烤烟产质量,产值、产量、均价和上等烟比例排序均为T3>T2>T1>CK,以T3处理与优质烟叶标准最接近,化学成分最协调.[结论]烤烟套种白菜、结球甘蓝和豌豆较烤烟单作可明显提高烤烟根际细菌多样性,不同程度地降低土壤中潜在致病菌丰度,提高烤烟产质量,其中以套种豌豆的效果最佳.     

生防菌哈茨木霉T4对黄瓜根围土壤细菌群落的影响

【目的】评价生防菌哈茨木霉（Trichoderma harzianum）T4 对根围土壤细菌群落的影响,为生防菌田间应用的生态安全提供依据。【方法】结合DGGE技术与T-RFLP方法,综合考察引入生防菌哈茨木霉T4后黄瓜根围土壤细菌群落变化。【结果】在引入生防菌的14-56 d内（黄瓜整个生育期）,木霉对根围土壤细菌群落可产生显著影响,并持续一段的时间,随后逐渐减弱。表现为对蓝细菌、β-变形细菌、葡萄球菌、伯克霍尔德菌、沙雷氏菌、酸杆菌和一些不可培养细菌的有效抑制作用,对芽孢杆菌、土壤杆菌、芽单胞菌的明显促进作用。但到70 d时,即收获后2周,检测不到木霉对细菌群落影响。【结论】DGGE和T-RFLP序列分析技术相结合研究生防菌对土壤细菌群落的影响,既能全面描述土壤细菌群落结构变化,还可以初步定性描述变化细菌的种类信息。生防菌哈茨木霉T4的引入对土壤细菌群落产生短期影响,不会长期对土壤细菌群落稳定构成威胁。     

香蕉秸秆不同还田模式对土壤微生物群落的影响

采用土壤室内培养的方法,以香蕉秸秆不同还田模式为试验唯一变量因素,设置3个处理（无秸秆还田CK;将香蕉秸秆覆盖到土壤表层,作为秸秆自然还田处理F;将土壤与香蕉秸秆彻底混合,作为秸秆掩埋还田处理T）,分析香蕉秸秆不同还田模式下的微生物群落差异,以期揭示香蕉秸秆的不同还田模式对土壤微生物的影响。结果表明:T、F处理与CK处理相比,真菌门中Basidiomycota相对丰度分别增加1.3%和2.8%;细菌门中Acidobacteria相对丰度分别增加5.1%和1.1%,Actinobacteria的相对丰度分别增加1.9%和3.2%。处理间Fusarium相对丰度大小顺序为CK>F>T。处理间细菌群落的丰富度（S_Chao1）和多样性（H_Shannon）大小顺序均为T>F>CK,真菌群落并无明显差异。聚类分析表明,T处理土壤微生物群落结构与CK处理明显不同。主坐标分析和OTU数量分布结果表明,T处理土壤微生物群落结构与F处理相近。本研究结果显示,T处理增加了土壤细菌群落的丰富性与多样性,改变了土壤微生物的群落结构,同时提高了具有分解功能的微生物分类属的相对丰度,并显著降低了病原菌的相对丰度。     

高碳基肥配施菌剂对植烟土壤化学性质及微生物的影响

2018年,在湖南省郴州市桂阳烟区,设置5种施肥处理:CK(常规施肥)、T1(常规+高碳基肥料)、T2(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌)、T3(常规+高碳基肥料+哈茨木霉)、T4(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌+哈茨木霉),测定植烟土壤全碳、全氮、速效磷、速效钾含量,使用高通量技术分析土壤微生物多样性及群落结构特征,探究高碳基肥料配施微生物菌剂对植烟土壤化学性质和微生物群落的影响。结果表明:1)与CK相比,T2、T3、T4的土壤全氮含量分别提高20%、28%、28%,均与CK存在显著差异,施高碳基肥料处理的土壤硝态氮含量分别提高48.70%、49.90%、89.18%、111.72%,均与CK存在显著差异;2)与CK相比,各处理细菌OTU数量分别降低8.17%、10.03%、17.40%、14.04%,其中T3、T4与CK间存在显著差异,T2和T3间细菌Chao1、ACE指数均存在显著差异,T1和T2间真菌Shannon、Simpson指数存在显著差异;3)与CK相比,T1对各优势菌门相对丰度的影响不显著,T2、T3的放线菌门相对丰度分别提高79.86%、41.88%,T3的硝化螺旋菌门相对丰度降低29.31%;T2的壶菌门相对丰度提高107.31%,T4的担子菌门相对丰度提高86.86%,均与CK差异显著,各处理对土壤微生物群落结构的影响不稳定,对细菌、真菌的影响效果不相同;4)相关性分析表明,土壤优势菌群相对丰度与全氮、铵态氮、速效钾含量呈显著相关,说明高碳基肥对土壤化学性质的改变影响了土壤优势菌群的丰度。     

镉铜复合污染土壤中南方红豆杉的重金属提取效果及根际细菌群落特征

为明确复合重金属污染土壤对南方红豆杉价值的影响,以高经济价值植物南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)为研究材料,在田间Cd/Cu复合污染土壤上开展大田试验,采用高通量测序和ICP-MS分析技术,研究了复合污染土壤条件下南方红豆杉根际细菌群落特征和特异细菌群落结构,测定了南方红豆杉各部位重金属的含量。结果表明:南方红豆杉的种植显著降低了根际土壤的细菌α-多样性,改变了根际土壤细菌群落结构,与非根际土壤相比,南方红豆杉的根际土壤细菌群落结构组成明显不同,南方红豆杉根际Alphaproteobacteria纲(Sphingobium、Kaistobacter)、Betaproteobacteria纲(Oxalobacteraceae、Comamonadaceae)、Gammaproteobacteria纲(Acinetobacter)和Bacteroidetes门(Sphingobacteriaceae)尤为丰富。PICRUSt分析表明南方红豆杉根际中有着丰度更高的与转运蛋白、氨基酸代谢、磷酸盐代谢相关的预测功能基因。与非根际土壤相比,南方红豆杉根际土壤的Cd、Cu含量分别显著降低18.8%和55.1%;且南方红豆杉高价值部位重金属Cd和Cu含量偏低,分别是根部的24.8%和30.7%。研究表明,南方红豆杉根际形成了特异细菌群落结构,其对于根际土壤重金属Cd、Cu有良好的萃取效果。     

Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels

Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels.     

基于高通量测序分析间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物的影响

【目的】探究甘蔗间作猫豆对甘蔗根际土壤微生物多样性的影响,为改善甘蔗根际土壤微生物群落结构及促进甘蔗生长提供理论参考。【方法】采用单因素试验设计,分析单作甘蔗（CK）和甘蔗间作猫豆（T处理）2种种植方式对甘蔗根际土壤养分的影响,并采用Illumina HiSeq高通量测序技术,在门和属水平上分析甘蔗根际土壤微生物群落结构,在种水平进行主成分（PCA）分析。【结果】T处理的根际土壤中全氮、全钾、水解性氮、有效磷和有机质含量均大于CK。T处理的根际土壤中细菌的丰富度和多样性高于真菌的丰富度和多样性;T处理的根际土壤中细菌丰富度高于CK,但差异不显著（P> 0.05,下同）,其多样性显著高于CK（P< 0.05,下同）;T处理的根际土壤中真菌的丰富度和多样性均显著高于CK。CK和T处理土壤样品的主要优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）,其相对丰度均大于10.00%,优势细菌属分别为水恒杆菌属（Mizugakiibacter）、游动四孢属（Luedemannella）、乳杆菌属（Acidothermus）和布氏杆菌属（Bryobacte）,但T处理根际土壤样品中水恒杆菌属、游动四孢属和乳杆菌属的相对丰度分别较CK下降2.47%、1.78%和0.68%,其他细菌属分别增加0.10%～0.86%。CK和T处理根际土壤中优势真菌门为子囊菌门（Ascomycota）,分别为80.00%和92.00%,其次是担子菌门（Basidiomycota）,分别为8.00%和6.00%,排名前3的优势真菌属均为戴氏霉属（Taifanglania）、毛壳属（Chaetomium）和镰刀菌属（Fusarium）。CK和T处理的6份根际土壤样品在种水平上的主成分（PCA）分析结果显示,细菌群落PC1的变异为29.37%,PC2的变异为20.26%,二者的总贡献率为49.63%;真菌群落PC1的变异为33.44%,PC2的变异为27.73%,二者的总贡献率为56.17%。CK与T处理的细菌群落分别属于不同象限,CK位于第1和第3象限,而T处理位于第2和第4象限。【结论】甘蔗间作猫豆可改善甘蔗根际的土壤养分状况,改变甘蔗根际微生物的群落结构,提高细菌和真菌的丰富度和多样性,但未影响优势菌门的排序。     

施加微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌多样性的影响

为了从土壤微生物生态学的角度阐述微生物菌剂对马铃薯根际土壤细菌群落结构的影响,采用高通量测序技术对细菌16S rRNA V3⁺V4区序列进行测序分析,以不施肥（CK）、单施化肥（F）作为对照,研究T1（化肥⁺颗粒菌剂75 kg·hm^-2）、T2（化肥⁺颗粒菌剂150 kg·hm^-2）、T3（化肥⁺颗粒菌剂225 kg·hm^-2）、T4（化肥⁺颗粒菌剂300 kg·hm^-2）处理下根际土壤细菌群落多样性。结果表明,与F相比,T2可以显著提高土壤细菌OTU数量、Chao1指数和ACE指数。门水平上,与CK、F相比,T4酸杆菌门分别降低33.24%、29.33%,芽单胞菌门分别降低25.16%、21.01%。纲水平上,与CK相比,T4 γ-变形菌纲和拟杆菌纲相对丰度分别显著增加32.04%、59.73%,T3和T4放线菌纲相对丰度分别显著增加129.11%、 169.68%,T4芽单胞菌纲、母链菌纲相对丰度分别显著降低26.91%、38.1%;与F相比,T3和T4酸微菌纲相对丰度分别显著降低21.38%、24.04%,而放线菌纲相对丰度分别显著提高59.48%、 87.72%,T2、T3和T4拟杆菌纲相对丰度分别显著增加74.19%、73.52%、124.49%。说明施用微生物菌剂显著提高土壤细菌的丰富度,改善菌群结构,增加有益菌的丰度,进而改善马铃薯土壤微环境。     

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。     

饲料油菜作绿肥对后茬麦田土壤肥力及细菌群落的影响

【目的】探讨黄土高原旱地麦后复种饲料油菜还田对后茬麦田土壤养分、酶活性及细菌群落的影响,为改善农田地力提供依据。【方法】设置饲料油菜播量（S1：小播量;S2：中播量;S3：大播量）和还田时期（D1：早期还田9月10日;D2：中期还田9月20日;D3：晚期还田9月30日）二因素试验,以常规农户复种夏玉米模式为对照,比较后茬麦田土壤养分及酶活性变化,并采用16S rRNA 基因Illumina MiSeq高通量测序技术和PICRUSt基因预测分析方法,比较后茬麦田耕层土壤细菌群落结构、多样性及代谢功能变化。【结果】与常规农户模式相比,饲料油菜还田可不同程度提升土壤养分及酶活性,其中有机质含量和蔗糖酶活性的提升范围最大,分别为11.73%—60.5% 和1.4%—94.5%;饲料油菜播量显著影响土壤养分和酶活性,还田时期显著影响土壤有机质含量和蔗糖酶活性,二者间互作效应显著影响碱性磷酸酶活性;播量、还田时期及其互作效应均显著影响细菌群落多样性;大播量晚期还田处理（S3D3）在所有指标中均表现最优。细菌群落组成方面,门水平上10个土壤样品共得到19个类群,其中优势菌群为变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和厚壁菌门;聚类结果显示,10个处理可聚为大播量、中播量、小播量和常规农户模式4类,表明不同播量油菜还田明显改变了土壤细菌群落构成。RDA分析表明,土壤养分、酶活性与细菌群落多样性密切相关。PICRUSt功能预测表明,土壤细菌群落具有丰富的代谢功能,其中编码新陈代谢的基因具有明显优势;二级预测功能分类中,氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢是主要代谢功能路径。KEGG直系同源基因簇KO（KEGG orthologous groups）丰度热图结果表明,油菜还田增加了与土壤碳、氮代谢相关的细菌群落。【结论】合理复种饲料油菜并还田可提高后茬麦田土壤养分含量及酶活性,并有效改善细菌群落多样性,增加土壤有益菌群落数量。夏闲期引入饲料油菜作绿肥对提高黄土高原旱地麦田土壤肥力以及合理农作非常有利。