柴达木地区患根腐病枸杞根际土壤微生物多样性分析

为了解枸杞受根腐病菌侵染后植株根组织与根际土壤中真菌与细菌群落结构以及多样性，采用高通量测序技术对柴达木地区患根腐病枸杞的根组织和根际土壤样本进行分析。结果表明，根际土壤中的细菌群落丰度略高于根组织，而真菌多样性和丰度在根际土壤和根组织样本中无显著差异。在门水平，细菌群落中变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对丰度较高，真菌群落中子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度较高；在属水平，细菌中以假单胞菌（Pseudomonas）为主，真菌中以枝孢属（Cladosporium）和被孢霉属（Mortierella）为主。相关性分析显示，细菌群落在根组织和根际土壤样本中差异较大，而真菌群落在根组织和根际土壤样本间相关性较高；枝孢属（Cladosporium）和被孢霉属（Mortierella）的相对丰度在根组织和根际土壤中均显著上调，初步推测这2属真菌可能与枸杞根腐病发病相关。     

健康与患根腐病草莓根际、非根际与根内真菌群落多样性

利用Illumina MiSeq测序技术,对健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内真菌ITS区的rRNA进行扩增和高通量测序,分析不同部位样品真菌群落结构与多样性。结果表明,健康组共鉴定出14个门、40个纲、99个目、211个科、377个属、561个种;患根腐病组共鉴定出14个门、39个纲、98个目、238个科、385个属、570个种。患根腐病草莓根际土壤真菌群落丰富度、多样性和均匀度高于健康草莓,非根际土壤及根内真菌群落丰富度、多样性和均匀度均低于健康草莓。健康与患根腐病草莓根际与非根际土壤样品的优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,根内样品的优势菌门均为子囊菌门和担子菌门;患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内样品的子囊菌门和担子菌门相对丰度均高于健康草莓,被孢霉菌门相对丰度均低于健康草莓。患根腐病草莓根际和非根际土壤的优势属均为帽状菌属（Pilidium）和被孢霉属（Mortierella）,健康草莓根际和非根际土壤的优势属均为玛利亚霉菌属（Mariannaea）和被孢霉属。患根腐病草莓根际土壤被孢霉属相对丰度比健康草莓增加2.26%,而非根际土壤被孢霉属比健康草莓减少1.63%。健康和患根腐病草莓根内样品优势属均为帽状菌属和玛利亚霉菌属,患根腐病草莓根内玛利亚霉菌属比健株减少7.53%。健康与患根腐病草莓根际土壤、非根际土壤及根内真菌群落组成差异明显,说明草莓根腐病的发生与田间土壤及根内真菌群落结构改变密切相关。     

生物炭对旱坡地宿根甘蔗土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响

【目的】分析旱坡地宿根甘蔗生长、土壤养分和微生物群落对生物炭的响应,揭示生物炭改良宿根甘蔗土壤的微生态机制,为缓解甘蔗连作障碍、宿根蔗病害及生物炭在甘蔗栽培中的应用提供科学依据。【方法】以旱坡地宿根甘蔗（种植第4年,1年新植3年宿根）为试验材料,设2个处理:不施用生物炭对照（CK）和施用生物炭处理（3 t/ha）,分析生物炭对宿根甘蔗土壤养分、酶活性、微生物多样性和甘蔗生长的影响。【结果】与CK相比,施用生物炭可显著增加土壤碱解氮、速效钾和有机质含量（P<0.05,下同）,显著提高蔗糖酶和酸性磷酸酶活性。施用生物炭还可改变土壤细菌和真菌分类单元（OTUs）总数,对土壤中各优势细菌门、细菌属相对丰度影响不大,但降低了真菌子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）及淀粉藻（Amyloflagellula）和镰刀菌属（Fusarium）相对丰度,增加了接合菌门（Zygomycota）及毛壳菌属（Chaetomium）和被孢霉属（Mortierella）的相对丰度。在甘蔗生长方面,施用生物炭可显著降低甘蔗梢腐病发病率,使甘蔗产量显著提高5.2%。【结论】施用生物炭可改良甘蔗土壤,改变土壤微生物群落结构,增强宿根甘蔗抗梢腐病能力,提高旱坡地宿根甘蔗第4年产量。     

泰山白首乌根际土壤真菌多样性分析

为了解泰山白首乌根际土壤微生物群落结构和组成，充分利用根际微生物资源，采用Illumina MiSeq高通量测序技术，分析测定来自山东省莱芜市莲花山（LW）和济南市历下区（LX）、长清区（CQ）3个产地的泰山白首乌根茎10和20 cm深度根际土壤真菌群落的丰富度和多样性。结果表明，6个样品共得到真菌1 589个OTUs，分属于11门35纲84目142科237属。子囊菌门（Ascomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）是6个样品共同的优势菌门。样品CQ20的群落丰度和多样性最高，样品LX20的真菌群落分布最均匀；随着地下根茎深度加深，真菌微生物群落的丰度和多样性增大。不同产地和根茎深度样品间土壤真菌群落存在显著差异，上述结果为优选根际促生菌、提高仿野生种植技术提供了理论依据。     

油茶根际土壤真菌群落组成及多样性分析

为明确贵州油茶（Camellia oleifera Abel.）根际土壤真菌组成及多样性,同时探究其根际土壤真菌与土壤环境因子的相关性,以来自贵州贵阳、天柱、玉屏、望谟、威宁、黎平和册亨共7个地区的油茶根际土壤微生物为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术对真菌群落的组成结构进行分析,同时测定其土壤理化性质,并与根际土壤真菌群落进行相关性分析。结果表明,油茶根际土壤呈酸性,富含有机质和速效钾,但少氮低磷,且不同地区土壤理化性质差异显著。Alpha多样性分析表明,油茶根际土壤真菌具有丰富的多样性,其中,望谟地区多样性最高;册亨次之;而贵阳最低。Beta多样性分析则显示7个地区间油茶根际土壤真菌组成具有显著差异。7个地区土壤样品中共获得634个OTUs（operational taxonomic units）,隶属于9门、32纲、73目、141科和213属。在门水平,玉屏地区根际土壤真菌的优势菌门为担子菌门（Basidiomycota）,其余6个地区根际土壤真菌的优势菌门均为子囊菌门（Ascomycota）。在属水平,沙蜥属（Saitozyma）、Archaeorhizomyces、被孢霉属（Mortierella）等在不同地区间的分布与相对丰度存在显著差异。相关分析表明,土壤全钾、有效磷、速效钾和有机质含量是影响油茶根际土壤真菌群落组成的主要驱动因子。其中,青霉属（Penicillium）、Cladophialophora、Oidiodendron等部分土壤真菌与土壤环境因子呈显著正相关性;而具有致病特性的Ilyonectria和镰刀菌属（Fusarium）与土壤环境因子呈显著负相关。以上研究结果为开发有益的油茶根际真菌资源,以及通过调控土壤环境因子来预防油茶病害提供了科学依据。     

宁夏贺兰山东麓老龄葡萄园土壤真菌群落结构分析

【目的】对宁夏贺兰山东麓老龄葡萄园土壤真菌群落物种组成及多样性进行研究,明析老龄葡萄园葡萄根际土壤真菌群落特征,为老龄葡萄园的科学管护和可持续发展提供依据。【方法】采集宁夏贺兰山东麓种植20年葡萄园不同土层（0～20,20～40和40～60 cm）的根际土壤（分别记为CS20、CS40和CS60）与非根际土壤（分别记为NCS20、NCS40和NCS60）,采用CTAB法提取土壤基因组DNA,对内转录区间（ITS1-ITS2）扩增后进行高通量测序,测定土壤真菌群落组成和物种多样性,分析土壤真菌群落结构的变化特征。【结果】群落分布丰富度指数（Chao1和ACE）分析表明,根际土壤中的真菌群落丰富度均高于非根际土壤,且二者存在显著差异（P＜0.05）;群落分布多样性指数（Shannon）分析表明,在0～20 cm土层根际与非根际土壤间多样性存在显著性差异（P＜0.05）,其余土层二者差异不显著。葡萄根际土壤与非根际土壤真菌分属17门、47纲、109目、211科、346属,门水平上优势真菌为子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉菌门（Mortierellomycota）和担子菌门（Basidiomycota）,平均相对丰度分别为51.04%,5.68%和4.89%。在属分类水平上,根际土壤中新丛赤壳菌属（Neonectria）、Dactylonectria属、小球腔菌属(Leptosphaeria)、假裸球囊菌属(Pseudogymnoascus)真菌的平均相对丰度分别是非根际土壤的174.5,122.2,156.0和133.3倍,而非根际土壤中镰刀菌属（Fusarium）、青霉菌属（Penicillium）、Zopfiella属真菌是根际土壤的4.4,77.8和277.0倍。Weighted Unifrac距离指标分析表明,根际土壤各土层间（CS20、CS40和CS60）物种多样性差异较小,而非根际土壤各土层间（NCS20、NCS40和NCS60）物种多样性差异较大。【结论】宁夏贺兰山东麓老龄葡萄园葡萄根际土壤真菌群落分布丰富度较非根际土壤有所增加,真菌优势物种富集,根际土壤垂直土层间物种多样性差异减小,不利于维持根际土壤真菌群落的微生态平衡;病原菌Dactylonectria属和新丛赤壳菌属相对丰度增加,而镰刀菌属相对丰度降低,葡萄植株患病机率增大。     

多花黄精根腐病对根际土壤酶活性及真菌群落变化的影响

对多花黄精根腐病病株及健株根际土样的理化性质、酶活性变化及真菌种群群落进行分析,探索多花黄精根际土壤真菌群落组成与根腐病发生的关系,为有效防治多花黄精根腐病的发生提供一定的理论依据.以种植3年的健株(HJJ)、病株(HJB)根际土壤和未种植(HJCK)土壤为实验材料,采用常规方法测量土壤理化性质和相关土壤酶活性,并利用Illumina MiSeq高通量测序技术,对3种土样真菌群落结构进行分析.结果表明:与多花黄精健根相比,病根根际土壤的pH值、碱解氮、速效磷、速效钾质量分数降低,有机质有所升高;根际土壤中的脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶、酸性蛋白酶活性均减弱.高通量测序3个土样共产生215 191条Clean tags,平均产生71 730条Clean tags;根际土壤中真菌DNA测序结果显示,在97%的ITS序列同源水平下划为1 193个OTU,被注释到11门、 28纲、 62目、 125科、 197属、 209种,根际土壤中真菌多样性为HJCKHJBHJJ.在门和属水平上,根际土壤中前3位的优势种群分别为子囊菌门(Ascomycota)、丝抱菌门(Mortierellomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和侧耳属(Pleurotus)、被孢霉属(Mortierella)、镰刀霉属(Fusarium).因此得出,多花黄精根腐病的发生改变了根际土壤的理化性质、酶活性和真菌群落结构.     

高通量测序分析根结线虫对马铃薯根际土壤真菌群落多样性的影响

【目的】分析根结线虫对马铃薯根际土壤真菌群落多样性的影响。【方法】通过高通量测序技术、土壤性质测定及生物信息学技术分析感染根结线虫马铃薯和健康马铃薯根际土壤真菌群落多样性差异。【结果】从6个土壤样品中共获得3界12门34纲77目171科332属526种的土壤真菌。对物种多样性指数分析后,发现感染根结线虫马铃薯病株与健康马铃薯植株的根际土壤真菌群落多样性和土壤性质均存在显著性差异。对6个样品进行物种组成分析后,在门水平中,感病植株根际土壤真菌Basidiomycota丰度较健康植株根际土壤真菌丰度高,Ascomycota丰度低于健康植株根际土壤;在科水平中,病株根际土壤丰度较高的菌群有Nectriaceae和Trimorphomycetaceae;在属水平中,健康植株根际土壤丰度较高的菌群为镰刀菌属Fusarium、被孢霉属Mortierella和未知分类毛壳菌科属unclassified_f_Chaetomiaceae。【结论】感染根结线虫的马铃薯与健康马铃薯根际土壤真菌群落丰度在门、科和属水平上均存在差异,为进一步研究马铃薯根结线虫的发生和防治提供了新的思路。     

太行菊属植物根际土壤微生物多样性初步研究

太行菊属有太行菊[Opisthopappus taihangensis (Ling) Shih ]和长裂太行菊（Opisthopappus longilobus Shih）两个种，该属植物仅分布在高海拔地区岩石夹缝中，生存环境较特殊。为了解析太行菊属植物特殊生境的生存机制，对野生条件下的长裂太行菊和太行菊根际土壤的pH、碱解氮、速效磷和速效钾含量进行检测，并对根际微生物进行高通量测序分析。结果表明，供试土样pH近中性，可利用碱解氮、速效磷和速效钾含量较低，土壤较为贫瘠。根际微生物高通量测序显示，放线菌门为太行菊和长裂太行菊根际土壤的优势细菌门，子囊菌门是优势真菌门。太行菊根际细菌多样性指数均大于长裂太行菊，而其根际真菌多样性指数均小于长裂太行菊。长裂太行菊的氮循环、碳循环和光合功能微生物的丰富度均高于太行菊，而太行菊的抗逆功能微生物的丰富度高于长裂太行菊。太行菊和长裂太行菊的根际细菌和真菌多样性与土壤pH、碱解氮、速效磷、速效钾含量均存在显著或极显著负相关。研究结果为太行菊属植物特殊生境生态适应机制研究及其科学保护和开发利用提供理论基础。     

马铃薯健株与黄萎病株根际土壤真菌群落结构及其对碳源利用特征

【目的】通过研究马铃薯健康植株与黄萎病株的根际土壤真菌群落结构与功能多样性的差异,明确土壤真菌群落结构与黄萎病发生之间的关系,为最终从微生物生态学的角度解释马铃薯黄萎病的发生原因及其生态防控提供理论依据。【方法】以河北省坝上地区马铃薯健株与黄萎病株的根际土壤为研究对象,分别利用实时荧光定量PCR（real-time PCR）和高通量测序（Illumina MiSeq）技术检测根际土壤中大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）ITS基因拷贝数量并分析真菌群落结构变化,结合冗余分析（RDA）明确真菌群落结构与土壤养分的相关性。同时利用Biolog-ECO平板法比较健株与黄萎病株根际土壤微生物对碳源的利用能力。【结果】马铃薯黄萎病的发生与土壤中大丽轮枝菌ITS基因拷贝数量存在相关性,在病株根际土壤中病原菌数量高,而在健株根际土壤中未检测到病原菌。高通量测序分析表明,病株根际土壤真菌多样性指数低于健康植株,但多样性差异不显著。在群落组成的门水平上,与健株根际土壤相比,病株根际土壤中的子囊菌门（Ascomycota）和丝孢菌门（Mortierellomycota）相对丰度上升幅度分别为20.68%和16.16%,而担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度下降51.43%。在属水平上,病株根际土壤中轮枝菌属（Verticillium）、青霉属（Penicillium）、维希尼克氏酵母属（Vishniacozyma）、红酵母属（Rhodotorula）和芽枝霉属（Cladosporium）的相对丰度呈上升趋势,增加倍数分别为71.96、3.62、6.11、15.38和6.24倍,而小不整球壳属（Plectosphaerella）、Guehomyces、葡萄穗霉属（Stachybotrys）、赤霉属（Gibberella）、曲霉属（Aspergillus）菌群的相对丰度下降幅度分别为45.10%、61.41%、96.87%、45.85%和44.39%。真菌群落组成与土壤养分的冗余分析（RDA）表明,健株根际土壤优势群落的相对丰度（如小不整球壳属、Guehomyces、葡萄穗霉属、赤霉属、曲霉属）与硝态氮、有机质和pH呈正相关,而黄萎病株根际土壤优势群落的相对丰度（如轮枝菌属、链格孢属、刺盘孢属、被孢霉属、腐质霉属、青霉属、维希尼克氏酵母属、红酵母属和芽枝霉属）与无机磷和速效磷呈正相关。不同根际土壤的AWCD值表明,病株根际土壤微生物对碳源的利用能力高于健株。进一步分析发现,与健株相比,病株土壤微生物对羧酸类碳源的利用能力显著提高,而对氨基酸类、胺类、碳水化合物类、聚合物类和双亲化合物类碳源利用能力差异不显著。【结论】病株的根际土壤真菌多样性降低和群落结构改变是马铃薯黄萎病发生的重要特征,其中轮枝菌属菌群的相对丰度显著提高是最主要特征,并且真菌群落结构受土壤养分影响。同时,病株根际土壤微生物对羧酸类碳源利用能力显著提高。     

施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性与土壤理化性质及黄萎病的相关性

【目的】研究施用棉秆炭,连作棉花根际土壤真菌群落多样性与土壤理化性质及黄萎病病害的关系,为棉秆的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】以棉秆移除(NPK)和棉秆还田(NPKS)为对照,采用常规分析和454高通量测序技术,研究棉秆移除基础上施用常量棉秆炭(22.50 t/hm²,NPKB1)和增量棉秆炭(45.00 t/hm²,NPKB2)条件下,新疆棉花根际土壤真菌群落多样性、理化性质和黄萎病病害发生的相关性。【结果】施用棉秆炭连作棉花根际土壤真菌多样性和理化性质有显著相关性。经过2年的2%棉秆炭的施用显著降低了真菌多样性。真菌NPKS和NPKB2处理OTU丰度分别显著降低了15.63%和46.25%(P<0.05),Shannon多样性指数分别显著降低了11.81%和65.40%。不同用量棉秆炭对子囊菌门和接合菌门真菌数量的影响较大,但菌根真菌数量降低。NPKB2处理土壤中Gibberella、Fusarium和Verticillium等病原真菌数量较NPK处理显著降低。施用棉秆炭显著增加了棉花根际土壤中有机质、速效钾和速效氮的含量,而速效磷的含量则降低;对pH的影响不显著,但显著提高了土壤的电导率。RDA分析中,土壤有机质和速效氮是影响棉花根际土壤真菌群落结构的重要环境因素。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。Verticillium数量与黄萎病发病率和病情指数呈极显著正相关。施用棉秆炭降低了棉花黄萎病病原菌数量,与NPK处理相比,增量棉秆炭Verticillium数量显著降低了63.83%。与NPK处理和NPKS处理相比,NPKB1处理增加了黄萎病病害发病率和病情指数,NPKB2处理黄萎病病害发病率下降不显著,病情指数分别降低了2.2%和15.0%。【结论】施用棉秆炭降低了连作棉花根际土壤真菌多样性,减少了黄萎病病原菌数量,增加了连作棉花根际土壤养分含量。虽然没有显著降低棉花黄萎病发病率,但有缓解病害发病程度的趋势。     

不同秸秆生物炭对红壤性水稻土养分及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同秸秆转化生物炭对红壤性水稻土养分含量及微生物群落结构的影响差异,为土壤改良和秸秆资源的合理利用提供理论参考。【方法】以水稻和玉米秸秆300℃、400℃和500℃裂解得到的生物炭为添加材料,以发育于第四纪的红壤性水稻土为供试土壤,通过135 d室内培育试验,研究秸秆生物炭添加对红壤性水稻土pH、有机碳和养分含量、土壤微生物生物量碳（MBC）的影响,及其对磷脂脂肪酸（PLFA）表征的微生物群落结构的影响。试验共设7个处理：对照（CK）、添加水稻秸秆炭300℃（RB300）、400℃（RB400）、500℃（RB500）和添加玉米秸秆炭300℃（CB300）、400℃（CB400）、500℃（CB500）。【结果】物料类型和制备温度因素显著影响裂解得到生物炭材料的养分含量和化学性质。培育试验表明,两种秸秆生物炭的添加,平均提高土壤pH值0.16个单位;土壤有机碳、速效磷和速效钾水平,分别比对照增加26.1%、20.6%和281.8%。水稻秸秆炭对土壤速效钾水平促进作用较大,而玉米秸秆炭则主要增加速效磷含量。低温裂解秸秆炭（300℃）的添加,并没有显著影响土壤碱解氮和无机氮含量;而添加RB500和CB500处理的碱解氮分别比对照低10.4%和8.1%,硝态氮含量分别比对照高63.6%和100.7%（P＜0.05）。添加生物炭处理,微生物生物量碳和磷脂脂肪酸总量平均比对照增加63.4%和47.5%,但添加300℃秸秆炭处理与对照差异不显著;两种秸秆炭的输入均可以增加革兰氏阴性细菌（G-）、革兰氏阳性细菌（G+）、放线菌和真菌的含量,且不同制备温度处理间的差异表现为300℃＜400℃＜500℃。主成分分析表明,水稻秸秆炭对土壤微生物群落结构的影响较玉米秸秆炭更为显著;不同温度水稻秸秆炭间,群落结构差异明显,而不同温度玉米秸秆炭间没有区分开来。典范对应分析结果表明,生物炭添加可以通过改变土壤性质,间接影响微生物群落结构;其中,土壤速效磷、有机碳和速效钾含量与土壤微生物群落分布显著相关。【结论】水稻和玉米秸秆炭均可以改良红壤性水稻土的酸度,提高土壤养分含量和微生物量水平;两种秸秆炭的添加均改变了土壤微生物群落结构,其中以水稻秸秆炭的影响更为明显。     

近自然管理方式对橡胶林根际土壤真菌群落结构和多样性的影响

【目的】探究近自然管理后橡胶林土壤、根际和根表中真菌物种组成和多样性变化,为橡胶林生物多样性恢复和天然橡胶的可持续发展提供理论基础。【方法】在试验场内建立1 ha橡胶林固定样地进行近自然管理,同时建立常规处理和除草剂处理的样地进行对比,基于高通量测序的方法分析土壤、根际及根表中真菌群落结构、多样性和群落功能。【结果】橡胶林进行近自然管理和除草剂处理后,其土壤有机质和全磷含量降低,近自然管理后pH和含水率升高。常规林、近自然管理林和除草剂处理林土壤、根际和根表的主要优势真菌类群是子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);近自然管理后橡胶林土壤中子囊菌门减少,根际和根表中子囊菌门增加。在OTU水平上进行PCoA分析,土壤和根表中物种组成存在显著差异(P<0.05)。3种橡胶林土壤、根际和根表中真菌的α多样性无显著差异(P>0.05);在OTU水平上的γ多样性分析,根表中近自然管理林的真菌物种总量高于常规林和除草剂处理林;RDA分析结果表明土壤、根际和根表中主要环境影响因子分别为pH、全氮和有机质。通过FUNGuild功能预测,3种橡胶林土壤、根际及根表真菌群落的营养型以腐生营养型为主,土壤中腐生营养型真菌含量高于根际和根表,近自然管理后橡胶林土壤中腐生营养型真菌减少。【结论】近自然管理方式后橡胶林土壤理化性质和养分发生改变,在一定程度上影响真菌的群落结构和多样性,同时增加了土壤中真菌在根表上的富集。     

镉污染对稻田土壤真菌群落结构及多样性的影响

【目的】探究镉胁迫对稻田土壤真菌群落结构及其多样性的影响,为阐释镉胁迫对稻田土壤微生物多样性的影响机制提供科学依据。【方法】以湖南某镉矿周边3个镉污染程度（高、中和低）的稻田土壤为研究对象,采集土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤真菌群落结构,对比分析不同镉污染组土壤真菌群落多样性和群落结构差异。【结果】稻田土壤的真菌α多样性随着镉污染水平升高逐渐降低,高镉组（总镉含量>3.0 mg/kg） α多样性显著低于中镉组（总镉含量0.3~3.0 mg/kg）和低镉组（总镉含量<3.0 mg/kg）（P<0.05,下同）,但中镉组和低镉组之间的差异较小。高镉组与中、低镉组土壤样品间真菌群落具有显著差异。在门水平上,子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和被孢霉门（Mortierellomycota）在所有样品组中均属优势菌门,相对丰度在51.09%~81.93%。韧伞属（Hypholoma）、篮状菌属（Talaromyces）、Meliniomyces属在高镉组的相对丰度显著高于中镉组和低镉组,可能是潜在的耐镉菌。有机质、pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】高浓度镉污染可降低稻田土壤真菌群落α多样性并改变土壤真菌群落结构。pH、碱性氮、有效磷、有效钾、总磷、有机质、总镉及有效镉均与土壤真菌群落结构显著相关,是影响土壤真菌群落结构的主要驱动因子。     

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。     

不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除性能及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除效果和微生物群落的影响,获得去除土壤阿特拉津的最佳生物炭类型,为阿特拉津污染农田土壤的强化修复提供参考。【方法】以牛粪、甘蔗渣和污泥为原材料制备生物炭,分别于0、10、20、30和40 d测定阿特拉津降解率及土壤pH、有机质含量、腐殖质含量、酶活性和细菌群落结构,并采用冗余分析探明阿特拉津降解率与环境因子及土壤细菌群落结构的相关性。【结果】添加生物炭可明显促进土壤中的阿特拉津降解,3种生物炭的降解率排序为甘蔗渣生物炭(67.94%)>牛粪生物炭(58.39%)>污泥生物炭(48.63%)。同时,添加生物炭显著提高土壤p H、有机质和腐殖质含量(P<0.05,下同),提升微生物活性和群落结构多样性,加速阿特拉津的生物降解,以甘蔗渣生物炭效果最显著,相较于不添加生物炭(CK),pH提升23.76%,有机质含量升高4.39 g/kg,腐殖质含量升高2.24 g/kg。此外,施入生物炭显著提高土壤脱氢酶、过氧化氢酶和脲酶活性,并促进阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、链霉菌科(Streptomycetaceae)、微球菌科(Micrococcaceae)和小单孢菌科(Micromonosporaceae)的相对丰度提升。冗余分析表明,环境因子及降解功能微生物均对阿特拉津的降解做出贡献,甘蔗渣生物炭处理与pH、有机质、阿特拉津降解率及腐殖质呈正相关。【结论】施入生物炭可改善土壤理化性质(pH、有机质和腐殖质),明显提升阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科、伯克氏菌科、链霉菌科、微球菌科和小单孢菌科相对丰度,进而加速土壤中阿特拉津的去除,以甘蔗渣生物炭的效果最佳。收集废弃甘蔗渣制成生物炭,既可实现农业废弃物的回收利用,又能助力农田土壤中阿特拉津污染修复和地力提升。     

海南和西双版纳植胶区橡胶树根际真菌群落多样性分析

【目的】探讨不同气候区的植胶区橡胶树根际真菌群落组成和多样性差异以及环境因子相关性,为橡胶林高效种植管理及增产提质提供理论参考。【方法】以海南和西双版纳植胶区橡胶树为研究对象,通过提取橡胶树根际土壤样品的DNA,采用高通量测序技术研究分析两地橡胶树根际真菌的物种组成、多样性特征及主要驱动因子,并对其进行功能预测。【结果】海南和西双版纳在门水平和属水平上根际真菌组成及群落结构存在差异,西双版纳的担子菌门(Basidiomycota)相对丰度高于海南,但其子囊菌门(Ascomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)的相对丰度低于海南。降雨量和铵态氮(AN)对海南橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高,速效钾(AK)和全钾(TK)对西双版纳橡胶树根际真菌群落组成变异的解释率最高。优势菌门中,子囊菌门与土壤有机质(SOM)呈显著负相关(P<0.05,下同),担子菌门与SOM呈正相关被孢霉门与SOM、AK呈显著负相关。在OTU水平上,海南植胶区橡胶树根际真菌的Shannon指数高于西双版纳,差异极显著(P<0.01);两地橡胶树根际真菌的β多样性差异不显著(P>0.05);海南植胶区橡胶树根际真菌的γ多样性更大。海南橡胶林根际真菌中内生菌—凋落物腐生菌—土壤腐生菌(Endophyte-litter saprotroph soil saprotroph)、真菌寄生菌(Fungal parasite)和菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal)的相对丰度明显高于西双版纳橡胶林根际真菌。【结论】土壤理化性质是影响橡胶树根际真菌的最主要原因,西双版纳的SOM高于海南,从而导致西双版纳担子菌门相对丰度较高,子囊菌门较低,且西双版纳的AK也高于海南,故西双版纳的被孢霉门相对丰度也较低。     

广西百色生姜根际土壤丛枝菌根真菌资源调查

【目的】调查广西百色生姜根际土壤丛枝菌根（Arbuscular mycorrhizae,AM）真菌与生姜的共生情况及其与根际土壤因子的关系,为筛选对广西生姜有促生及防病效果的菌株及推动AM真菌在生姜生产上的应用提供理论依据。【方法】于2020年7月在广西百色生姜种植区采集5份生姜根际土壤样品和根系样品,测定土壤理化性质、菌根侵染率和AM真菌孢子密度,并对AM真菌孢子进行形态学鉴定,研究AM真菌的定殖特性及物种多样性。【结果】不同采样点的土壤理化性质差异明显,土壤pH为4.95~6.37,土壤全氮、速效磷、有机质和交换性镁含量分别为0.175%~0.327%、8.5~95.0 mg/kg、25.1~40.0 g/kg和0.51~3.61 cmol/kg。不同采样点的生姜根系均有AM真菌定殖,定殖率在3.23%~29.06%。5个采样点共分离鉴定出AM真菌8属13种,包括无梗囊霉属（Acaulospora）3种、球囊霉属（Glomus）2种、根内球囊霉（Rhizophagus）3种、类球囊霉属（Paraglomus）1种及未知种属4种。优势种Rhizophagus mosseae在5个生姜采样点的土壤中均有分布。AM真菌孢子密度为44~288个/20 g干土。相关分析结果表明,根系内AM真菌定殖率与土壤有机质含量呈极显著正相关（R=0.501,P<0.01）,孢子密度与土壤速效磷含量呈显著正相关（R=0.603,P<0.05）。【结论】不同采样点生姜根际土壤具有较丰富的AM真菌资源,AM真菌物种多样性差异明显,新植生姜地块的AM真菌孢子密度大于连作生姜地块,土壤有机质和速效磷含量是影响生姜根际AM真菌群落组成和分布的主要土壤因子。     

新疆连作棉田施用生物炭对土壤养分及微生物群落多样性的影响

【目的】研究生物炭处理对新疆连作棉田土壤养分和微生物多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和防治棉花连作障碍提供科学依据和理论指导。【方法】在大田覆膜滴灌栽培条件下,测定土壤养分含量,并采用常规培养法,结合Biolog微平板技术对连作棉田根际和非根际土壤可培养微生物、生理菌群数量和碳源利用进行分析,研究施用生物炭对新疆石河子垦区灰漠土和风沙土土壤养分和微生物多样性的影响。灰漠土试验分别设生物炭+常规NPK施肥（BC+CK）和常规NPK施肥（CK）两种,生物炭施用量22.5 t·hm^-2;风沙土设低量生物炭+常规NPK施肥（BC1+CK）、高量生物炭+常规NPK施肥（BC2+CK）和常规NPK施肥（CK）3种,低量生物炭施用量22.5 t·hm^-2,高量生物炭施用量45 t·hm^-2。【结果】施用生物炭对新疆连作棉田根际和非根际土壤pH和养分有一定的影响。和常规施肥相比,灰漠土pH降低或差异不显著,风沙土则显著升高。有机质含量两组灰漠土根际土壤分别增加36.1%和7.9%,非根际土壤分别增加32.8%和15.4%;风沙土低量生物炭和高量生物炭根际土壤分别增加63.6%和295.1%,非根际土壤分别增加93.5%和108.8%。灰漠土其余养分含量规律不明显,风沙土速效磷和速效钾含量有增加趋势,速效氮含量降低。施用生物炭对新疆连作棉田根际土壤细菌和真菌数量有提升作用,风沙土作用效果好于灰漠土。两组灰漠土根际土壤细菌数量分别提高2.2%和72.1%,真菌数量分别提高80.0%和83.3%;风沙土低量和高量生物炭处理细菌数量分别提高16.1%和35.7%,真菌数量均提高了300.0%。同时施用生物炭提高了灰漠土根际和非根际土壤纤维素分解菌和自生固氮菌的数量,但亚硝化细菌数量有降低趋势;风沙土根际和非根际土壤5类生理菌群的数量均显著提高。土壤微生物群落碳源利用表明,施用生物炭土壤微生物活性差异不显著或显著提升,但风沙土根际土壤微生物的作用效果好于非根际土壤;根际土壤Shannon指数有升高趋势。【结论】总体而言,施用生物炭能提高新疆灰漠土和风沙土连作棉田根际土壤养分和微生物多样性,且风沙土的改良效果好于灰漠土。