灭菌方式对人参连作土壤养分及真菌群落结构的影响

强还原土壤灭菌和氯化苦土壤熏蒸是2种常用的农业措施,为了探寻2种灭菌方式对人参连作土壤养分及真菌群落结构的影响,采用化学分析和高通量测序技术研究氯化苦土壤熏蒸技术加复合微生物菌肥(SFC＿CB)、强还原土壤灭菌技术加复合微生物菌肥(RSD＿CB)和氯化苦土壤熏蒸技术加强还原土壤灭菌技术(SFC＿RSD)对人参连作土壤养分及真菌群落结构的影响。结果表明,SFC＿CB处理组显著提高了土壤有机质(SOM)和全钾(TK)含量,RSD＿CB处理组显著提高了土壤电导率(EC值)和速效钾(AK)、水解氮(AN)含量,SFC＿RSD处理组显著提高了土壤pH值和有效磷(AP)含量;与RSD＿CB处理组相比,SFC＿CB、SFC＿RSD处理组显著降低了土壤真菌群落丰富度、多样性和均匀度,提高了覆盖度;从不同处理土壤样本中共检测到5个真菌门、9个真菌纲、15个真菌目、19个真菌科和24个真菌属,其中共有OTU被划分为20个真菌属,有17个真菌属的相对丰度发生显著变化,特有OTU被划分为47个真菌属,SFC＿CB、RSD＿CB、SFC＿RSD处理组分别包含15、29、18个属。此外,土壤真菌群落多样性与土壤养...     

灭菌方式对植烟土壤微生物群落的影响

对连作障碍严重的植烟土壤进行物理熏蒸、棉隆化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原技术灭菌处理，以未经处理的土壤为对照，分析土壤的理化性质和微生物群落的变化；应用FUNGuild 对真菌群落进行功能预测。结果表明：与对照相比，化学熏蒸显著提高了土壤的水解氮含量，物理熏蒸显著提高了速效磷和速效钾含量，甘蔗渣土壤强还原处理显著提高了土壤的pH值和有机质含量；物理熏蒸、化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原处理的土壤中尖孢镰刀菌数量分别减少了26.74%、41.39%和38.46%，3种灭菌方式对植烟土壤尖孢镰刀菌均具有抑制效应；不同灭菌方式的土壤微生物群落组成发生明显变化，化学熏蒸和甘蔗渣土壤强还原处理提高了土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、结核杆菌属(Tuberibacillus)、梭菌属(Clostridium)和拟杆菌属(Bacteroides)的相对丰度；甘蔗渣土壤强还原处理土壤中，氢孢菌属(Hydrogenispora)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)和拟杆菌属(Bacteroides)成为优势菌属。群落功能预测表明，物理熏蒸导致土壤中病理营养型真菌增加，化学熏蒸导致腐生–共生营养型向病理–腐生营养型转变，而甘蔗渣土壤强还原灭菌处理则降低了病理营养型真菌丰度并促进腐生真菌的大量繁殖。     

不同连作年限温室草莓根际土壤性质及真菌群落特征分析

土壤真菌在土壤生态环境中起着至关重要的作用,长期单作或连作会导致土壤真菌群落结构发生变化。为研究长期连作对草莓植株健康和根际真菌群落组成的影响,采用Illumina MiSeq测序技术,比较分析未连作(CK)和不同连作年限(1、2、4、7、9、11年)温室草莓根际土壤性质及真菌群落的结构特征。结果表明,草莓连作后土壤理化性质发生显著变化,连作4年后养分含量开始明显下降。高通量测序表明,土壤真菌群落丰富度和多样性随连作年限增加而增加,土传病害菌镰刀菌属(Fusarium)、腐质霉属(Humicola)、久浩酵母属(Guehomyces)丰度显著增加,斗管囊霉属(Funneliformis)、节丛孢属(Arthrobotrys)丰度从连作第4年开始下降。Spearman相关性分析表明,土壤pH值、速效钾和速效氮是判定草莓连作系统中有益菌群与致病菌群结构的主要因素。RDA分析表明,pH值、速效氮是决定连作系统中Funneliformis、Arthrobotrys丰度的主要土壤因子;速效钾是影响Guehomyces、Humicola、Fusarium丰度的主要土壤因子。本研究结果可为草莓种植的...     

连作对芋头根际土壤理化性状和微生物特性的影响

为探索芋头连作对土壤理化性状和微生物性状的影响,对芋头头茬和连作2年的根际土壤理化性状进行测定,用荧光定量PCR技术与Illumina高通量测序检测细菌和真菌数量、群落结构。连作芋头根际土壤有机质、碱解氮、速效磷、钙、镁、铁含量较头茬下降显著,而速效钾、锌含量显著增加。连作细菌与真菌的基因拷贝数显著高于头茬。连作芋头根际土壤细菌群落多样性指数、相对丰度较头茬差异较小,但连作芋头根际土壤真菌群落多样性指数显著高于头茬,且门、属的丰度与头茬有较大的差异,其中连作镰刀菌属、亡革菌属、周刺座霉属、小画线壳属的丰度较头茬大幅增加。连作改变了根际土壤营养元素含量,造成根际土壤细菌与真菌数量显著高于头茬,引起了土壤致病真菌丰度大幅增加。     

不同连作年限栝楼根际土壤微生物群落多样性分析

为明确连作对栝楼根际土壤微生物群落的影响和栝楼连作障碍产生的原因,以连作2年和连作4年的栝楼根际土壤为研究对象,进行土壤理化性质测定以及土壤细菌16S和真菌ITS高通量测序。土壤理化性质测定结果表明,与连作2年的栝楼根际土壤样本相比,连作4年的栝楼根际土壤样本中有机碳含量下降;与对照土壤样本和连作2年的栝楼根际土壤样本相比,连作4年的栝楼根际土壤样本阳离子交换量(CEC)下降,说明土壤保肥能力已下降。细菌群落α多样性分析结果显示,栝楼连作对细菌群落的影响相对较小。细菌群落结构分析结果表明,与对照土壤样本相比,栝楼连作根际土壤中一些具有重要功能的细菌门相对丰度下降。与对照土壤样本相比,连作2年和连作4年的栝楼根际土壤样本中真菌群落群落结构和组成发生明显变化,一些有害真菌属如Stagonosporopsis、Rhizoctonia和Colletotrichum的相对丰度大幅增加。典型相关分析结果表明,硝态氮含量、全磷含量和速效磷含量是栝楼根际土壤微生物群落多样性的主要影响因素;pH值、阳离子交换量是CK土壤微生物群落多样性的主要影响因素。     

淹水对辣椒连作土壤化学性质与微生物群落结构的影响

【目的】 明确淹水对连作辣椒土壤环境的影响,为减轻辣椒连作障碍提供技术依据。【方法】 以安徽和县的大棚内连作辣椒进行连续3年的淹水和不淹水土壤为研究对象,以不淹水为对照,采用流动分析仪、qPCR荧光定量技术和Miseq测序技术探究淹水对辣椒连作土壤化学性质和微生物群落结构的影响;同时以辣椒为试材,采用体外培养皿法验证淹水和不淹水土壤对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】 土壤淹水处理显著降低了土壤EC值、有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷的含量。荧光定量结果表明土壤淹水处理显著增加了细菌菌群丰度（P<0.05）,但降低了真菌菌群丰度。高通量测序结果表明,微生物群落组成在门水平上,淹水处理显著增加了放线菌门（Actinobacteria）和Myxococcota的相对丰度,降低了厚壁菌门（Firmicutes）和被孢霉门（Mortierellomycota）的相对丰度;在属水平上,淹水处理降低了潜在病原菌镰孢菌属（Fusarium）相对丰度并与土壤硝态氮呈显著正相关,增加了潜在固氮菌属中的固氮弧菌属（Azoarcus）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、Sideroxydans、Candidatus_Solibacter、藓杆菌属（Bryobacter）及潜在有益菌属Aspergillus和枝顶孢霉属（Acremonium）的相对丰度,并与土壤硝态氮呈显著负相关;土壤硝态氮含量显著影响土壤细菌和真菌的群落结构。培养皿试验结果表明,淹水处理土壤中的辣椒种子发芽率、幼苗鲜重和根长显著高于不淹水处理土壤。【结论】 辣椒连作土壤淹水处理显著降低了EC值,降低了潜在病原菌和增加了潜在有益菌丰度,但土壤速效养分含量显著降低。同时,土壤淹水有利于辣椒种子萌发与幼苗生长,有利于缓解辣椒连作障碍。     

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...     

基于高通量测序研究施肥对连作植烟土壤环境及微生物的影响

为了研究不同施肥处理对连作植烟土壤环境因子及微生物群落多样性的影响,了解施肥后土壤微生物群落与环境因子的联系,采用IlluminaMiSeq高通量测序技术,对不同施肥处理下连作植烟土壤进行了细菌16S rRNAV4-V5区、真菌ITS rRNAV4-V5区测序,并通过主成分分析及冗余分析研究了连作植烟土壤的8种环境因子（有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、蛋白酶、过氧化氢酶、磷酸酶、蔗糖酶）及微生物之间的关系。结果表明：测序质控后获得有效序列264 500个,获得22 035个操作分类单元(OTUs);菌落热图显示,施肥处理与对照相比增加了土壤中细菌与真菌的群落组成。施肥处理的细菌及真菌多样性与CK均呈较大差异,不同施肥处理的细菌或真菌结构聚集较紧密,而CK在排序轴中与其余处理较为分散,这说明施肥可以明显改变连作土壤细菌与真菌的结构;速效钾含量在一定范围内会影响土壤细菌群落的多样性和丰度,而8种环境因子对真菌的多样性和丰度均有不同程度的影响。运用高通量测序技术获取的烟草根际土壤微生物信息较为丰富,可为植烟土壤环境因子与微生物群落多样性研究提供理论参考。     

丛枝菌根真菌对淮安红椒连作土壤养分和酶活的影响

在分析淮安红椒(Capsicum annuum L.)连作10年大棚土壤养分含量和土壤酶活性的基础上,研究了根际施用不同量丛枝菌根真菌对土壤有机质、有效养分和酶活的影响,探讨了丛枝菌根真菌修复淮安红椒连作障碍的可能性及其机理。结果表明,连作土壤中有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量显著升高,脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、过氧化物酶、脱氢酶活性显著降低,而过氧化氢酶活性显著升高;每株施用3、5g丛枝菌根真菌能够促进红椒对土壤有机质和有效养分的吸收,使土壤中有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量显著降低,能够改善根际土壤微生态,显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、过氧化物酶和脱氢酶活性,从而降低过氧化氢酶活性;丛枝菌根真菌能够显著缓解淮安红椒连作障碍。     

米槁根际微生物群落结构及其与土壤养分相关性

以米槁(Cinnamomum migao H. W. Li)3个主要自然分布产地根际土壤为材料,采用宏基因组测序技术,对米槁根际土壤微生物群落结构和功能基因进行分析,结合土壤养分因子,揭示根际微生物群落结构和基因功能与土壤养分间互作关系。研究结果表明：共注释到米槁根际微生物36门1 012属,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势门类群,芽孢杆菌属(Bacillus)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、副伯克霍尔德菌属(Paraburkholderia)、链霉菌属(Streptomyces)、假单胞菌属(Pseudomonas)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)为优势属类群;KEGG数据库注释结果表明,代谢功能基因丰度在不同产地均最高;不同产地间各土壤养分质量分数存在显著差异,相关性分析结果显示,全氮、铵态氮及速效钾与微生物群落结构组成相关性最大,全氮和速效钾与功能基因相关性最大,全氮、铵态氮及速效钾共同作用,为影响米槁根际微生物群落结构和功能基因分布的主要驱动因子。     

磷肥和生物炭配施对杉木林地土壤微生物的影响

以二代杉木林地土壤为供试土壤，进行室内培养试验来探讨P肥与生物炭配施对杉木林地土壤养分和微生物结构的影响，为施用生物炭和P肥对我国经营南方杉木人工林的可持续性提供合理的依据。试验设置4组处理，进行150 d室内生物培养试验后测定土壤基本养分状况，同时采用高通量测序技术分析土壤细菌、真菌的群落组成，并对土壤主要养分与微生物类群的相关性进行分析。结果表明，与单施P肥处理组（P）相比，在施加P肥的条件下，配施的生物炭在氧化前后均能促进土壤全C、全N、全P，速效K的含量增加，同时也降低了硝态氮和速效P的含量，其中与施生物炭处理组（WBCP）相比，氧化生物炭处理组（OBCP）对速效P和溶解性有机碳的含量有显著的抑制作用；与原土（CK）相比，P处理组中土壤细菌相对丰度以及群落结构差异较小，而其他处理中土壤的细菌相对丰度以及群落结构差异较大；WBCP和OBCP处理组对土壤真菌种类影响弱于P处理组，不同生物炭的添加培养分别降低子囊菌门的相对丰度，提高了毛霉亚门的相对丰度；土壤基本养分含量与门、属水平下主要微生物类群具有密切的相关性。因此在施用P肥的土壤中添加生物炭，能够有效改善杉木人工林土壤的主要养分状况，总体上促进土壤微生物物种数的增加，但生物炭氧化后其改善效果减弱，在对主要微生物类群相对丰度的调节上具有差异。     

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。     

万寿菊秸秆堆肥在缓解烟草连作障碍中的作用

【目的】探索在大田试验条件下万寿菊秸秆堆肥对烟草连作根际土壤理化性状、微生物群落及烟草青枯病发生的影响,为利用万寿菊秸秆堆肥缓解烟草连作障碍提供依据。【方法】试验于2018—2020年进行,设2个处理:即施用1500 kg/ha万寿菊秸秆堆肥处理（FMC）和不施用万寿菊秸秆堆肥对照（CK）。施用万寿菊秸秆堆肥第3年（2020年）,于烟叶移栽后50和100 d时采集烟株根际土壤,测定分析土壤理化指标和土壤细菌、真菌群落结构,并调查烟草青枯病发生情况。【结果】与CK相比,FMC处理的土壤pH和有机质含量显著提高（P<0.05,下同）,而土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量无显著变化（P>0.05）; FMC处理也可显著提高土壤细菌群落Sobs和Chao1指数,而对土壤真菌群落多样性的影响较小。施用万寿菊秸秆堆肥可改善土壤微生物群落结构,提升被孢霉属（Mortierella）、毛壳菌属（Chaetomium）等拮抗菌的相对丰度,而降低劳尔氏菌属（Ralstonia）和镰刀菌属（Fusarium）等病原菌的相对丰度。施用万寿菊秸秆堆肥3年可显著降低烟草青枯病的发病率和病情指数,对烟草青枯病的相对防效为47.72%。【结论】万寿菊秸秆堆肥可改善烟株根际土壤理化性状和微生物群落结构,降低烟草青枯病发病情况,在缓解烟草连作障碍方面具有积极作用。     

不同连作年限桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系

[目的]调查分析不同连作年限条件下桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系,为桑园土壤养分管理和健康可持续发展提供参考依据.[方法]以近15年未植桑的田块为对照(CK),测定连作5、10和15年桑园根际土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和pH等土壤参数,并分析其与桑叶年产量的关系.[结果]与CK相比,连作5和15年的桑园土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾、pH和速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著提高(P<0.05,下同);连作10年,桑园土壤全磷、全钾、速效磷、速效钾含量和速效磷/速效氮、速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著降低.桑园土壤养分整体以连作15年最高,连作5年次之,连作10年最低;桑叶年产量以连作10年最高,达40050 kg/ha,连作5年次之,连作15年最低.相关性分析结果表明,有机质含量与其他养分含量均呈显著或极显著(P<0.01,下同)正相关,pH与有机质、全氮、速效氮和速效钾呈极显著正相关;桑叶年产量与土壤养分含量呈显著或极显著负相关.[结论]长期植桑的桑园土壤养分含量与桑叶年产量密切相关.增施有机肥可提高桑园土壤有机质,也有助于均衡提高土壤养分及改善土壤pH.     

连作对大蒜土壤养分、微生物结构和酶活的影响

为探讨引起大蒜连作障碍形成的原因,研究了连作0年(对照)、5年和10年的大蒜土壤理化性质、土壤微生物数量和酶活变化趋势。结果表明,随着连作年限的增加,大蒜产量降低,与对照相比,连作5年和10年的大蒜产量分别下降了31.1%和40.8%。大蒜连作使土壤p H升高,土壤速效钾、铵态氮,硝态氮及有机质的含量降低;土壤中细菌、放线菌数量降低,而真菌数量升高;土壤中过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性显著降低,说明长期连作影响土壤中物质和养分的转化。综上所述,长期连作使大蒜产量降低,p H升高,酶活降低,土壤中微生物结构发生改变。建议施用有机肥来改善土壤性质,改良土壤中微生物的酶活性和菌群结构。     

Changes in fungal community and diversity in strawberry rhizosphere soil after 12 years in the greenhouse

Soil fungi play a very important role in the soil ecological environment. In agricultural production, long-term monoculture and continuous cropping lead to changes in fungal community diversity. However, the effects of long-term monoculture and continuous cropping on strawberry plant health and fungal community diversity have not been elucidated. In this study, using high-throughput sequencing (HTS), we compared the fungal community and diversity of strawberry rhizosphere soil after various durations of continuous cropping (0, 2, 4, 6, 8, 10 and 12 years). The results showed that soil fungal diversity increased with consecutive cropping years. Specifically, the soil-borne disease pathogens Fusarium and Guehomyces were significantly increased after strawberry continuous cropping, and the abundance of nematicidal (Arthrobotrys) fungi decreased from the fourth year of continuous cropping. The results of correlation analysis suggest that these three genera might be key fungi that contribute to the changes in soil properties that occur during continuous cropping. In addition, physicochemical property analysis showed that the soil nutrient content began to decline after the fourth year of continuous cropping. Spearman's correlation analysis showed that soil pH, available potassium (AK) and ammonium nitrogen (NH₄⁺-N) were the most important edaphic factors leading to contrasting beneficial and pathogenic associations across consecutive strawberry cropping systems.     

作物轮作对谷田土壤理化性质及谷子根际土壤细菌群落的影响

采用谷子连作(Si-Si-Si)、马铃薯-玉米-谷子轮作(St-Zm-Si)、玉米-大豆-谷子轮作(Zm-Gm-Si)和大豆-马铃薯-谷子轮作(Gm-St-Si)四种种植模式进行定位试验,研究轮作对土壤理化性质、土壤酶活性、谷子产量和根际细菌群落结构的影响。结果显示,与连作相比,Gm-St-Si轮作模式下土壤的pH值升高,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量增加,土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维素酶和蔗糖酶活性提高,谷子产量显著增加;利用Illumina MiSeq测序技术对谷子根际土壤细菌群落结构进行分析,发现三个轮作处理的OTU数目和多样性指数均高于连作,轮作与连作的细菌群落结构与组成存在明显差异,其中Gm-St-Si处理含有丰富的疣微菌门、酸杆菌门和浮霉菌门,高丰度菌包括Planctomyces、Gemmata、Flavisolibacter、Luteolibacter等。综上表明,大豆-马铃薯-谷子轮作能改善谷田生态环境,提高土壤肥力,促进土壤微生物多样性,使谷子产量增加。     

梨园不同土壤深度细菌多样性分析

【目的】通过研究梨园不同土壤深度细菌微生物群落变化情况,为梨园精准施肥及土壤微生物群落结构改良提供参考。【方法】以河北省农林科学院昌黎果树研究所孔庄试验基地梨园土壤为研究对象,通过测定不同深度土壤（5~15 cm、15~25 cm和25~35 cm）的理化性质及细菌微生物群落结构,揭示土壤理化性质和细菌变化趋势及相互关系。【结果】梨园土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量随着土壤深度的增加逐渐降低。不同深度土壤相同OTUs为3025个,一致性达60.00%。香农指数、辛普森指数、Chao1指数和ACE指数均随土壤深度增加逐渐降低,且各指数在处理间均无显著差异（P>0.05）。主成分（PCoA）分析发现,5~15 cm与15~25 cm的土壤细菌群落结构相似性较高,25~35 cm与5~15 cm、15~25 cm土壤群落结构均差异较大。土壤细菌门水平以变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteriota）为主;细菌属水平以RB41、念珠菌固体杆菌属（Candidatus Solibacter）和藓杆菌属（Bryobacter）为主;细菌种水平以大肠杆菌（Escherichia coli）的相对丰度为最高。有机质、碱解氮、速效磷和速效钾均与变形菌门呈极显著正相关（P<0.01）,与泉古菌门（Crenarchaeota）呈显著负相关（P<0.05,下同）。有机质、碱解氮和速效磷均与香农指数呈显著正相关。【结论】土壤深度对梨园土壤理化性质和细菌群落结构影响较大,细菌群落与土壤理化性质相关性较强。不同梨园土壤深度下细菌群落的分布情况,可作为改善细菌群落多样性依据。