不同茶树品种土壤细菌群落结构和多样性特征

为明确不同茶树品种的土壤细菌群落结构和多样性特征,基于Illumina高通量测序技术对来源同一地块的10个茶树品种土壤细菌16S rRNA进行测序和生物信息学分析。结果表明,不同品种间细菌群落组成相似,共有优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteriota）;属水平上较高丰度的优势菌属为酸杆菌属（Acidobacteriales）。品种间的差异表现在种群丰度上,酸杆菌属（Acidobacteriales）是‘尖波黄’（JBH）、‘毛蟹’（MX）、‘蜀永1号’（SY1）、‘白叶1号’（BY1）品种的主要优势菌属,‘政和大白茶’（ZHDBC）的优势菌属为罗河杆菌属（10.04%）,‘佛手’（FS）的优势菌属为JG30-KF-AS9(7.51%)。多样性分析显示‘中茶302’(ZC302)与其他9个品种的群落差异较大,其丰度和多样性指数均为最低。     

麦季施磷量对小麦-玉米轮作产量及土壤有效磷的影响

为提高陕西关中地区小麦-玉米轮作体系磷素利用率和节本增效，以及筛选合理的磷肥施用方式，于2018-2021年进行连续3年的仅小麦季一次施磷的田间定位试验，通过设置0、75、150、225和300 kg·hm^-2 5个施磷（P₂O₅）水平，分析了麦季施磷量对小麦-玉米轮作产量、生物量、植株磷积累转运及土壤有效磷含量的影响。结果表明，与不施磷处理相比，施磷处理下小麦和小麦-玉米周年籽粒产量分别提高29.38%~40.95%和15.72%~24.57%，成熟期生物产量分别提高18.56%~34.19%和12.84%~23.29%，花前干物质转运量分别提高31.65%~63.33%和27.79%~52.47%，成熟期磷积累量分别提高37.08%~54.67%和39.54%~44.38%，磷素转运量分别提高90.82%~165.63%和44.06%~58.27%。通过进一步回归分析发现，实现小麦季和小麦-玉米周年最高产量的施磷量分别为207 和201 kg·hm^-2；若综合考虑粮食安全、环境安全和肥料利用率，以95%的小麦最高产量为实际目标，小麦季施磷量仅为130 kg·hm^-2，两个最高产量的施磷量分别降低37.20%和35.32%，磷肥利用率分别提高2.27和2.87个百分点，小麦成熟期和玉米成熟期土壤有效磷含量分别为17.96和12.31 mg·kg^-1。因此，陕西省关中小麦-玉米轮作区麦季一次施用磷肥可实现小麦和小麦玉米周年高产稳产，本试验条件下130 kg·hm^-2为满足较高的轮作产量和磷肥利用率的适宜麦季施磷水平。     

连续不同施氮对小麦-玉米轮作农田土壤理化性状的影响

为明确施氮量对农田土壤理化形状的影响,以小麦-玉米轮作体系为研究对象,通过4年连续定位试验,比较了连续不同施氮处理对不同土层土壤理化指标的影响。结果表明,连续不同施氮处理对土壤有机质和全氮含量、碳氮比、土壤容重有显著影响,但对pH的影响较小。在0~30cm土层,土壤有机质和全氮含量随施氮量的增加而增加,当施氮量为240kg·hm~(-2)时,有机质含量增加速率最快,当施氮量为360kg·hm~(-2)时,土壤全氮含量最高。在30~60cm和60~90cm土层,不同施氮处理对土壤有机质、全氮含量的影响降低。综合土壤碳氮比和容重等指标,本区域推荐施氮量为240kg·hm~(-2)。     

化肥减量配施有机肥下芒果园土壤细菌多样性及群落结构特征

为了探究化肥减量配施有机肥对芒果园土壤细菌多样性和群落结构的影响。本研究以海南省乐东黎族自治县某芒果园为研究对象,采用Illumina Miseq测序平台,对化肥减量配施有机肥和常规施用化肥两种施肥方式处理的芒果园土壤进行16S rRNA高通量测序分析。结果表明:通过化肥减量配施有机肥处理的芒果园土壤的有机质含量、碱解氮含量和有效磷含量比常规施肥增加了54.87%、40.73%、64.17%,镉和铅含量分别比常规施肥减少了65.09%和68.81%,而汞和铜含量分别比常规施肥增加了74.19%和32.21%。基于97.00%的相似度对所得序列进行聚类分析,2种处理的芒果园土壤中共有2702个operational taxonomic units(OTUs)。其中化肥减量处理的土壤平均有1784个OTUs,常规施肥处理的土壤平均有1568个OTUs。化肥减量配施有机肥的施肥方式能显著改善土壤质量,提高芒果园土壤细菌丰富度和多样性,并在一定程度上改变土壤细菌的群落结构。施肥方式的改变对土壤细菌的分布有较大的影响,化肥减量处理的芒果园土壤中变形菌门、放线菌门的含量较高;两种施肥方式下的土壤细菌群落结构有了明显的变化,但土壤中主要细菌的种类没有改变,土壤细菌群落结构仍保持一定的相似性;相关性分析结果显示土壤细菌群落受有机质、有效氮、有效磷和铜含量的影响较大。     

盐碱土类型对花生种子萌发过程中种子际土壤菌群结构的影响

本研究以不同含盐量的滨海盐土、内陆盐碱土和中等肥力非盐碱土壤为实验对象,探讨花生种子在吸水膨胀与萌发过程中,不同类型盐碱土对种子际土壤微生物多样性变化的影响。本实验对不同土壤样品中细菌的16SrRNA基因的V3-V4区进行PCR扩增;利用高通量测序的方法对12份V3-V4高变区PCR产物进行测序,并对测序数据进行生物信息学分析。结果显示:(1)东营青坨滨海盐土种子际土壤细菌群落多样性大于聊城高唐内陆盐碱土花生种子际土壤细菌群落多样性。(2)不同类型土壤样本微生物群落结构在纲水平存在明显差异。4种土壤中的种子际细菌共分属于6个菌纲,分别为Proteobacteria、Actinobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Acidobacteria和Firmicutes菌纲,并均以Proteobacteria和Actinobacteria菌纲为主要菌纲。全样本菌落结构分析结果表明,4种类型土壤中不同吸胀时间内种子际微生物菌落在门、属水平上的类型和丰度差异最为显著(p0.05)。(3)beta多样性分析和各样本遗传距离(phylogenetic distances)聚类树图分析表明,4个土壤类型的12个土壤样本种子际土壤中微生物群落均可聚为2大类。上述研究结果为盐碱地花生保全苗、促早发提供了重要的理论依据。     

豫北平原典型小麦-玉米轮作高产区节肥潜力分析

为明确当前黄淮海流域小麦-玉米轮作高产区施肥中存在的问题,于2016年对安阳、鹤壁、新乡和焦作4市(豫北平原典型小麦-玉米轮作粮食高产区)的小麦、玉米生产状况进行了问卷调查,并参照"3414"试验推荐施肥量进行节肥潜力分析。结果表明,该区域小麦和玉米的产量分别为8 352.75和9 063.60kg·hm-2;生产中小麦和玉米均存在不施用磷、钾肥的现象,施肥量与产量间不存在线性关系,即高施肥量未必对应高的产量;与推荐施肥量相比,小麦的节肥潜力为氮素40.6%～53.03%、磷素38.43%～44.94%、钾素-65.23%～-59.46%,玉米的节肥潜力为氮素31.47%～46.27%、磷素2.09%～12.17%、钾素-50.54%～-32.94%。说明这2种作物在生产中施肥状况均为氮多、磷少、钾不足,应当采取减氮、控磷、补钾的措施进行调节。     

化肥减施对花生根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为研究化肥减施对花生根际土壤微生物的影响,设不同化肥减施梯度试验,采用高通量测序技术分析各处理根际土壤细菌群落结构和多样性。结果表明:对比不施肥处理,习惯施肥处理OTUs、ACE和Chao1指数均明显上升,Simpson指数显著增大,Shannon指数显著减小,两处理间差异显著的细菌门\属(相对丰度排名前10)为8\3个;各减施处理间的群落构成和多样性差异不明显,但菌群丰度均显著高于不施肥处理,多样性与不施肥处理间差异不显著;化肥减施50%(225 kg/hm~2)条件下,根际土壤菌群物种丰度指数最高,多样性指数与不施肥处理差异很小;通过Venn图分析发现,在OTU数量种类方面,减施肥料处理不仅包含习惯施肥和不施肥,并拥有2个代表特有细菌属的独特OTU;相似性分析说明,减施处理的菌群结构和物种组成介于习惯施肥与不施肥处理之间,随减施量的提高,土壤菌群物种组成逐步趋同于不施肥处理。习惯施肥提高了根际土壤菌群丰度但多样性降低,显著改变了门\属水平上的菌群构成,减施化肥在增加菌群丰度的同时维持其原有多样性。化肥减施50%,花生根际土壤细菌群落最丰富,其物种构成和多样性与不施肥土壤类似。     

耕作与种植模式耦合对土壤细菌群落结构及其多样性影响

通过4年定位试验,采用16S rRNA的高通量测序技术探讨耕作及种植模式耦合对农田土壤中细菌群落结构及多样性的影响。结果表明,免耕显著提高了土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(AP)以及速效磷(TP)的含量。对有效序列进行OUT聚类后共得到2 736个OUTs,经注释划分为40个门、106个纲、230个目、374个科和810个属。在门水平上,变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌以及放线菌门为农田土壤的优势菌门,其总体表现为免耕处理高于传统耕作处理。多样性分析表明,免耕小麦/玉米间作显著降低了土壤细菌丰富度及多样性。相关性分析表明,农田土壤细菌群落结构主要受土壤有机碳、全氮、速效磷以及硝态氮的含量的影响。从土壤细菌群落构成角度考虑,免耕耕作优于传统耕作。     

干旱胁迫和低氮对花生根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为明确干旱及干旱低氮双重胁迫对花生根际土壤细菌群落的影响,以花生品种花育25号为试验材料,采用盆栽试验设置干旱和干旱低氮双重胁迫处理,通过16S rRNA基因测序技术分析不同处理下花生根际土壤细菌群落结构的变化特征.结果表明,花生根际土壤细菌群落均以放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteob...     

2016-2019年甘肃省小麦叶锈菌群体结构及多样性分析

为明确甘肃省小麦叶锈菌的生理小种类型及群体毒性结构,2016-2019年采用44个近等基因系和已知小麦抗叶锈病基因的品种,对甘肃省采集的231份小麦叶锈病标样进行了生理小种鉴定及毒性分析。结果表明,在标样中共鉴定出135个致病小种类型,其中出现频率较高的小种类型为THTP（6.49%）、THTS（6.06%）和THTT（5.63%）,其次为TKTT（3.46%）、NHFF（3.03%）和LHFF（2.60%）;毒性基因 V9、 V19、 V23、 V25、 V28、 V29、 V47和 V51的出现频率在15%以下,其相对应的抗叶锈基因 Lr9、 Lr19、 Lr23、 Lr25、 Lr28、 Lr29、 Lr47和 Lr51在抗病育种中具有较好的利用价值;被测小麦叶锈菌在物种水平上的Nei’s基因多样性指数（H）为0.104 6,Shannon信息指数（I）为4.281 5,说明甘肃省内小麦叶锈菌遗传多样性丰富;通过UPGMA聚类分析,甘肃省小麦叶锈菌群体毒性遗传相似度系数范围为0.855 4～0.993 7,陇东地区（平凉和庆阳）与陇南地区（天水和陇南）亲缘关系最近,与中部地区（定西和兰州）亲缘关系较远。     

麦茬免耕对不同麦玉轮作方式土壤有机碳含量的影响

为探讨耕作及轮作方式对小麦、玉米田土壤有机碳的影响,设小麦/玉米→小麦/玉米→小麦/玉米(T1)、小麦-冬油菜→玉米→小麦(T2)、小麦→玉米→小麦(T3)三种轮作模式,以及小麦免耕留茬(N)和传统耕作(C)两种耕作方式,研究6种模式下西北荒漠绿洲区小麦(W)、玉米(M)农田土壤呼吸、土壤有机碳及有机碳组分变化。结果表明,2016-2018年度,在小麦、玉米关键生育时期,免耕处理(NT1-W、NT1-M、NT2、NT3)的土壤呼吸速率分别较相应传统耕作处理减少了5.51%～37.08%、1.26%～6.44%、5.37%～68.63%和16.74%～71.92%,0～5 cm土层有机碳含量分别增加了-4.23%～12.75%、13.27%～23.92%、6.78%～15.15%和-11.48%～23.74%。在2018年,5～20 cm土层的微生物量碳含量表现为NT1-M> NT2> NT3>CT3>CT1-M> NT1-W> CT2> CT1-W;NT1-W、NT1-M、NT2、NT3处理的土壤水溶性有机碳含量分别较相应传统耕作处理降低了22...     

黑土区轮作系统大豆田土壤线虫种群结构研究

线虫是土壤动物中最丰富的组成成分,可以通过取食植物组织和微生物进行养分再循环和促进矿物质分解,为植物根系更好的吸收提供养分.本文主要针对中国科学院海伦农业生态实验站长期定位实验区不同轮作系统大豆田土壤线虫进行研究,以期了解轮作系统大豆田线虫分布特征及种群结构动态变化,为进一步从生态角度揭示轮作系统下土地利用状况提供材料.取样茬口分别为大豆连作(CS,15a)、麦豆麦豆迎茬(WSWS,15a)和麦米豆轮作(WMS,15a).大豆田共鉴定出8目19科43属线虫.线虫种类分布茬口间存在差异,有29属线虫是各茬口所共有的,其余的14种线虫各茬口分布不同,这与取样茬口和土壤环境等因素有关.在取样时期内,随着生育期的推进,大豆连作田土壤线虫总数呈现先高后低的趋势,轮作和迎茬田都呈逐渐升高的趋势.茎属Ditylenchus、拟丽突属Acrobeloides、中杆属Mesorhabditis、原杆属Protorhabditis、盆咽属Panagrolaimus、丝尾垫刃属Filenchus和具脊垫刃属Codenchus线虫分布受到茬口影响,达到显著差异水平.     

我国北方潮土玉米不同生长时期古菌群落结构和丰度的变化

采用16S rRNA基因末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)和实时荧光定量PCR技术,研究玉米不同生长时期土壤古菌群落组成和丰度的变化。结果表明,不同生长时期,根际土和非根际土古菌优势种群无显著变化,古菌群落组成无明显分离。乳熟期和完熟期古菌Shannon指数显著高于拔节期和抽雄期(P0.05),根际土抽雄期古菌Evenness指数显著低于其他生长时期(P0.05),非根际土不同生长时期Evenness指数差异不显著(P0.05)。土壤古菌16S rRNA基因丰度随生长时期的推进呈先升高后降低的趋势,乳熟期最高,拔节期最低,乳熟期显著高于拔节期和完熟期(P0.05),与抽雄期差异不显著(P0.05)。同一生长时期根际土和非根际土间无显著差异(P0.05)。     

黄淮海地区麦玉周年土壤肥力与玉米产量相关和通径分析

运用相关分析和通径分析方法,研究麦玉两熟制农田土壤因子与玉米产量的关系,测定麦玉周年成熟期土壤养分、微生物量碳氮、酶活性和玉米产量等指标。结果表明,土壤有机质、全氮、全磷、速效钾、速效磷、土壤微生物量碳氮和脲酶活性均与玉米产量有极显著或显著相关关系。土壤有机质对玉米产量的直接作用最大(直接通径系数P_(1y)=0.422),其次是微生物量氮(P_(6y)=0.381)和全氮(P_(2y)=0.254),三者的通径系数均为正值,表明对提高玉米产量起到促进作用。从决策系数绝对值大小可以得出,土壤有机质、全氮和微生物量氮对玉米产量的综合排序为土壤有机质微生物量氮全氮,土壤有机质的决策系数最大且为正值,说明土壤有机质是影响麦玉两熟制农田玉米产量的主要决策指标。     

真菌群落多样性及组成结构对不同耕作模式的响应机制

为揭示东北黑土玉米田土壤真菌群落对旋耕、深松、深翻和秸秆还田方式的响应机制,在长期定位种植区采集旋耕(RT)、深松(SU)、深松秸秆覆盖(SS)和深翻秸秆还田(DP)土壤样品,研究土壤真菌群落结构及其与土壤环境因子的相关关系。结果表明,子囊菌门和担子菌门为土壤中优势菌门, SU、 SS处理下子囊菌门粪壳菌纲(Sordariomycetes)的相对丰度最高, DP处理下担子菌门银耳纲(Tremellomycetes)的相对丰度最高。土壤中腐生菌群、与玉米共生的内生菌和外生菌根菌在 SS中相对较高。4个处理真菌群落多样性指数依次为 SS>RT>SU>DP。多元分析结果表明,土壤纤维素酶活性、速效钾、有机质、速效磷、土壤碱解氮与土壤真菌群落结构显著相关。在黑龙江西部玉米种植地区以深松秸秆覆盖的耕作模式有利于提高土壤真菌群落多样性。