小麦根系分泌物对西瓜连作土壤真菌群落结构的影响

【目的】研究小麦根系分泌物对西瓜连作土壤中特异性菌群、真菌群落结构和多样性的影响,明确根系分泌物对改善连作土壤微生物环境的作用,为西瓜枯萎病的生态防治和菜田土壤的健康保持提供参考。【方法】本试验以连作3年的西瓜土壤为研究对象,利用土培盆栽试验研究小麦根系分泌物对西瓜连作土壤中真菌群落结构和多样性的影响。【结果】荧光定量结果表明外源添加小麦根系分泌物降低了土壤中总真菌、尖孢镰刀菌和西瓜专化型尖孢镰刀菌的菌群丰度,增加了木霉菌的菌群丰度,且有西瓜苗并添加小麦根系分泌物处理的木霉菌丰度最高,尖孢镰刀菌的丰度最低。无西瓜苗并添加去离子水溶液处理的木霉菌丰度最低,尖孢镰刀菌的丰度最高。在门水平,增加了西瓜连作土壤中壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度,降低了接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度;在属水平,增加了对病原菌有拮抗作用的毛壳菌属(Chaetomium spp.)和顶孢霉属(Acremonium spp.)的相对丰度,同时降低了有致病潜力的尖孢镰刀菌属(Fusarium spp.)和腐生菌(Humicola spp.)物种的相对...     

不同处理对连作障碍土壤真菌群落结构的影响

连作障碍引起种植作物产量及品质下降,严重制约着当前农业的可持续发展.本文采用ITS扩增子测序研究厌氧还原、 覆膜增温、 熏蒸剂和消毒剂4种处理对连作土壤中真菌群落多样性及结构的影响,同时也探究了对病原菌的影响.结果显示,覆膜增温显著增加真菌群落的多样性,棉隆熏蒸剂使其丰富度指数显著性降低.在门水平上,主要优势菌门有As...     

连作年限对辣椒根际土壤真菌群落结构的影响

为了解不同连作年限下辣椒根际土壤真菌群落的结构特征,选取不同连作年限(1、3、5、10 a)下的辣椒根际土壤,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析土壤真菌群落的结构和多样性,并探究其与土壤理化因子的相关性.结果表明：相较于连作1 a处理,延长连作年限导致真菌香农指数和辛普森指数显著下降(P<0.05);同时,连作年限变化对真菌群落结构有显著影响.在物种组成中,属于真菌优势菌门的有子囊菌门、担子菌门、被孢霉门和梳霉门,其中,子囊菌门是4个连作处理土壤的绝对优势菌群.在不同连作年限处理的土壤中,镰刀菌属、毛壳菌属和Ovatospora是共有的优势真菌属,其中,镰刀菌属的相对丰度在连作5 a时达到最高,10 a后显著下降(P<0.05);同时,枝顶孢霉属、青霉菌属和曲霉菌属等生防菌的相对丰度在长期连作后显著增大,而毛壳菌属、木霉菌属和被孢霉属等有益微生物的相对丰度随着连作年限的延长逐渐下降.冗余分析显示,土壤pH及有效磷、速效钾、有机质含量是影响真菌群落结构变化的主要驱动因子.本研究中,土壤真菌群落多样性下降、有益微生物减少和病原菌积累可能是造成辣椒连作障碍的原因.     

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...     

连作栽培对露地草莓根际土壤真菌群落结构的影响

【目的】草莓作为主要经济作物之一,在我国长期保持着大规模的种植水平,根据种植模式不同可分为设施草莓和露地草莓。由于露地草莓的常年连作栽培,连作障碍发生严重,阻碍了露地草莓生产的可持续发展。【方法】本文以"甜查理(Sweet Charlie)"为供试草莓品种,运用Illumina高通量测序技术研究非连作栽培露地草莓(S0_Fu)、连作栽培未发生连作障碍露地草莓(S1_Fu)和发生连作障碍露地草莓(S2_Fu)的根际土壤的真菌群落结构。【结果】S0_Fu的真菌种群丰度和多样性明显高于S1_Fu和S2_Fu,且发生连作障碍比未发生连作障碍的根际土真菌丰度和多样性降低效应更为明显。此外,关键的有益真菌(粘红酵母Rhodotorula glutinis、无梗囊霉Acaulosporaceae sp.)等种群大幅下降,而病原真菌数量(棒孢拟盘多毛孢Neopestalotiopsis clavispora)显著增多,这是导致露地草莓连作障碍发生的土壤微生物(真菌类)关键因子。【结论】该研究结果为今后改善连作土壤生态环境、治理露地草莓连作障碍提供了理论基础。     

根系分泌物对西瓜枯萎病菌的影响

收集不同抗性的西瓜品种及其砧木日本南瓜的根系分泌物,用孢子萌发法和抑菌实验测定其对西瓜枯萎病的影响。结果表明,三种材料根系分泌物对枯萎病菌的孢子萌发、菌丝生长都有一定的抑制作用,但效果有一定的差异,超甜花龙、郑抗1号、砧木改良日本南瓜F1的抑制作用依次增强,孢子在砧木根系分泌物的作用下几乎不萌发。     

根系分泌物与连作障碍

针对近几年来兴起的根系分泌物的研究进行归纳 ,阐述了根系分泌物的种类、分泌机理及其研究方法进展 ,指出根系分泌物与连作障碍关系密切     

连作和感病对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

【目的】了解连作及其与根腐病感染对烟株根际土壤真菌群落结构及多样性的影响,为连作土壤微生态环境定向调控和根腐病精准防治提供理论依据和技术指导。【方法】分别选取连作2,4和8年烟田健株（依次记为HT2、HT4、HT8）和根腐病感病烟株（依次记为ST2、ST4、ST8）根际土壤,以同区域撂荒2年以上耕层土壤为对照（CK）,测定不同处理土壤理化性质,利用高通量测序技术分析不同连作年限烟田健株和病株根际土壤真菌群落组成和多样性的差异,并基于冗余分析探讨了土壤化学性质与真菌群落分布的相关性。【结果】与对照（CK）相比,连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落的丰富度和多样性。健株根际土壤真菌优势菌群累积相对丰度总和小于病株。属水平上,连作2年和4年烟田健株和病株根际土壤镰刀菌属（Fusarium）相对丰度增幅为81.3%～665.1%,随连作年限的延长,健株和病株根际土壤淡紫紫孢菌属（Purpureocillium）相对丰度降幅为295.2%～1 387.1%;种水平上,健株和病株根际土壤茄腐镰刀菌（Fusarium solani）相对丰度增幅为88.5%～844.3%。土壤指示物种相对丰度随连作年限的延长而降低。土壤化学性质与真菌群落丰度密切关联,其中pH值和速效钾含量是影响连作和感病烟株根际土壤真菌群落分布的核心环境因子。【结论】连作和感病降低了烟株根际土壤真菌群落及有益菌群落的丰富度和多样性,但提高了病原菌的相对丰度,茄腐镰刀菌可能是引起试验烟株根腐病的主要病原菌。     

沟垄覆膜栽培对连作马铃薯根系分泌物和土壤养分的影响

【目的】探明不同栽培模式对连作马铃薯根系分泌物和土壤养分的影响.【方法】以马铃薯品种"新大坪"为试验材料,研究平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T₁)、全膜垄播(T₂)、全膜沟播(T₃)、半膜垄播(T₄)、半膜沟播(T₅) 6种栽培模式对连作马铃薯根系分泌物、土壤pH、电导率及土壤养分的影响.【结果】连作马铃薯根系分泌物中主要含有酯类、烃类、酸类、醇类、酚类、酰胺类化合物;与CK相比,沟垄覆膜栽培可显著降低连作马铃薯根系分泌物中化感物质及酸类化合物的含量,其中酸类物质最高降幅达55.22%.此外,沟垄覆膜栽培还可提高土壤pH,降低土壤电导率,降幅达23.8%～34.1%,促进土壤中有机质的分解,增加土壤肥力,各处理较CK速效氮含量提高11.47%～45.91%,速效磷含量提高17.88%～36.96%,速效钾含量提高1.77%～16.71%.【结论】沟垄覆膜栽培显著增加了土壤有机质含量,促进了马铃薯对土壤中速效氮、速效磷和速效钾的吸收,有效缓解了因化感物质积累对作物的毒害作用,尤其...     

玉米根系分泌物对连作花生土壤酚酸类物质化感作用的影响

为探究玉米花生间作系统中玉米根系分泌物对连作花生土壤的酚酸类物质化感作用的影响机制,利用CH2Cl2提取了玉米抽雄期根系分泌物,通过室内模拟培养法,研究了玉米根系分泌物对含有不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸及对羟基苯甲酸3种酚酸类物质土壤的微生态环境的影响。结果表明,酚酸类物质均显著降低了土壤微生物量碳和氮的含量,抑制了土壤微生物活性,土壤酶（脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶）活性和养分含量（碱解氮、有效磷和有效钾）亦显著降低,且浓度越高化感抑制作用（RI＜0）越强（P＜0.05）。玉米根系分泌物可降低酚酸类物质对土壤微生物活性、微生物量、酶活性及养分含量的化感指数,以低浓度处理的降幅较大,且在处理第5 d和10 d显著增加了3种酚酸类物质处理的土壤呼吸强度、酶活性、微生物量及养分含量（P＜0.05）;不同酚酸类物质中,以邻苯二甲酸所受影响最大。整个培养时期,玉米根系分泌物对酚酸类物质化感作用的影响以处理第5 d最强,随后呈减弱趋势。3次取样,土壤微生物量、微生物活性、酶活性和养分含量的化感指数分别降低10.03%~64.13%、9.72%~57.51%、13.16%~78.85%和5.88%~59.71%。玉米根系分泌物可通过提高土壤微生物量、微生物活性及养分含量,来降低肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸对土壤微生态环境的化感作用。结果为玉米花生间作缓解花生连作障碍技术提供一定的理论依据。     

花生根系分泌物对土壤微生物学特性及群落功能多样性的影响

为研究花生根系分泌物对根际微生物群落功能多样性的影响,通过向土壤中添加花生根系分泌物溶液的方法,研究了不同浓度的外源花生根系分泌物对土壤微生物量碳(MBC)、微生物商(q MB)、基础呼吸(BRC)和代谢商(q CO2)的影响,并利用Biolog技术研究了土壤微生物群落功能多样性的变化。结果表明:施入不同浓度花生根系分泌物后土壤MBC和BRC呈现显著性差异,其中,BRC随浓度升高而呈上升趋势,当施入高浓度根系分泌物时达到最大值,较CK提高21.15%;MBC的变化趋势为:高浓度中浓度CK低浓度,其中高浓度处理比CK提高11.55%,低浓度处理较CK降低2.16%。只有在高浓度根系分泌物处理下,q MB才出现显著差异,较CK提高11.63%。施入高浓度根系分泌物土壤的平均吸光值(AWCD),Shannon和Mcintosh指数均高于CK及其他两个处理,分别较CK提高21.53%、5.64%和8.82%,并达到显著差异水平。主成分分析结果表明:不同处理土壤微生物碳源利用特征出现分异,中浓度根系分泌物处理与CK土壤微生物群落代谢特征相近,其明显不同于高浓度根系分泌物处理的土壤,说明它们对单一碳源的利用能力不同,其群落代谢特征存在差异,其中对碳源的利用差异主要表现在6种碳源上,分别为L-天冬酰胺、D-甘露醇、α-环式糊精、D-氨基葡萄糖酸、D-纤维二塘和α-D-乳糖。高浓度的根系分泌物能够明显改变土壤微生物学特性及群落功能多样性。     

根系分泌物对土壤疏水性的影响

土壤疏水性是指水分不能或很难湿润,或者渗透土壤颗粒表面的物理现象。土壤疏水性研究分析不仅有助于合理评价疏水性对生态环境的影响,并且能为当前解决水土流失问题提供新思路。奇亚籽根系分泌物为类根系分泌物,通过向林地土壤与旱地土壤中添加不同浓度的类根系分泌物进行为期21天的培养实验,研究分析了不同阶段土壤疏水性指数。研究结果表明,根系分泌物对林地土壤作用显著,而根系分泌物则对旱地土壤作用不显著,同时还分析了根系分泌物与土壤总有机碳(SOC)、疏水性与土壤总有机碳(SOC)之间的相关关系。     

添加生物炭对烟草连作土壤化学性质及真菌群落的影响

研究生物炭对烟草土壤化学性质及真菌群落的影响,有助于深入了解烟草连作土壤状况,为土壤改良及消减烟草连作障碍提供新思路。本研究采用田间试验,分别施用5、15、25 t/hm²生物炭,并以不添加生物炭处理为对照,通过高通量测序技术研究生物炭的不同施用量对烟草连作土壤真菌群落结构的影响。随着生物炭施用量的增加,土壤有机质含量显著增加,全钾含量呈现先增加后降低的趋势;施加生物炭后显著增加了土壤交换性钙的含量。同时,随着生物炭施用量的增加真菌群落多样性呈现先增加后降低的趋势,其中施用5 t/hm²生物炭处理的真菌群落多样性最高。OTU Richness和Shannon指数受土壤全氮含量的影响最大,交换性钙含量与真菌群落结构密切相关。此外,在不同生物炭的施用量下土壤真菌群落结构、功能及组装过程差异显著。低施用量生物炭增强了土壤真菌群落之间的相互作用,提高了群落的稳定性。低施用量的生物炭处理真菌网络结构比高施用量的生物炭处理真菌网络结构更稳定。施用适宜量(5 t/hm²)的生物炭在促进烟草连作土壤真菌多样性方面发挥了重要作用。而施加生...     

番茄根系分泌物苹果酸和丁香酸对土壤细菌群落结构和潜在功能的影响

苹果酸、丁香酸是番茄根系分泌物的重要组分,将苹果酸、丁香酸作为外源物持续添加到黄瓜田、番茄田土壤中,并通过定量PCR、扩增子高通量测序及功能预测手段探究苹果酸、丁香酸对土壤细菌群落结构及其潜在功能的影响。结果表明,与对照相比,添加外源丁香酸能显著降低土壤细菌总量,降幅达50.57%～56.38%,而苹果酸的影响不显著。添加外源苹果酸、丁香酸可明显改变土壤细菌群落组成,可解释26.53%的细菌群落变异,苹果酸在黄瓜田、番茄田土壤中均富集假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)细菌,而丁香酸均富集Aridibacter。此外,添加外源苹果酸能显著提高细菌群落对短链有机酸的降解能力,而添加外源丁香酸可显著降低细菌形成生物膜的能力并提高芳香族化合物的降解能力,但上述作用与土地利用方式有关。     

不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构差异

为明确不同连作年限对植烟土壤微生物群落结构的影响,选择具有代表性的植烟区域,分别采集不同连作年限的土壤样品,利用高通量测序技术分析不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构的差异。结果表明,连作1年土壤样品细菌OTUs数目最多,连作4年土壤样品真菌OTUs数目最多。不同连作年限植烟土壤细菌均以变形菌门(Proteobacteria)比例最高,随着连作年限的增加土壤放线菌门(Actinobacteria)和泉古菌门(Crenarchaeota)丰富度呈现一定的增加趋势,同时土壤细菌的群落差异变大;不同连作年限植烟土壤真菌均以子囊菌门(Ascomycota)比例最高,随着连作年限的增加,植烟土壤真菌中的接合菌门(Zygomycota)呈现上升趋势,连作2年和4年的植烟土壤真菌菌群组成具有一定的相似性。综合分析,连续种植烤烟降低了土壤细菌多样性,提高了土壤真菌多样性,连作4年植烟土壤的细菌和真菌群落结构组成均发生较大变化。     

小麦残茬对连作西瓜生长及根际土壤微生物的影响

 【目的】土壤微生物群落结构构成是土壤生态环境质量的重要组成部分,探讨两种小麦残茬对连作西瓜生长及根际土壤微生物的影响,阐释西瓜枯萎病与根际土壤微生物间的关系,为西瓜连作障碍和枯萎病的生态防治提供依据。【方法】将D123和D125两种小麦残茬粉碎后施入瓜类连作土壤中并继续栽培西瓜,采用常规方法测定西瓜蔓长、鲜重及产量,稀释平板法测定根际土壤中细菌、真菌和尖孢镰刀菌数量,通过Real-time PCR测定西瓜根际土壤中功能微生物芽孢杆菌和西瓜专化型尖孢镰刀菌数量。【结果】D123和D125两种小麦残茬的施入,促进了西瓜蔓长的伸长,并在后期显著促进了植株地上鲜重、根鲜重和全株鲜重的增加（P＜0.05）,且D125处理略高于D123处理;残茬处理虽然增加了西瓜单株产量,但与对照（CK）差异不显著。对根际土壤微生物数量统计表明,定植第20天时,D125处理细菌数量显著高于D123处理与CK（P＜0.05）,D123与CK间差异不显著;定植第30天时,D125处理细菌数量显著高于CK（P＜0.05）,D123与CK、D125间差异均不显著。对真菌数量的研究表明,各时期均表现为D125＞D123＞CK,并在定植30 d时相互间差异显著（P＜0.05）。对根际尖孢镰刀菌数量的研究表明,各时期均表现为D125＞D123＞CK,在定植30 d时,D125处理显著高于D123处理和CK（P＜0.05）,但D123处理和CK间差异不显著。土壤中细菌/真菌的比值随着取样时期的延长,呈下降趋势,细菌繁殖速度低于真菌繁殖速度;定植20 d时,D125处理的根际土壤中细菌/真菌的值显著高于D123处理和CK（P＜0.05）,D123处理与CK间差异不显著。随着西瓜植株的生长,土壤中西瓜专化型尖孢镰刀菌的数量呈增长趋势,各时期尖孢镰刀菌均表现为CK＞D123＞D125,在定植第20天和第40天时表现为小麦残茬处理显著降低了尖孢镰刀菌数量（P＜0.05）。芽孢杆菌数据表明,各处理在定植30 d时芽孢杆菌数量均达到最高,其他时期均较低,小麦残茬的施入增加了根际土壤中芽孢杆菌数量,D125处理在各时期均表现为显著高于CK（P＜0.05）,D123处理在定植后20 d和30 d表现为显著高于对照（P＜0.05）,而D125处理在定植后20 d和40 d显著高于D123处理（P＜0.05）,定植后30 d时则表现为相反的结果。【结论】小麦残茬的施入,促进了西瓜生长,有利于土壤微生物繁殖,并增加有益微生物数量,减少枯萎病致病菌数量,对西瓜连作土壤有一定的修复作用。     

西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响,明确根际微生物对环境变化的适应性,为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤为研究对象,利用16S rRNA和ITS高通量测序技术解析西瓜连作对根际土壤细菌、真菌群落特征和演替的影响。【结果】随着连作茬次的增加,西瓜根际土壤中细菌多样性指数呈现先下降后上升趋势,真菌多样性指数显著下降。在细菌属水平,多茬次的连作降低了西瓜根际土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度;在真菌属水平,镰刀菌属（Fusarium）相对丰度随连作茬次增加呈增加趋势。与对照相比,连作的网络复杂度更高,但网络结构稳定性低。此外,相比于对照,连作6茬显著减少有害物质的生物降解途径以及氨基酸的代谢途径的相对丰度,并且在连作6茬后真菌群落中病原真菌相对丰度显著增多。在群落演替过程中,随机性过程主导连作下西瓜根际细菌群落构建,而确定性过程主导连作下西瓜根际真菌群落构建。【结论】连作引起根际细菌和真菌的群落特征、功能组成和演替过程变化...     

转基因亚麻根系分泌物对土壤酶活性的影响

[目的]针对转基因亚麻对土壤多酚氧化酶、脲酶和磷酸酶活性的影响进行研究,为系统评价转基因植物对土壤生态环境造成的风险提供参考.[方法]比较了转基因、非转基因亚麻种植20d后与种植80 d后的根际土壤多酚氧化酶、脲酶和磷酸酶活性差异.3种酶活性分别利用邻苯三酚比色法、奈氏比色法与苯磷酸二钠比色法测定,同时设立空白土对照.[结果]与种植20d后的土壤相比,种植80 d后的土壤酶活性均有不同程度的变化,土壤脲酶活性升高,而土壤磷酸酶和多酚氧化酶活性下降.转基因亚麻对土壤多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶活性有一定影响,但是并未达到统计上的显著水平或极显著水平.[结论]这可能说明土壤多酚氧化酶、脲酶及磷酸酶活性受到转基因亚麻根系分泌物的影响较小.     

生物土壤添加剂对黄瓜根系分泌物的影响

为收集生物土壤添加剂处理的黄瓜根系分泌物,比较不同处理根系分泌物对种子萌发的影响,利用生长速率法测定不同处理根系分泌物对枯萎病镰刀菌的影响。结果表明,生物土壤添加剂浸提液的处理能够明显促进黄瓜种子萌发,对下胚轴的伸长具有促进作用;生物土壤添加剂浸提液对枯萎病菌抑菌率可达98.1%,与根系分泌物混合后的抑制率仍达87.3%,根系分泌物对枯萎病菌无抑制作用。     

棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响

[目的]研究棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响.[方法]采用水培养法收集棉花根系分泌物,在棉田土壤中添加棉花根系分泌物,培养15 d后测定土壤中微生物的数量.[结果]中、高浓度的棉花根系分泌物能显著增加土壤中细菌的数量,表现出中高浓度促进的效应（P＜0.01）;而不同浓度处理的土壤放线菌的数量均无显著变化（P＞0.05）.[结论]该研究探讨了棉花根系分泌物对棉田土壤微生物的影响,为棉花的进一步开发利用提供了依据.