不同施肥措施对黄芩根际微生物群落结构的影响

探究不同施肥措施对黄芩根际细菌群落结构和种间互作关系的影响,为黄芩的合理施肥和提高土壤微生物多样性提供理论依据。采用高通量测序技术对不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥配施生物有机肥(NPKM)3个处理的野外黄芩根际土壤样本细菌多样性、群落结构和网络关系进行测定和分析。结果表明,与CK和NPK处理相比,NPKM处理显著增加了细菌多样性,增幅分别为11.51% 和7.37%。与CK相比,NPK和NPKM处理均显著改变了细菌群落结构。不同处理中,变形菌门是丰度最高的门,其相对丰度均高于28%,此外,CK的优势菌群为寡营养型的酸杆菌门,NPK处理的优势菌群为富营养型的变形菌门和拟杆菌门,NPKM处理的优势菌群为能降解复杂有机物的放线菌门和绿弯菌门。网络分析的结果表明,黄芩根际土壤细菌各物种间的正相关性达64.32%,表明物种间主要呈现出互相合作的关系,与NPK处理相比,CK和NPKM处理的网络节点数分别增加了4.76% 和5.95%,而边数则分别增加了12.13% 和10.54%,说明仅施化肥不利于增强土壤微生物群落之间的联系和系统稳定性。综上所述,施用化肥,特别是化肥配施生物有机肥可以通过增强土壤细菌种间互作联系,优化群落组成,为黄芩生长提供更适宜的环境。     

有机无机肥料配施对植烟土壤养分及细菌群落结构的影响

为研究有机无机肥料配施对植烟土壤细菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析了连续3年施用化肥(CF)、烟草秸秆生物有机肥配施化肥(TBF)和高碳基土壤修复肥配施化肥(HCF)对土壤细菌多样性和群落结构的影响,同时结合土壤理化性质探究不同施肥条件下细菌群落变化的重要影响因素。与CF处理相比,HCF处理土壤碱解氮含量显著降低了34.09%。多样性指数分析显示有机无机肥料配施有提高土壤细菌多样性的趋势,HCF处理土壤细菌多样性最高。有机无机肥料配施提高了土壤放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)细菌丰度,降低了土壤绿湾菌门(Chloroflexi)、Saccharibacteria、厚壁菌门(Firmicutes)、WD272和蓝细菌门(Cyanobacteria)细菌丰度。有机无机肥料配施显著增加了土壤Patulibacter、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、农研丝杆菌属(Niastella)等有益细菌属丰度。Spearman相关性分析和典范对应分析(CCA)表明土壤pH值、碱解氮和速效钾是影响土壤细菌群落结构的重要因子。有机无机肥料配施对植烟土壤细菌多样性和群落结构产生了深刻影响,土壤pH值、碱解氮和速效钾是调控细菌群落结构的重要影响因素,在土壤培肥中应引起充分的重视。     

腐熟羊粪有机肥配施无机肥对植烟土壤微生物群落结构和多样性的影响

为了探究腐熟羊粪有机肥与无机肥配施对洛阳烟区植烟土壤微生物群落结构和土壤肥力特性的影响，采用盆栽控制试验和高通量测序技术，研究了不施肥（CK）、100%无机氮肥（T0）、50%羊粪有机肥氮+50%无机氮肥（T50）和100%羊粪有机肥氮（T100）4个处理下植烟土壤细菌和真菌群落结构及多样性的差异，并结合土壤理化性质分析了土壤肥力指标与土壤微生物多样性的关系。结果表明：植烟土壤细菌优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria），土壤真菌优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）；T50处理的变形菌门、酸杆菌门和子囊菌门相对丰度最高，但放线菌门和担子菌门相对丰度最低；NMDS分析和相似性分析发现，T50处理的土壤微生物群落结构与其他处理差异显著；Alpha多样性分析也表明，T50处理土壤细菌和真菌群落的丰富度和多样性最高。不同处理土壤理化性质和土壤关键酶活性差异显著，以T50处理土壤养分含量和土壤碳氮代谢酶的活性最高；Pearson相关性分析显示，土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量及蛋白酶和脲酶活性与植烟土壤微生物多样的关系最为密切。总之，采用腐熟羊粪有机肥和无机肥配施通过影响植烟土壤细菌和真菌群落结构和多样性，促进了土壤养分的释放和转化，有利于土壤养分的供应和土壤质量的提升，研究结果为洛阳烟区应用羊粪有机肥改良土壤提供了理论依据。     

有机无机肥配施对菠萝蜜种植土壤线虫群落的影响

为探究有机肥施用对菠萝蜜种植土壤线虫群落结构的影响,以马来西亚1号菠萝蜜嫁接苗为试验材料,设置CK(不施肥)、100CF(100%化肥)、30OM(30%有机肥+70%化肥)、50OM(50%有机肥+50%化肥)、70OM(70%有机肥+30%化肥)、100OM(100%有机肥)6个处理,比较不同施肥方式下菠萝蜜幼苗生长及土壤线虫群落的差异。结果表明:与不施肥和纯施化肥相比,有机-无机配施显著促进菠萝蜜幼苗生物量积累,增加土壤pH、有机质含量。其中食微线虫和杂食/捕食线虫的占比随着有机肥用量的增加呈增长趋势,而植食性线虫占比呈下降趋势。增施有机肥能显著提高土壤线虫多样性指数(H′)和均匀度指数(J′),土壤食物网以细菌主导的分解途径占更大比例。β多样性分析结果表明,除50OM和100CF处理构建的线虫群落结构相似外,其他处理的线虫群落结构差异显著。菠萝蜜幼苗地上部干重与土壤食细菌线虫丰度、有机质和pH呈显著正相关,而植食性线虫丰度与土壤pH、有机质、碱解氮含量和食微线虫丰度呈显著负相关。食细菌线虫丰度与土壤有机质和pH呈显著正相关。有机-无机配施能够提高土壤线虫多样性和均匀度,平衡不同...     

化肥减量配施对盐碱稻田土壤改良效果研究

研究化肥减量及其与有机肥、土壤调理剂和功能肥配施对盐碱稻田土壤肥力、细菌群落多样性及水稻生长发育的影响,以期为该地区盐碱稻田化肥减量增效提供理论依据。通过连续两年田间试验,以水稻‘1747’为供试材料,共设5 个施肥处理,分别为100% 化肥(CF)、化肥减量20%(RF)、化肥减量20% 配施有机肥(OF)、化肥减量20% 配施土壤调理剂(SC)、化肥减量20% 配施功能肥(FF)。结果表明,RF 较CF 处理降低土壤pH 和可溶性盐总量,降幅分别为0.58% 和7.17%,且在减量施肥条件下,OF、SC 和FF 处理显著降低土壤Na+、Ca2+、HCO3-、Cl- 含量,同时提高土壤肥力。化肥减量配施处理(OF、SC、FF)提高土壤细菌群落多样性,同时改变土壤细菌群落门结构,增加放线菌门、变形菌门和芽单胞菌门等富营养菌群,减少绿弯菌门和酸杆菌门等贫营养菌群。RDA 分析表明,影响细菌群落门结构的主要因素为有效磷、速效钾和全氮。与CF 处理相比,化肥减量配施处理(OF、SC、FF)增加水稻穗长、穗粒数、千粒重及产量,增幅分别为3.56% ～ 6.48%、11.20% ～ 24.95%、8.81% ～ 6.28%、6.04% ～ 18.39%。综合分析,化肥减量20% 配施功能肥提高土壤肥力和细菌群落多样性,从而促进水稻生长发育,可实现盐碱土壤改良、水稻生产可持续的目的。     

施氮和间作花生对木薯根际土壤细菌群落结构的影响

在等量施肥条件下,木薯间作一季花生,是否具有间作优势,间作模式中木薯根际土壤细菌群落结构如何变化,相关研究报道较少。以木薯品种"华南205"、花生品种"粤油200"为试验材料,设计施氮、不施氮2个处理和等量施肥条件下的3种种植模式(木薯单作、花生单作、木薯间作花生),采用高通量测序技术,研究施氮和间作花生对木薯根际土壤细菌群落结构的影响。结果表明,在等量施肥条件下,木薯-花生间作的土地当量比大于1,表现出间作优势。施氮和间作花生对木薯根际土壤细菌的多样性无显著影响。4个优势细菌门类依次为绿弯菌门、变形菌门、放线菌门和酸杆菌门。不同处理间的菌门Saccharibacteria的差异极显著,施氮显著降低了疣微菌门的相对丰度。木薯根际土壤细菌的属数量共464个。相对丰度排名前30的菌属中,不同处理间菌属Acidobacteriaceae__Subgroup_1_和Sphingomonas的差异达显著或极显著水平,施氮显著降低了菌属Subgroup_7的相对丰度,显著提高了菌属Acidothermus的相对丰度。主成分分析表明,施氮对细菌群落组成的影响大于种植模式;冗余分析得出,有机质、pH值显著影响细菌属水平群落组成。     

不同基肥措施对甜瓜产量和土壤性质、细菌多样性的影响

设施甜瓜种植作为河北省特色农业，广泛存在连续种植、化肥农药过量施用，造成土壤性质恶化、微生态菌群失衡等问题，设置了施用腐熟羊粪、土壤调理剂和生物有机肥的措施，研究不同基肥措施对土壤理化性质、细菌多样性及甜瓜产量的影响。结果表明，羊粪、土壤调理剂和生物有机肥平均提高0～20 cm土层土壤pH和可培养微生物总数1.94%和9.10%，降低土壤容重、水溶性盐总量和真菌数量6.25%、24.68%和6.80%。与生物有机肥(T1)相比，腐熟羊粪(T2)、生物有机肥+土壤调理剂(T3)、腐熟羊粪+土壤调理剂(T4)处理增加了变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等的丰度，降低了绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门(Bacteroidetes)等的丰度，T3、T4明显增加了土壤细菌丰度；T4显著提高耕层土壤有效磷、速效钾、微生物数、细菌数和细菌/真菌29.07%、57.65%、20.82%、21.07%和11.93%，降低了土壤容重6.68%，增产2.87%。综合比较，腐熟羊粪+调理剂既能显著改良土壤微生态环境，又能增产提质，可以在河北省设施甜瓜栽培中推荐应用。     

不同有机物料与化肥配施对土壤真菌群落结构和生态功能的影响

为减少土壤土传病害,保障农田土壤健康,指导有机物料合理利用,在有机物料用量和化肥用量一致的基础上,设置单施化肥（CK）、羊粪+化肥（A）、木薯渣+化肥（P）、木本泥炭+化肥（M）、味精废浆料+化肥（I）5个处理,以玉米为供试作物进行了有机物料与化肥配施试验,观察了不同处理下土壤真菌群落结构的变化。结果表明：施用有机物料降低了土壤真菌群落多样性,但提高了真菌群落丰富度,其中味精废浆料配施化肥处理的真菌群落丰富度最高,各处理土壤中优势真菌门类均为子囊菌门、担子菌门和被孢菌门。施用有机物料后,木薯渣、木本泥炭和味精废浆料处理的子囊菌门的相对丰度均增加,担子菌门的相对丰度均降低;而羊粪处理表现出相反趋势,子囊菌门的相对丰度降低,担子菌门的相对丰度增加。冗余分析结果表明,土壤pH是影响真菌群落的主要环境因子,其次为有机质、电导率和速效钾,而碱解氮和有效磷的影响较小。另外,有机物料与化肥配施可以提高腐生营养型和共生营养型真菌的比例,减少病原菌的数量,其中以木本泥炭与化肥配施的效果更显著,这有利于维持土壤生态系统的稳定,为作物生产提供健康的土壤条件。     

长期施用有机肥潮土细菌的多样性及功能预测

  【目的】  细菌作为土壤中最多的微生物物种,其多样性是土壤质量和土壤健康的标志。施肥不仅为土壤细菌提供了矿质养分,也为细菌提供了不同的碳源。探究长期不同施肥下潮土细菌的多样性及其功能,对于深入理解土壤养分转化的微生物驱动过程及优化施肥管理措施具有重要意义。  【方法】  选取潮土上连续37年不施肥(CK)、单施化学氮肥(N)、单施有机肥(M)、有机肥和化学氮肥配施(MN) 的4个处理,采用高通量测序方法分析土壤细菌丰度(16S rRNA基因拷贝数)、α多样性和β多样性,采用FAPROTAX功能预测的方法分析主要功能种群的丰度在处理间的差异,采用Mantel 检验分析细菌多样性等与产量、土壤养分含量间的相关关系。  【结果】  长期施用有机肥显著提高了土壤细菌丰度,MN和M处理下土壤中的16S rRNA基因拷贝数分别是CK和N处理平均值的11.8和10.7倍(P< 0.05)。土壤细菌多样性指数(Shannon index)和丰富度指数(Chao1 index)均在M处理下最高。潮土中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为优势菌门。与CK相比,施肥处理均提高了潮土拟杆菌门、厚壁菌门和疣微菌门的相对丰度。与N处理相比,MN处理显著提高了潮土变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门的丰度,降低了酸杆菌门的丰度。潮土细菌生态功能以化能异养、有氧化能异养、发酵作用、硝化作用和硝酸盐还原为主,相应种群丰度均在1%以上。MN处理下化能异养功能细菌的丰度较其他处理显著提高2.2%～4.2%。MN和M处理中起发酵作用的种群相对丰度是其他处理的3倍以上。与CK 相比,3个施肥处理均显著增加了光异作用和光异养作用功能种群的相对丰度。土壤细菌β多样性和功能结构均与土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、硝态氮(NO₃?-N)含量及作物产量呈显著(P < 0.05)或极显著(P < 0.01)相关。  【结论】  长期施用有机肥提高了潮土中细菌的数量和多样性,提高了土壤中变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门的丰度,降低了酸杆菌门的丰度。有机肥和化肥配施处理中化能异养型细菌丰度较高,可能是施用有机肥后优化土壤养分循环和响应作物产量提高的主要菌群,今后可进一步深入研究其菌群组成和功能调控。     

稻田土壤真菌群落结构与功能对化肥 减量配施紫云英还田的响应

为探明长期化肥减量与紫云英还田配施对稻田土壤真菌群落组成结构及功能特性的影响,以豫南稻区紫云英- 水稻田间定位试验为研究对象,选取了空白对照(CK)、单施化肥(F100)、80% 化肥和22.5 t/hm² 紫云英还田量配施(MV1F80)、80% 化肥和45 t/hm² 紫云英还田量配施(MV2F80)、60% 化肥和22.5 t/hm² 紫云英还田量配施(MV1F60)、60% 化肥和45 t/hm² 紫云英还田量配施(MV2F60)6 个处理。通过采用高通量测序方法比较不同施肥处理对土壤真菌群落多样性、组成和结构特性的影响;采用FUNGuild 功能预测的方法分析不同施肥处理间功能类群的丰度差异。结果表明,化肥减量与紫云英还田配施较CK 处理显著提高了Shannon 指数和Shannoneven指数,且Shannon 指数和Shannoneven 指数均与全氮呈显著正相关。门分类水平上,化肥减量与紫云英还田配施较CK 显著降低了子囊菌门(Ascomycota)相对丰度,增加了担子菌门(Basidiomycota)相对丰度;属分类水平上,化肥减量与紫云英还田配施处理的翅孢壳属(Emericellopsis)和无色穗孢属(Achroiostachys)相对丰度显著低于CK,镰刀菌属(Fusarium)相对丰度显著低于F100 处理。此外,冗余分析(RDA)发现,影响土壤真菌群落结构和组成的主要环境因子为土壤容重、有机碳、全氮、全磷和全钾。从真菌功能预测分析来看,化肥减量与紫云英还田配施较F100 处理显著降低了动物病原菌- 内生菌- 地衣寄生菌- 植物病原菌- 土壤腐生菌- 木质腐生真菌功能类群丰度。由此可见,化肥减量与紫云英还田配施通过改善土壤肥力属性,改变了稻田土壤真菌群落组成、结构、多样性及功能特性,在一定程度上降低了土壤潜在致病菌丰度,有助于豫南稻区土壤健康和可持续发展。