广东潮土生物炭对不同水稻品种的土壤细菌群落的影响

【目的】探明生物炭对不同水稻品种的土壤细菌群落多样性、丰度及结构的影响,为生物炭在水稻生产中的应用提供科学依据。【方法】2019年选取广东省江门县台山镇潮土型晚稻田,设置不施生物炭（对照,CK）、生物炭施加3.5 t/hm2（Tr1）、生物炭施加7 t/hm²（Tr2）为主区,选用6个不同的常规优质水稻品种‘黄华占’、‘五常香稻’、‘象牙香占’、‘湘晚籼17’、‘农香32’和‘玉针香’进行裂区试验,并进行16S rRNA基因V3-V4高通量测序技术分析。【结果】生物炭Tr1、Tr2处理均显著提高了‘玉针香’的土壤细菌群落多样性,生物炭Tr2处理显著提高了‘玉针香’的土壤细菌群落丰富度,生物炭Tr1处理显著提高了‘黄华占’的土壤细菌群落丰富度。共获得细菌73门92纲174目298科682属456种,主要包含变形菌门Proteobacteria、厚壁菌门Firmicutes、拟杆菌门Bacteroidetes、硝化螺旋菌门Nitrospirae和酸杆菌门Acidobacteria等10个主要门类细菌,其中变形菌门为第1优势菌（相对丰度为30.0%～61.1%）,以γ–...     

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...     

减氮配施生物炭对水稻生产力及土壤细菌群落组成的影响

为研究氮肥减量及配施生物炭对稻田作物生产力和土壤微生物区系及功能代谢的影响,通过田间定位试验,设置不施氮（CK）、常规施氮（N100）、减氮20%(N80)、减氮20%配施生物炭（N80BC）、减氮40%(N60)、减氮40%配施生物炭（N60BC）6个处理。结果表明：减氮配施生物炭处理不会降低水稻作物的产量,但可显著提高土壤pH和有机碳（TOC）含量。土壤微生物测序结果表明,不同处理对土壤细菌α多样性指数没有显著影响。变形菌（Proteobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）、酸杆菌（Acidobacteria）、放线菌（Actinobacteria）、芽单胞菌（Gemmatimonadetes）是水稻土中优势微生物类群（门水平）。N60BC处理的变形菌、芽单胞菌、放线菌的相对丰度分别比N100处理高36.8%、40.7%和11.3%;在属水平上,N60BC处理的鞘脂单胞菌属（Sphingomonas）、马赛菌属（Massilia）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）的相对丰度分别比N100处理高68.6%、54.0%和49.2%。KEGG分析结果表明,与N100处...     

生物有机肥与化肥配施对植烟土壤养分和真菌群落特征的影响

【目的】研究生物有机肥与化肥配施对植烟土壤养分和真菌群落特征的影响,为新型生物有机肥的合理应用与烤烟科学施肥提供依据。【方法】2017年4-10月在攀枝花市米易县新山乡中山村进行田间小区试验,试验共设置4个处理:生物有机肥+常规用量化肥(对照,CNA0)、生物有机肥+95%常规用量化肥(CNA1)、生物有机肥+90%常规用量化肥(CNA2)、生物有机肥+80%常规用量化肥(CNA3),每个处理重复3次。分别采集各处理烤烟成熟期土壤,通过化学分析和高通量测序分别测定其养分含量和真菌群落组成与丰度,并对不同处理植烟土壤化学性质与真菌优势类群进行相关性分析。【结果】与对照CNA0相比,CNA1、CNA2和CNA3处理植烟土壤的pH均略有下降;植烟土壤有机质和有效磷含量均以CNA2处理最高,较对照分别增加了30.15%,35.17%;碱解氮和速效钾含量分别以CNA1和CNA0处理最高;所有处理的全氮含量为1.24～1.41 g/kg,仅CNA3与CNA0处理间的差异达到显著水平(P0.05)。高通量测序结果显示,植烟土壤真菌群落丰富度和多样性均以CNA1处理最低,其Chao1和Shannon丰富度指数相较对照分别降低了32.75%和32.46%。不同处理植烟土壤真菌群落的优势菌门均为子囊菌门和接合菌门,CNA1处理的接合菌门丰度是对照的2.53倍。优势菌属分别为被孢霉属、假裸囊菌属和腐质霉属,其中被孢霉属在CNA1处理中相对丰度最高,是对照处理的2.54倍。相关性分析表明,速效钾含量是影响植烟土壤真菌群落的主要环境因子。【结论】生物有机肥与95%常规用量化肥(减施化肥5%处理)配施时,植烟土壤pH适中,有机质、碱解氮和速效钾含量充足,真菌丰富度和多样性均较低,可维持土壤微生态平衡,有效控制烤烟土传病害。     

生物炭对烤烟成熟期根际真菌群落结构的影响及功能预测分析

为探究植烟土壤中真菌群落结构和功能类群对生物炭的响应,采用大田试验的方式,分别设置CK（常规施肥）和T（常规施肥+750 kg·hm-2生物炭）两组试验,研究了土壤真菌群落结构,并用FUNGuild对真菌进行功能预测。结果表明,在移栽后105 d,添加生物炭处理的烟株株高和中部叶叶长、叶宽较CK分别提高了2.34%、1.71%和5.48%。添加生物炭处理土壤的pH、速效钾、有效磷、有机质含量较CK处理分别显著提高了0.52个单位、11.14%、7.90%和11.76%(P<0.05)。测序结果表明,土壤中优势真菌门类为子囊菌门（Ascomycota）、毛霉菌门（Mucoromycota）、一种SAR超类群（SAR-k-NORANK）和担子菌门（Basidiomycota）,平均相对丰度分别为84.78%、5.96%、2.66%和2.29%,施加生物炭提高了毛霉菌门和担子菌门的丰度,升幅分别达到了54.02%和31.49%,子囊菌门的相对丰度较CK处理降低了1.20%。FUNGuid分析结果表明,施加生物炭后,土壤中病理营养型真菌丰度降低了62.07%,腐生营养型真菌丰度升高了69...     

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...     

玉米大豆间作对土壤真菌群落和作物生产力的影响

为阐明间作栽培对作物生产力和土壤真菌群落组成及其多样性的影响机制,通过田间试验研究单作玉米（M）、单作大豆（S）和玉米||大豆（间作,MS）对作物干物质积累及产量的影响。利用高通量测序手段,分析不同处理土壤真菌群落组成及其多样性间的差异,阐明驱动土壤真菌群落组成及其多样性变化的土壤因子。结果表明：与单作相比,玉米||大豆提高了玉米干物质积累量,但降低了大豆干物质积累量,间作玉米具有产量优势。在玉米||大豆下,0～10 cm土层赤霉菌属（Gibberella）和核瑚菌属（Typhula）真菌为优势属,所占比例为40.75%～52.53%;粪锈伞科-未分类（Bolbitiaceae-U）、链格孢属（Alternaria）和枝孢属（Cladosporium）真菌在11～20 cm土层为优势属,所占比例为34.65%～77.16%。与单作玉米相比,玉米||大豆降低了赤霉菌属、镰孢菌属（Fusarium）和核瑚菌属的相对丰度,显著提高了粪锈伞科-未分类的相对丰度。玉米||大豆下,随土层深度增加土壤真菌群落的ACE指数显著降低;与单作玉米相比,玉米||大豆极显著降低了11～20 cm土层土壤真菌C...     

葡萄根际土壤真菌群落多样性分析

为了解新疆兵团第十二师不同葡萄种植产区根际土壤真菌群落多样性,以十二师五一农场(WY)、三坪农场(SP)、头屯河农场(TTH)、221团(221)、222团(222)及农业科学研究所(NKS)共6个不同区域葡萄根际土壤样品为试验材料,对土壤理化性质和微生物种类进行检测,并对土壤真菌18S RNA V2区进行高通量测序,以分析真菌群落多样性及丰度,并对土壤理化性质与土壤真菌菌群多样性进行相关性分析。结果表明:NKS的土壤肥力最高,各养分含量均在极丰等级。18S RNA测序结果显示,不同区域的真菌组成存在差异,SP和WY、221和222、NKS和TTH两两之间真菌群落结构相似,其中子囊菌门(Ascomycota)真菌占总菌群比例分别约为80%、60%和30%左右,而NKS的担子菌门(Basidiomycota)真菌占比远远高于其他5个地区,占总菌群的47%。Alpha多样性分析显示,222团的土壤真菌群落多样性最高,221团次之,三坪农场多样性最低。Beta多样性分析显示221团和222团的葡萄根际土壤真菌菌群组成最相似。土壤环境因子有机质、碱解氮和有效磷与土壤真菌群落组成存在显著正相关关系,表明可以通过调节土壤养分水平,来改变葡萄土壤真菌群落组成和遗传多样性水平。上述结果对真菌水平上改良土壤和葡萄土壤质量评价具有指导意义,也为十二师葡萄产区今后的施肥策略提供参考依据。     

生物炭对黄瓜土壤真菌代谢的影响研究

以嫁接黄瓜为研究对象,采用日光温室栽培模式,通过在栽培基质中添加0(CK)、10、15、20、25及30 t/hm²的生物炭,探究生物炭对黄瓜根际土壤真菌代谢的影响。结果表明：BT3(20 t/hm²)处理的AWCD值最大,为1.89;BT5(30 t/hm²)处理的丰富度指数最高,为3.5;BT1(10 t/hm²)可显著提高真菌在科分类水平的丰富度。在土壤中添加一定量(10、20、30 t/hm²)的生物炭后,不仅提高了土壤真菌群落的代谢能力,而且提高了土壤真菌的均匀度指数、优势度指数和丰富度指数,同时还提高了土壤真菌的多样性。     

连续4年施用生物炭对土壤细菌多样性及其群落结构的影响

为了研究生物炭对于植烟土壤改良的长期影响,通过连续4年的田间试验,设置4个试验处理:不施生物炭和化肥的休耕处理(FL)、施用化肥(CK)、化肥+1.5 t·hm~(-2)生物炭(B1.5)和化肥+15 t·hm~(-2)生物炭(B15)。研究了生物炭对土壤理化性质、细菌多样性及群落结构特征的影响,并分析了影响细菌群落特征的土壤因子。结果表明,同不施炭处理相比,施用生物炭可以显著提高土壤含水率、速效钾、碳氮比和有机质含量(P0.05),显著降低土壤容重(P0.05)。施用生物炭显著提高土壤团聚体稳定性,施炭处理的土壤团聚体平均质量直径(MWD)和机械稳定性团聚体(DR_(0.25))含量均显著高于不施炭处理(P0.05)。生物炭显著增加土壤细菌丰富度(P0.05),同时显著改变细菌群落结构。土壤容重、速效钾和团聚体指标是细菌群落结构变异的主导性因子。综上,生物炭施用4 a后对土壤理化特性有显著的影响,其中某些关键土壤因子的改变驱动了土壤细菌群落的生态演替。     

生物炭对小麦根际和根内微生物群落结构的影响

为了研究生物炭对小麦根际和根内微生物群落组成的影响,开展盆栽培养试验,利用高通量测序技术分析生物炭对小麦根内、根际和空白土壤中细菌群落结构组成的影响.结果表明,小麦根内微生物的群落多样性显著(P<0.05)低于根际和空白土壤中的微生物群落多样性,即植物根系能够过滤和筛选部分微生物在其根内定殖生长,其中,变形菌门(Pro...     

长期咸水滴灌对棉田土壤细菌和真菌群落结构的影响

【目的】研究长期咸水灌溉对棉田土壤理化性质、细菌和真菌群落结构多样性的影响。【方法】设3个灌溉水盐度处理为0.35、4.61和8.04 dS/m,分别代表淡水、微咸水、咸水3种灌溉水质,采用高通量测序法测定土壤中细菌和真菌群落结构多样性。【结果】与淡水灌溉相比,微咸水和咸水灌溉显著提高了土壤盐分和土壤容重,但降低了土壤pH、有机质和全氮含量。微咸水和咸水灌溉显著增加细菌OTUs,而咸水灌溉显著降低真菌OTUs。咸水灌溉显著增加细菌Chao1和ACE指数,降低Shannon指数,降低真菌Chao1和ACE指数,增加Simpson指数。微咸水和咸水灌溉显著降低细菌RB41、H16、Haliangium、硝化螺旋菌属、溶杆菌属、苔藓杆菌属、酸杆菌属和真菌被孢霉属、粉褶菌属、Tetracladium的相对丰度,但显著增加细菌鞘脂单胞菌属、芽单胞菌属、Gaiella、Ilumatobacter、Solirubrobacter、Nocardioides和真菌弯孢菌属、球腔菌属的相对丰度。随着灌溉水盐度的增加,细菌群落潜在生物标志物的数量逐渐减少,为4个、2个和1个,真菌群落潜在生物标志物数量在微咸...     

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。     

基于高通量测序的龙胆草根际土壤真菌群落结构分析

为了探究药用植物种植年限对土壤根际真菌多样性的影响和根际群落结构的差异,从根系与土壤微生物关系角度为药用植物的生产实践提供理论基础,采用Illumina Miseq测序平台分析不同种植年限龙胆草根际土壤的真菌群落.结果表明,测序获得的1541个OUT分属于11门28纲59目109科173属.与未种植龙胆草的土壤相比,龙...     

生物炭及炭基肥对土壤微生物群落结构的影响

【目的】微生物在土壤养分循环中起到转换者的作用。论文以传统有机肥(玉米秸秆和猪厩肥)为对照,探究施用生物炭和炭基肥等新型有机物料培肥改土对土壤微生物群落结构的影响,以期为不同有机物料合理施用提供理论参考。【方法】依托沈阳农业大学棕壤改土定位试验平台(始于2009年),利用磷脂脂肪酸(PLFA)技术研究长期不同有机无机配施条件下土壤理化性质和微生物群落结构特征及二者的相关关系。试验处理包括:秸秆配施化肥还田(CS)、猪厩肥配施化肥(PMC)、炭基肥(BF)以及生物炭配施化肥(BIO)。【结果】PMC和BF处理的pH显著高于BIO处理;PMC处理的全氮含量显著高于BF和CS处理,BIO与PMC处理没有显著差异;PMC处理的有机质含量显著高于BF和BIO处理;PMC处理的土壤含水量最高;不同处理间土壤全钾含量没有显著差异。PMC处理的土壤微生物总PLFAs含量最高,其他处理间没有差异;PMC处理的细菌PLFAs含量最高,BF处理的细菌PLFAs含量显著低于BIO和CS处理;PMC处理的真菌、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs含量显著高于BIO处理,BF与PMC处理差异不显著;PMC处理的放线菌含量显著高于CS处理,BF和BIO处理居于中间无显著差异。BF处理的Shannon-Winner多样性指数和真菌/细菌比值显著高于BIO处理,BF和PMC处理的革兰氏阳性/阴性细菌比值显著低于BIO处理。冗余分析(RDA)结果显示,土壤pH、全氮和有机质对土壤微生物各PLFA有极显著影响(P0.01),含水量和全钾有显著影响(P0.05)。【结论】生物炭和炭基肥长期施用明显改善了土壤理化性质;相较猪厩肥,施用生物炭不利于真菌和革兰氏阴性细菌的积累,而且施用生物炭和炭基肥对土壤微生物群落的影响不同,施用生物炭有利于细菌群落的繁殖,施用炭基肥有利于土壤真菌/细菌比和土壤微生物群落结构多样性的提高;土壤pH、全氮、有机质、含水量和全钾依次是影响土壤微生物群落的重要因子。     

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。     

生物炭稻田施用下的土壤固碳减排效应及其微生物群落结构分析

我国每年秸秆焚烧造成大量污染,而炭化还田作为秸秆还田的重要形式之一,在杜绝秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还可以改变土壤微生物群落结构,改善土壤理化性质,达到增肥增产的效果.本文通过静态箱-气相色谱法和高通量测序方法对经过生物炭处理的丹阳水稻实验田土壤进行了温室气体排放量和种群结构分析.结果表明:700℃炭化的生物炭性状...     

生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响

探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响,为调控烟草微环境及综合防治烤烟黑胫病提供理论依据。采用盆栽试验,以黑胫病抗性不同的烤烟品种净叶黄（高感品种）、K326（中抗品种）、NC82（高抗品种）为材料,以未种植烟草为对照（CK）,设置施生物炭与不施生物炭2个水平,共8个处理,通过高通量测序技术探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响。结果表明,施入生物炭后黑胫病抗性不同烤烟品种的黑胫病发病率与病情指数均显著降低,对高感品种净叶黄、中抗品种K326及高抗品种NC82黑胫病的防治效果分别为56.52%、31.00%和27.00%;不施生物炭条件下,高抗品种NC82和高感品种净叶黄的根际土壤真菌多样性相对较高,中抗品种K326相对较低,施用生物炭后中抗品种K326的真菌多样性显著升高,高感品种净叶黄和高抗品种NC82的真菌多样性均有不同程度的降低;LefSe分析表明,不施生物炭条件下,抗性不同烤烟品种根际土壤关键微生物类群存在显著差异,施入生物炭改变了根际土壤中关键微生物类群,品种间差异明显;主坐标分析（PCoA）表明,不施用生物炭条件下,3个烤烟品种...