土壤细菌群落对纳帕海高原湿地退化的响应

【目的】探明高原退化湿地土壤细菌群落结构及多样性的时空动态特征,为理解土壤微生物群落对高原湿地退化的响应过程及机制提供关键数据支撑。【方法】以纳帕海高原不同湿地退化阶段(沼泽湿地、沼泽化草甸、草甸)为研究对象,采用Illumina高通量测序技术,探测土壤细菌群落组成及多样性的干湿季变化规律。【结果】(1)共检测到土壤细菌10门21属,其中变形菌门Proteobacteria和未分类菌属为优势门和属,相对丰度分别达35.92%和20.64%。(2)相较于原生沼泽湿地,沼泽化草甸的变形菌门和酸杆菌门Acidobacteria相对丰度分别增加14.06%和47.72%,绿弯菌门Chloroflexi相对丰度显著减少38.54%(P<0.05);草甸的酸杆菌门、放线菌门Actinobacteria、疣微菌门Verrucomicrobia和浮霉菌门Planctomycetes相对丰度分别增加了210.15%、231.37%、229.55%和315.22%。上述菌门相对丰度均为干季大于湿季。沼泽化草甸的厚壁菌门Firmicutes相对丰度在干季显著增加72.38%,在湿季显著减少73.17%...     

施肥方式对木薯根际土壤细菌多样性与群落结构特征的影响

利用Ion S5~(TM) XL测序平台,通过未施肥(R1)、常规施肥(R2)和化肥减量(R4)等不同施肥方式对木薯华南205种植地土壤进行16S rRNA高通量测序分析,结果表明,在相似水平为97%下聚类分析得到的R1、R2、R4的OTUs数分别为1 003、989、864个;不同施肥方式下木薯根际土壤中优势菌门为酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门.化肥施用增加了绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门等的相对丰度,降低了酸杆菌门和拟杆菌门的相对丰度.施肥方式改变土壤细菌的多样性和丰度,其物种多样性表现为R1>R2>R4.基于土壤细菌群落的PCoA和聚类分析,R1和R2群落组成多样性较为相似,与R4不同.表明施肥方式不仅改变木薯根际土壤细菌的多样性与相对丰度,也在一定程度上改变了木薯根际土壤群落结构,尤其增加了木薯根际土壤有益细菌的数量,提高了木薯产量.     

不同年限苜蓿根际土壤细菌群落的多样性

为研究不同年限苜蓿根际土壤细菌群落多样性及群落结构变化,选取了0、4年苜蓿的根际土壤,采用高通量基因测序技术研究其细菌构成。结果表明,4年苜蓿根际土壤中细菌分类单元(OTU)和多样性指数高于0年苜蓿,苜蓿连作会改变细菌群落数量及结构。通过主坐标分析(PCoA)及热图分析发现,不同年限苜蓿细菌群落差异性较大,连作后酸杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门和绿弯菌门细菌群落丰度提高,变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门细菌群落相对丰度降低。     

不同稻田共作模式对土壤细菌群落结构的影响

为探讨不同共作模式对稻田土壤细菌群落多样性和结构的影响,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、龙虾共作稻田(SDLXZ)和稻田单作(SDKBZ)的稻田土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区域进行丰富度和多样性指数以及群落结构分析。结果表明,稻田土壤的主要优势菌门是变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门。SDHXZ和SDLXZ中变形菌门和拟杆菌门的相对丰度均高于SDKBZ。优势属中硫化菌属的相对丰度在SDHXZ和SDLXZ中均高于SDKBZ。土壤中氨氮含量是主要菌属的第一影响因子。SDHXZ的Ace指数和Shannon指数均高于SDKBZ。主成分分析结果显示,SDHXZ和SDLXZ与SDKBZ土壤细菌群落构成有一定差异。初步揭示了河蟹和龙虾的引入改变稻田土壤细菌群落的结构,尤其是河蟹的引入增加了稻田土壤细菌群落多样性,丰富了细菌群落组成,进一步扩大了优势菌门和优势菌属的相对丰度。     

槟榔间作香露兜对土壤细菌群落结构和多样性的影响

【目的】研究槟榔间作香露兜对土壤细菌群落结构和多样性的影响,明确间作模式影响土壤细菌群落的关键环境因子,为优化槟榔间作香露兜模式及热带农田经济的发展提供理论依据。【方法】通过大田试验的方法,在海南省兴隆热带植物园内建立包括槟榔单作、香露兜单作和槟榔间作香露兜种植模式的试验样地,测定土壤理化性质、养分含量、土壤细菌丰度与多样性等指标,以槟榔和香露兜单作为对照,探究槟榔间作香露兜模式对土壤细菌群落结构和多样性的影响。【结果】槟榔间作香露兜模式下土壤养分含量降低,土壤逐渐趋于酸性且盐离子浓度提高;土壤细菌群落的ACE指数、Chao1指数和Shannon指数显著降低(P<0.05,下同),pH、电导率、全磷、容重是影响土壤细菌群落变化的主要环境因子。在3种种植模式下细菌优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Acidobacteriota)、酸杆菌门(Actinobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi),间作后变形菌门、放线菌门和酸杆菌门的相对丰度均出现降低,绿弯菌门相对丰度则提高。其中,放线菌门相对丰度与土壤容重呈显著正相关;绿弯菌门相对丰度与...     

高通量测序解析微生物肥料对红壤有机农田 土壤微生物群落的影响

高通量测序技术可用于精确分析土壤微生物群落,从微生物群落结构和多样性的角度阐释微生物肥料对有机农田根区土壤微生物群落的影响。在红壤有机农田轮作种植条件下,施用微生物肥料后利用Illumina MiSeq高通量测序技术结合相关生物信息学分析土壤细菌和真菌的多样性指数及群落结构。结果表明,从6个有机农田根区土壤样本中获得7 729个细菌分类操作单元(operational taxonomic units,简称OTU)和3 271个真菌OTU,细菌和真菌文库测序覆盖率均在99%以上。微生物肥料会显著降低土壤细菌和真菌种群多样性,且可在一定程度上降低细菌群落丰富度,显著降低真菌群落丰富度;并减少根区土壤特有细菌和真菌物种数量。放线菌门、变形菌门和酸杆菌门是优势细菌,子囊菌门是优势真菌;微生物肥料会提高放线菌门、变形菌门、厚壁菌门和担子菌门的相对丰度,分别比对照组提高29. 46%、9. 17%、129. 33%、165. 73%;但会降低酸杆菌门、绿弯菌门、子囊菌门、接合菌门的相对丰度,分别比对照组降低30. 14%、33. 50%、17. 27%、86. 33%。因此,施用微生物肥料可改变红壤有机农田根区土壤细菌和真菌的丰富度和多样性,有助于控制作物病害发生。     

徐州采煤塌陷区复垦土壤的细菌群落多样性

为探讨江苏省徐州市采煤塌陷区土壤微生物群落多样性及优势种群在复垦前后的变化,利用454焦磷酸测序法,对比分析采煤塌陷地、复垦地以及非塌陷对照地这3个样地的细菌多样性及群落结构。结果表明,变形菌、放线菌、浮霉菌、酸杆菌、绿弯菌、拟杆菌、厚壁菌和芽单胞菌为细菌的主要类群,但其在3个处理区的分布各不相同,即芽单胞菌和硝化螺旋菌在复垦区中分布最广,酸杆菌、放线菌、拟杆菌在对照区中最多,变形菌在塌陷区中分布最广。复垦地土壤的细菌群落多样性水平最高,对照地次之,塌陷地最低。细菌群落多样性指数与土壤有机质、全氮、速效钾的含量呈正相关关系,与土壤盐分呈负相关关系。开采沉陷导致土壤肥力退化和土壤盐渍化现象加重,抑制微生物的繁殖与生长。复垦与植被修复能够改善土壤理化特征,恢复微生物群落结构功能与多样性。     

青藏高原5种类型土壤细菌群落结构差异

于2015年8月采集青藏高原5种类型(栗钙土、山地草甸土、黑钙土、灰漠土和灰褐土)的15 cm土壤,采用Illumina高通量测序技术研究土壤细菌群落结构及多样性,并结合土壤因子对土壤细菌群落结构和多样性进行相关性分析。结果表明,土壤类型中有机碳和总氮含量的大小排序为栗钙土山地草甸土黑钙土灰漠土灰褐土,样地海拔与土壤养分的积累量没有相关性。土壤细菌群落相对丰度在5%以上的优势类群包括变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门6大类。栗钙土和山地草甸土土壤细菌α多样性(物种丰富度和系统发育多样性)显著(P0.05)高于其他土壤类型;灰漠土细菌系统发育多样性显著(P0.05)低于其他类型。灰褐土细菌物种丰富度最低。典范对应分析和Pearson相关性分析表明,土壤含水量、钾含量、有机碳和总氮含量是土壤细菌群落结构和α多样性的主要影响因子。     

杉木连栽地土壤的细菌群落结构与其特性的关系研究

探究不同连栽代数杉木人工林土壤细菌群落结构的多样性变化与土壤物理化学性质的相关性。在测定不同连栽代数杉木人工林土壤理化性质的基础上,利用高通量测序技术,测定土壤细菌数量与群落结构的多样性,并分析土壤细菌数量、群落结构的多样性与土壤理化性质间的相关性。结果表明:随着连栽代数的增加,杉木人工林土壤容重呈上升趋势,而土壤p H、全碳、全氮、总孔隙度体积等理化性质均呈下降趋势。不同连栽代数杉木人工林土壤细菌的优势门类为酸杆菌门、变形菌门、浮霉菌门、绿弯菌门;主要纲类有DA052、酸杆菌纲、α-变形菌纲、浮霉菌纲;优势目类为DA052 uncultured bacterium、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目、浮霉菌目。随着连栽代数增加,酸杆菌门、DA052纲相对丰度逐渐降低,而变形菌门、酸杆菌目、红螺旋菌目、根瘤菌目相对丰度则随连栽代数增加呈上升趋势。土壤细菌群落的群落指数Ace和群落指数Chao1均以1代杉木人工林为最高;土壤TK、TC、TN、TP、pH、毛管孔隙体积、含水量、土壤容重对主要细菌门、纲、目类相对丰度作用较大。群落指数Ace、群落指数Chao1、群落指数Simpson、群落指数Shannon分别与土壤容重、TP、TN、TC、含水量、非毛管孔隙体积、总孔隙度体积呈显著的相关性。     

基于16S rDNA基因文库的黄河三角洲盐生植被土壤细菌群落多样性研究

[目的]研究黄河三角洲光板地及2种盐生植被(獐茅和罗布麻)下土壤细菌群落结构多样性,探究其与植被演替的关系.[方法]采用细菌16S rDNA基因文库方法,各文库挑选200个阳性克隆子进行测定.[结果]光板地、獐茅和罗布麻3个文库中分别得到121、150、155条有效序列.獐茅土壤细菌的Shannon指数和ACE指数最高.土壤中检测到变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacte-roidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)等共8门.变形菌门在光板地、獐茅土壤和罗布麻土壤中的相对丰度分别为37.45％、51.09％、37.11％,拟杆菌门分别为33.02％、3.03％、4.47％,其他细菌相对丰度均较低.[结论]3种覆被类型下土壤细菌在种群组成与分布上差异明显,变形菌为优势菌群.当盐生植被处于不同演替阶段时,土壤细菌群落结构差别较大.     

哈密瓜种植对根际土壤细菌群落组成和多样性的影响

【目的】研究哈密瓜种植后根际土壤细菌群落结构的变化规律，为筛选功能菌株及开展哈密瓜连作障碍的防控研究奠定基础。【方法】以新疆五家渠市甜瓜之乡3个大田的哈密瓜根际土和非根际土为材料，检测其土壤理化性质和细菌群落结构，并分析环境因子与细菌群落之间的相关性，研究种植哈密瓜后根际土壤细菌群落的变化规律。【结果】哈密瓜种植后呈现出根际土壤pH显著增加，而土壤有机质、总磷、总钾等指标总体呈下降变化(P<0.05);哈密瓜种植后细菌α和β多样性指数均呈现略微降低趋势，但差异不显著；三个样地共检测到细菌43门、103纲、271目、440科、820属，其中变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、粘球菌门、厚壁菌门为主要类群，甜瓜种植后显著改变了细菌群落组成，其中厚壁菌门相对丰度随哈密瓜的种植而增加，酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度下降；全磷和pH是影响哈密瓜根际土壤细菌优势类群的主要因素。【结论】哈密瓜种植显著影响了土壤理化性质从而导致其根际土壤细菌群落结构发生显著变化。     

烟草青枯病病圃土壤细菌组成的高通量测序分析

为了解烟草青枯病与土壤细菌群落结构的关系,采用454焦磷酸测序技术对烟草青枯病抗性鉴定圃中的土壤细菌组成进行了分析。结果表明,从病圃土壤中获得了1 963条高质量序列,归属于14个已知细菌门类、尚未培养出的细菌和分类地位未知的种类,其中变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、浮霉菌门、放线菌门、芽单胞菌门为病圃土壤中的优势菌群,分别占总菌群数的29.91%、17.10%、13.73%、11.46%、7.08%、6.40%。烟草青枯病病圃土壤中的拟杆菌门和放线菌门细菌在总菌群中丰度较低,可能与烟草青枯病发生存在关联。     

不同施肥模式对茶园土壤细菌多样性的影响

以菜子饼+茶叶配方肥(YSJF1)、脲甲醛缓释肥(YSJF2)、茶叶配方肥(YSJF3)、畜禽粪商品有机肥+茶叶配方肥(YSJF4)、菜子饼+脲甲醛缓释肥(YSJF5)、包膜控释肥(YSJF6)、茶叶复混肥(YSJF7)、不施肥(YSJF8)和习惯施肥(YSJF9)处理后的茶园土壤为研究对象,利用Ion S5TMXL高通量测序技术,以16S rRNA基因为靶标,研究不同施肥模式对茶园土壤细菌数量、多样性和群落结构的影响,分析细菌数量、多样性与土壤理化性质的关联性。在门分类水平上,27个样品共鉴定获得46个类群,其中变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、奇古菌门(Thaumarchaeota)、拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势类群,相对丰度占87.08%～96.76%。不同施肥处理间变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门的相对丰度差异显著。不同施肥处理的ACE指数、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数分别为656.34～962.36、655.79～1 040.41、5.22～6.54和0.925 0～0.969 3。相关性分析和冗余分析结果表明,土壤pH、有机质含量和碱解氮与细菌丰度、α多样性指数和细菌群落结构有一定的相关性,土壤pH是影响细菌群落重要的环境因子。     

不同盐碱胁迫对土壤细菌群落结构的影响

【目的】 研究盐碱胁迫对土壤细菌群落多样性及群落组成的影响。【方法】试验设置(NaCl、Na₂SO₄和Na₂CO₃+NaHCO₃)三种盐碱胁迫类型和盐(碱)度。【结果】不同盐碱胁迫对土壤细菌群落α-多样性Shannon和Simpson指数影响不大,Na₂SO₄和Na₂CO₃+NaHCO₃胁迫土壤Chao1和Ace丰富度指数显著降低。NaCl轻度盐化土壤细菌群落β-多样性与对照无明显差异,其它盐碱胁迫土壤细菌群落结构变化显著。各处理土壤细菌优势门类均为变形菌门、芽单胞菌门、放线菌门、酸杆菌门和拟杆菌门。盐碱胁迫土壤细菌的拟杆菌门、浮霉菌门增加;而放线菌门、硝化螺旋菌门减少。NaCl胁迫土壤绿弯菌门、厚壁菌门相对丰度增加,Na₂SO₄胁迫土壤芽单胞菌门、热微菌门增加,Na₂CO₃+NaHCO₃碱胁迫土壤酸杆菌门、疣微菌门增加。【结论】土壤细菌群落通过调节物种组成来适应盐碱胁迫,不同盐碱类型和盐碱度胁迫下,土壤细菌群落会形成显著差异的物种。     

粉垄耕作木薯根际与非根际土壤的细菌群落结构多样性差异

【目的】分析粉垄耕作下的木薯根际和非根际土壤理化性质及细菌群落多样性差异,为优化现有木薯栽培方法提供理论依据。【方法】以常规耕作和粉垄耕作2种耕作方式栽培木薯,利用高通量测序技术和生物信息学手段,结合土壤农化分析方法,分析不同耕作方式对木薯根际与非根际土壤理化性质及主要优势细菌群落结构多样性的影响。【结果】木薯根际土壤细菌群落的Alpha(α)多样性显著高于非根际土壤(P<0.05,下同)。基于未加权Unifrac距离的置换多因素方差分析(PERMANOVA)结果显示,木薯根际土壤与非根际土壤细菌群落的分类和系统发育Beta(β)多样性存在显著差异。物种群落组成分析结果表明,木薯根际土壤的主要优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门,主要优势菌纲为α-变形菌纲、放线菌纲、芽孢杆菌纲和γ-变形菌纲。在分类操作单元(OTU)水平,粉垄耕作与常规耕作方式木薯根际与非根际的土壤细菌群落组成存在显著差异。细菌群落相对丰度与环境因子的相关分析和冗余分析(RDA)结果显示,pH、有机质含量、有效磷含量和亚硝酸还原酶活性对细菌群落变化具有显著影响,尤其对放线菌门、变形菌门、绿弯...     

颐和园不同植被区土壤细菌群落特征

【目的】分析颐和园不同植被覆盖条件下的土壤细菌群落多样性和群落结构功能特征,为颐和园土壤生态环境管理提供科学依据。【方法】以颐和园内6类植被覆盖区域(牡丹种植区、宿根花卉区、落叶阔叶林区、针阔叶混交林区、野生灌草丛区和踩踏草坪区)的土壤为研究对象,采用Illumina HiSeq高通量测序技术分析土壤细菌群落组成并进行功能预测。【结果】颐和园土壤样品共获得1 472 561条有效序列,产生7 726个OTUs。土壤细菌中绝对优势类群为酸杆菌门(Acidobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)和芽单胞菌门(Gemmatimonadota)等。土壤细菌群落主坐标分析和FAPROTAX功能预测分析表明,不同植被覆盖区土壤细菌主要类群丰度和功能菌群丰度均表现出显著差异;冗余分析和相关性分析表明,优势类群与环境因子间存在显著的相关关系。【结论】不同植物类群对土壤细菌群落构成、功能和多样性影响显著,踩踏草坪区细菌丰富度和多样性显著低于其他植被覆盖区;土壤环境因子pH值、电导率、全氮和碱解氮是...     

哈茨木霉对商洛烟区植烟土壤细菌多样性的影响

探究哈茨木霉对植烟土壤细菌多样性与群落结构的影响,为优化轮作烟草根际土壤的细菌群落结构、物种组成及土壤的可持续发展奠定了一定的基础。采用大田试验方法,设置CK(常规施肥)和T₁(常规施肥+哈茨木霉菌剂7.5 kg/hm²)2个处理,通过高通量测序技术探究施用哈茨木霉对各处理土壤细菌多样性、菌落结构及理化指标的影响。结果表明,哈茨木霉菌剂的施用降低了土壤细菌群落结构的α多样性指数,与常规施肥相比,增加了放线菌门(11.06%)的丰度,减少了变形菌门(4.03%)、绿弯菌门(2.28%)及酸杆菌门(1.71%)的丰度,土壤全氮和速效钾含量显著提高,分别提高14.2%和37.1%。表明在植烟土壤中施加哈茨木霉菌肥可进一步优化植烟土壤细菌群落结构,提高土壤肥力。     

定向栽培连作淮山根际土壤细菌群落的多样性分析

【目的】分析连作淮山根际土壤细菌群落结构,为解决淮山连作障碍提供参考依据。【方法】以淮山品种桂淮2号为试验材料,设置定向栽培连作淮山(T)和对照(CK)两个处理,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析连作淮山根际土壤细菌群落多样性及其与土壤理化因子的关系。【结果】基于细菌16S rRNA基因分析,对6个土壤样品测序共得到有效序列230961条,可操作分类单元(OTU)3423个。各样本检测到细菌群落含33门95纲242目395科780属1524种。Venn图分析结果显示,T处理和CK共有细菌OTUs数1688个,T处理特有OTUs数1388个。T处理土壤细菌的Shannon指数、ACE指数和Chao l指数均极显著高于CK(P0.01,下同)。物种群落组成分析结果表明,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是T处理根际土壤细菌的主要优势菌群,占物种群落组成的88.45%。主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)对细菌群落结构的差异性贡献率分别为81.44%和14.49%,细菌群落结构表现为连作受PC1影响明显。土壤理化性状是影响细菌群落组成的重要因子,与变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门、粘球菌门(Myxococcota)、Patescibacteria、疣微菌门(Verrucomicrobiota)和WPS-2的群落分布显著相关。【结论】淮山连作可提高其根际土壤细菌多样性,其优势细菌群落为放线菌、变形菌、厚壁菌、绿弯菌和酸杆菌;连作淮山土壤pH及水解氮、速效钾和有机质含量的变化是影响其细菌群落组成发生变化的重要因子。     

典型喀斯特区云南松林土壤养分和细菌群落对海拔的响应

以中国西南典型喀斯特区云南松林地为研究对象,采用方差分析、冗余分析和高通量测序等方法,探究土壤养分与细菌群落组成和多样性对不同海拔的响应,为该地区石漠化治理工作和生态系统植被恢复提供参考依据。结果显示:随海拔升高,土壤全碳、全氮、全磷含量呈现先增大后减小的趋势;土壤全钾含量在海拔1 900 m处最高,在海拔1 600 m处最低;土壤速效氮和速效磷含量在海拔1 600 m处最高,分别在海拔1 300 m和海拔1 900 m处最低;速效钾含量在海拔1 900 m处最高,在海拔1 600 m处最低。Chao1指数、Shannon指数随海拔升高先增大后减小,而Simpson指标随海拔升高先减小后增大。在门分类水平上,优势菌门为变形菌门(Proteus)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinomycetes)和绿弯菌门(Curvularia),分别占比33.37%、24.40%、19.82%、12.06%。其中,变形菌门和酸杆菌门的相对丰度总体随海拔升高先增多后减少,而绿弯菌门的总体变化趋势与之相反。放线菌门在海拔1 600 m的相对丰度最大,其余海拔的相对丰度无显著差异。在纲分类水平上,优势类群包括α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、酸杆菌纲(Acidobacteriia)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria),分别占比18.46%、12.72%、7.88%、5.13%。其中,α-变形菌纲、γ-变形菌纲的相对丰度总体随海拔升高先增大后减小,酸杆菌纲的总体变化趋势与此相反,δ-变形菌纲在不同海拔梯度下无明显变化趋势。土壤pH值,及全碳、全氮、全磷、速效氮和速效磷含量与细菌多样性显著(P<0.05)相关,是细菌群落组成变化的主要驱动因子。     

施用不同有机物料对砂质土壤玉米成熟期根际细菌群落变化的影响

为探究有机物料还田后土壤理化性质对细菌群落变化的影响,在华北平原砂质土壤玉米成熟期分别以秸秆还田(ST)和单施化肥(CF)为主、副对照,设置猪粪(PM)、沼渣(BR)和秸秆生物炭(BC)3 种有机物料还田处理,利用Illumina高通量测序技术分析根际土壤细菌群落结构。结果表明:1)玉米成熟期根际土壤细菌群落丰富度的2个指标(Chao 1和ACE)由高到低均为:PM>BR>ST>BC>CF,但沼渣和生物炭处理的土壤细菌群落多样性(Shannon)均显著高于猪粪处理。2)沼渣、生物炭和对照组(秸秆和化肥处理)的土壤细菌优势菌门均为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),优势菌门的累计丰度为71.53%~80.31%;而猪粪处理的土壤细菌优势菌门以厚壁菌门(Firmicutes)为首,其余依次为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,优势菌门的累计丰度为85.61%。3)土壤有效磷是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子(P<0.05),与厚壁菌门的梭菌属(Clostridium)和土孢杆菌属(Terrisporobacter)的相对丰度均呈显著正相关,其中猪粪处理的土壤有效磷含量显著高于其他处理;生物炭处理显著增加土壤pH和有机质含量,沼渣处理增加土壤水分含量但不显著,生物炭和沼渣处理显著上调放线菌门相关菌属的相对丰度。综上,猪粪处理虽然显著提高土壤细菌群落的丰富度,但是导致菌落的多样性显著下降,生物炭处理则与之相反;沼渣处理也显著提高土壤细菌群落的丰富度和多样性。综上,合理施用沼渣还田可作为改良华北平原砂质瘠薄型农田的首选方式。