基于宏基因组测序的稻蟹共作稻田根际土壤微生物群落功能分析

为了分析施入生物有机肥的稻蟹共作稻田（HXTCS）的水稻根际土壤微生物的代谢功能，以生物有机肥稻田（YJTCS）为对照，利用Illumina Novaseq测序平台对两种稻田成熟期的根际土壤进行宏基因组测序以分析微生物群落的组成及代谢功能。NR注释结果显示，样品中微生物以细菌为主，约占98.09%，其次为古菌约占1.76%，真菌及其他约占0.15%。LEfSe分析结果表明，河蟹引入生物有机肥稻田后富集更多的细菌和古菌群落的显著差异分类群。COG和CAZy功能基因注释结果显示，HXTCS主要相关功能基因的相对丰度均高于对照组。碳代谢途径基因注释分析结果表明，HXTCS在16个碳代谢途径的基因注释的相对丰度均高于对照组，其中丙酮酸代谢和原核微生物的碳固定途径的相对丰度在2种稻田中差异显著（P< 0.05）。氮代谢功能分析结果表明，HXTCS中的反硝化作用、硝酸盐还原作用和谷氨酰胺合成作用的关键酶基因的相对丰度均高于对照组。研究结果说明：河蟹引入生物有机肥稻田后，增加了根际土壤碳水化合物活性酶和主要代谢途径基因的相对丰度，有助于碳代谢及促进根际土壤氮循环中的反硝化作用、硝酸盐还原作用及谷氨酸的合成作用。     

短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响

[目的]研究短期不同耕作方式对水稻根际土壤细菌群落结构多样性的影响,为阐释耕作对稻田土壤微生物多样性的形成机制提供科学依据.[方法]以旋耕、免耕和粉垄3种不同耕作方式下的水稻根际土壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同耕作方式下水稻根际土壤细菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.[结果]旋耕、免耕和粉垄处理文库覆盖率均较高,分别为98.96%、98.93%和99.04%.Alpha多样性分析结果显示,粉垄处理水稻根际土壤细菌群落多样性Shannon指数显著高于免耕处理(P<0.05,下同).旋耕、免耕和粉垄处理分别获得2747、2734和2813个OTUs,处理间无显著差异(P>0.05).各样本共检测到细菌类群206个种,隶属于47门48纲85目134科217属.物种群落组成分析表明变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和硝化螺旋菌门是水稻根际土壤细菌主要优势菌群,共占比69.96%~73.51%;不同耕作处理水稻根际土壤细菌群落结构差异主要表现在菌群的相对丰度上,变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的相对丰度在3种耕作方式间差异显著.旋耕和免耕处理间OTU水平相似性较高.主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)菌群结构的差异性贡献率分别为43.15%和23.79%,细菌群落结构表现为粉垄处理受PC1影响明显、旋耕和免耕处理受PC2影响明显.冗余分析结果表明前2个排序轴共解释69.09%细菌群落变化;速效磷、碱解氮和pH是影响细菌群落的重要因子,与变形菌门、硝化螺旋菌门、浮霉菌门、放线菌门和绿菌门的群落分布显著相关.[结论]短期不同耕作方式可在一定程度上改变稻田土壤细菌群落多样性,不同耕作方式间的差异主要体现在细菌群落相对丰度上;土壤速效磷、碱解氮和pH是影响水稻根际土壤细菌群落分布的重要因素.从土壤微生物群落形成角度考虑,粉垄栽培优于旋耕和免耕.     

中华鳖投放密度对稻鳖共生田土壤细菌群落结构的影响

【目的】明确稻鳖共生模式下稻田土壤微生物多样性及菌群结构组成的变化特征，为推广稻鳖共生模式及开展稻田土壤微生物功能研究提供理论依据。【方法】水稻移栽25 d后投放中华鳖，于8月10日、9月19日和10月10日采用五点法分别在水稻根部周围和鳖池水底采集0~5 cm表层土，应用Illumina MiSeq高通量测序分析稻田表层土壤和鳖池底泥的菌群结构特征及其多样性，并以冗余分析（RDA）识别稻鳖共生田土壤菌群结构变化的关键环境因子。【结果】放养中华鳖后稻鳖共生田土壤的理化性质均发生明显变化。从24份样品中测序获得145239个OTUs，涵盖的菌群涉及到74门184纲294目301科373属。各样品均具有较高的丰度和多样性，Chao1指数范围为7817.78~17453.39，Shannon指数范围为8.64~11.29，且中华鳖投放密度低的稻鳖共生田土壤菌群多样性相对较高。在稻田表层土壤和鳖池底泥菌群结构中，相对丰度大于1.00%的门共有10个，分别是变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、厚壁菌门（Firmicutes）、Ignavibacteriae、螺旋体门（Spirochaetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia），以变形菌门的相对丰度最高，达28.96%~64.76%；丰度大于1.00%的属有16个，相对丰度排名前10的属包括f_Anaerolineaceae、地杆菌属（Geobacter）、厌氧粘细菌属（Anaeromyxobacter）、f_Acidobacteriaceae_[Subgroup_1]、寡养单胞菌属（Stenotrophomonas）、Sideroxydans、c_SBR2076、f_Nitrosomonadaceae、c_Bacteroidetes_vadinHA17和f_FW13。RDA分析结果表明，与稻鳖共生田土壤菌群结构分布极显著（P<0.01）相关的环境因子有pH、总氮（TN）含量和有机质（OM）含量，其中pH对稻鳖共生田土壤菌群结构分布影响最大。【结论】稻鳖共生模式能促进稻田土壤中氮、磷、钾的累积，有效提高土壤养分，且中华鳖投放密度低的稻田土壤菌群多样性相对较高。pH、TN含量和OM含量对稻鳖共生田土壤菌群结构的变化产生极显著影响，因此在实际生产中，中华鳖投放密度的确定除了要结合水稻和中华鳖的生产性能外，还应考虑稻鳖共生模式中饲料化肥的环境释放特点、营养物质循环特征及微生物结构组成等。     

长期应用稻鳖共生系统对土壤细菌群落结构及其多样性的影响

【目的】探究长期应用稻鳖共生系统对稻田土壤养分含量、土壤细菌群落结构及其多样性的影响,为阐释稻鳖共生模式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2年稻鳖共生田（RT2）、5年稻鳖共生田（RT5）和8年稻鳖共生田（RT8）为研究对象,采集各处理0~10 cm土层土壤样品,测定土壤养分含量,利用Illumina MiSeq高通量测序技术探究土壤细菌群落结构,对比分析不同应用年限稻鳖共生田的土壤养分含量及土壤细菌群落多样性差异。【结果】长期应用稻鳖共生系统明显提高稻田土壤的全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量及土壤pH,5年稻鳖共生田的全磷和速效磷含量显著高于2年稻鳖共生田（P<0.05,下同）,8年稻鳖共生田的土壤全氮、全磷、碱解氮和速效磷含量显著高于2年稻鳖共生田,有机质、全钾和速效钾含量均以5年稻鳖共生田最高,8年稻鳖共生田最低。Alpha多样性分析结果显示,土壤细菌群落多样性Shannon指数、PD whole tree指数和Chao1指数均表现为RT5处理>RT8处理>RT2处理。各样本检测到的细菌类群隶属于51门136纲192目337科557属和113种。物种群落组成分析表明,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）是稻鳖共生田土壤细菌的主要优势菌群;不同年限的稻鳖共生田土壤细菌群落结构差异主要表现在物种均匀度上,RT2处理的变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、酸杆菌门、栖热菌门（Deinococcus-Thermus）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、浮霉菌门（Planctomycetes）和奇古菌门（Thaumarchaeota）的相对丰度均存在显著差异;RT8处理则仅在变形菌门、拟杆菌门、浮霉菌门和互养菌门（Synergistetes）4种菌种间具有显著差异。【结论】长期应用稻鳖共生系统可在不施用化肥的情况下,维持土壤主要养分含量,增加稻田土壤细菌群落多样性,扩大优势菌群相对丰度,形成更稳定的土壤微环境。     

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。     

适钙植物报春苣苔根际土壤微生物群落结构

为解析喀斯特适钙植物报春苣苔根际微生物群落结构的特点,采用高通量测序16S rRNA V4和ITS1区序列,比较分析了适钙植物报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落结构差异,并利用CCA及斯皮尔曼相关系数分析了土壤可溶性钙含量和报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间的关系。结果表明：报春苣苔根际土壤微生物群落包含41个细菌门及6个真菌门。细菌中优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）及酸杆菌门（Acidobacteria）,占64%以上;真菌主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和接合菌门（Zygomycota）,占99%以上。相比非根际土壤,在根际土壤中酸杆菌门菌群丰度显著上升,而变形菌门和芽单胞菌门丰度显著下降,生长受到抑制。报春苣苔的根际和非根际土壤微生物群落非常丰富,包含569个属的细菌及276个属的真菌。报春苣苔根际细菌的Shannon、Chao1和ACE等α-多样性指数显著高于非根际,表明报春苣苔根际细菌菌群种类数量高于非根际土壤;而报春苣苔根际真菌的PD_whole_tree指数显著低于非根际,表明报春苣苔根际真菌群落的群体进化低于非根际。土壤可溶性钙对于微生物群落结构的解释量仅为16.93%,且蒙特卡罗置换检验表明土壤可溶钙和物种分布显著不相关性;只有Hydrogenedentes门细菌与土壤可溶性钙显著正相关。报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间差异显著,且两者与土壤可溶性钙的相关性有限;报春苣苔根际土壤微生物的物种组成丰富,且报春苣苔根系有利于根际土壤细菌群落多样性。     

适钙植物报春苣苔根际土壤微生物群落结构

为解析喀斯特适钙植物报春苣苔根际微生物群落结构的特点,采用高通量测序16S rRNA V4和ITS1区序列,比较分析了适钙植物报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落结构差异,并利用CCA及斯皮尔曼相关系数分析了土壤可溶性钙含量和报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间的关系。结果表明：报春苣苔根际土壤微生物群落包含41个细菌门及6个真菌门。细菌中优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）及酸杆菌门（Acidobacteria）,占64%以上;真菌主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和接合菌门（Zygomycota）,占99%以上。相比非根际土壤,在根际土壤中酸杆菌门菌群丰度显著上升,而变形菌门和芽单胞菌门丰度显著下降,生长受到抑制。报春苣苔的根际和非根际土壤微生物群落非常丰富,包含569个属的细菌及276个属的真菌。报春苣苔根际细菌的Shannon、Chao1和ACE等α-多样性指数显著高于非根际,表明报春苣苔根际细菌菌群种类数量高于非根际土壤;而报春苣苔根际真菌的PD_whole_tree指数显著低于非根际,表明报春苣苔根际真菌群落的群体进化低于非根际。土壤可溶性钙对于微生物群落结构的解释量仅为16.93%,且蒙特卡罗置换检验表明土壤可溶钙和物种分布显著不相关性;只有Hydrogenedentes门细菌与土壤可溶性钙显著正相关。报春苣苔根际/非根际土壤微生物群落之间差异显著,且两者与土壤可溶性钙的相关性有限;报春苣苔根际土壤微生物的物种组成丰富,且报春苣苔根系有利于根际土壤细菌群落多样性。     

稻蟹共作与蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成比较

为分析稻蟹共作和蟹单作模式下中华绒螯蟹肠道及养殖环境细菌群落组成的差异,利用Miseq平台对微生物16S rRNA基因V4区高通量测序,比较分析两种模式下的细菌群落变化。结果显示:两种模式下具有显著差异(P0.05)菌门,肠道中为酸杆菌门(Acidobacteria)和互养菌门(Synergistetes);水体中为拟杆菌门(Bacteroidetes)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和Armatimonadetes菌门;底泥中为浮霉菌门(Planctomycetes)。两种模式下具有显著差异(P0.05)菌属,肠道中有14个,水体中有18个,底泥中有13个。稻蟹共作与蟹单作肠道、水体、底泥的Chao、ACE丰富度指数,以及Shannon和Simpson多样性指数差异不显著。通过对两种模式下水体、土壤及肠道中具有显著差异(P0.05)的分支杆菌属(Mycobacterium)、红杆菌属(Rhodobacter)、黄杆菌属(Flavobacterium)、硝化螺旋菌属(Nitrospira),蓝藻细菌门(Cyanobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、柔膜菌门(Tenericutes)和厚壁菌门(Firmicutes)比较分析后发现:一些厌氧、高亚硝酸盐环境下的常见优势菌属在蟹单作水体、土壤中的丰度显著高于稻蟹共作,稻蟹共作条件下养殖河蟹的肠道微生物构成上更接近野生河蟹,其肠道细菌群落特点也反映出共作养殖环境优于单作模式,且有利于河蟹生长。     

不同共作模式的稻田土壤细菌群落结构分析

为分析不同共作模式的稻田土壤细菌群落结构,利用高通量测序技术,在水稻结穗期对不同共作模式的稻田土壤细菌进行测序,研究稻田单作(SDKBZ)、河蟹共作稻田(SDHXZ)和龙虾共作稻田(SDLXZ)表层土壤细菌群落多样性、丰富度和群落结构的变化。各样本共检测到细菌类群46门、112纲、210目、370科、664属、1 227种。主要的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)、Sacharibactaria、疣微菌门(Verrucomicrobia)和厚壁菌门(Firmicutes)。河蟹稻田和龙虾稻田的Chao 1指数均高于单作稻田。PCoA分析结果显示,河蟹稻田和龙虾稻田两种稻田共作模式与稻田单作模式的土壤细菌群落构成差异大。研究初步揭示了河蟹和龙虾与水稻共作复合生态系统具有较丰富的微生物生态组成。     

施用烟秆生物黑炭对红壤性稻田根际土壤微生物的影响

采用田间小区试验研究烟秆生物黑炭对红壤性稻田根际土壤微生物的影响,试验设置4个生物黑炭施用水平,在水稻抽穗扬花期采集根际土壤进行高通量测序。结果表明,施用生物黑炭后稻田根际土壤微生物群落的OUT与Chao1指数降低,而Shannon指数升高。对主要菌门的分析发现变形菌门、放线菌门与厚壁菌门的丰度增加,酸杆菌门、疣微菌门的丰度降低。在属的水平上,发现一些对植物生长有益的促生菌有增加的趋势。     

不同水稻种植模式下淹水及排干期土壤性质和微生物的变化

为揭示不同水稻种植模式、不同水分管理时期对稻田土壤性质和微生物的作用效应,利用长期定位监测试验比较分析单季稻不施肥、单季稻单施化肥、烟稻轮作 3种种植模式和淹水期、排干期 2种水分管理条件下稻田土壤理化性质和微生物群落结构的变化。结果表明：烟稻轮作模式稻田土壤有机质、全氮质量分数分别比单季稻模式提高了 32.88%~34.79%和 38.22%~44.39%。淹水期稻田土壤可溶性总氮以可溶性有机氮为主,占 56.06%~62.54%;排干期以硝态氮为主,占 62.34%~74.05%。烟稻轮作模式可显著提高淹水和排干条件下稻田土壤中可溶性有机氮和铵态氮质量分数,但对硝态氮质量分数的影响不明显。相较单季稻处理,烟稻轮作模式提高了稻田细菌Sobs、Shannon和Ace指数。好氧或兼性厌氧的酸杆菌属、黄色杆菌属均是3种水稻种植模式的优势菌属。3种种植模式淹水条件下稻田脱硫弧菌属、互营杆菌属等硫酸盐还原菌类存在显著差异,排干条件下硝化螺旋菌属也存在显著差异。淹水条件下烟稻轮作模式稻田土壤甲烷氧化菌相关的甲烷氧化单加氧酶基因α-亚基（pomA）的绝对丰度比单季稻处理降低了18.45%~18.54%。可见,水稻种植的淹水期和排干期的土壤可溶性氮组成和细菌群落结构存在显著差异;而烟稻轮作模式较单季稻模式可提高土壤肥力,改善微生物群落结构,增加硫酸盐还原菌类细菌丰度,降低产甲烷菌相关的甲基辅酶M还原酶基因丰度。     

有机肥对香蕉枯萎病及土壤主要理化性质和微生物群落的影响

【目的】研究香蕉园施用有机肥防治香蕉枯萎病对土壤理化性质及其根际土壤微生物群落的影响。【方法】香蕉幼苗移栽至病区大田土壤中,处理组植株施用有机肥,并将未施用有机肥的植株设置为对照组。移栽后6个月统计处理组与对照组植株香蕉枯萎病发病率;采集土壤样本,测定根际土壤的土壤肥力;提取根际土壤DNA,采用高通量测序技术,结合生物信息学分析,解析施用有机肥后香蕉根际土壤细菌和真菌群落结构组成及多样性的变化。【结果】施用有机肥提高了土壤pH值(14.85%)、全氮(25%)和全磷(19.04%)的含量,降低土壤全铁含量(2.62%),香蕉枯萎病发病率下降了75%。和对照相比,子囊菌门(Ascomycota)与壶菌门(Chytridiomycota)的相对丰度分别提高了43.84%和90.64%,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度则降低了18.49%。施用有机肥料提高了青霉菌属(Penicillium)、 Gibellulopsis和篮状菌属(Talaromyces)等的相对丰度,比例分别为对照组的2.93倍、2.12倍和11.93倍。施用有机肥料后,香蕉根际土壤真菌群落Chao1指数、ACE指数与香农(Shannon)指数得到提升,分别提升了39.81%、38.43%和86.85%。【结论】施用有机肥料改善了土壤理化性质,改变了根际土壤微生物群落结构和多样性,降低了香蕉枯萎病发病率。     

施用有机肥对白菜收获后土壤肥力及真菌群落的影响

为了完善白菜高效施肥技术,以施用两种有机肥为例,研究其对白菜收获后土壤养分状况、真菌群落多样性和群落结构的影响。结果表明：施用有机肥能够使土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高了39.38%～41.71%、21.32%～22.79%、34.64%～41.93%和20.36%～40.26%,但对土壤pH影响不显著;施用金正大有机肥(T1)和金太阳有机肥(T2)使土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性分别显著提高了18.73%～21.12%、28.69%～35.10%、12.53%～15.86%和7.56%～8.72%;施用有机肥能够提高土壤真菌群落多样性Chao1、ACE和Shannon指数,而且能够影响真菌群落结构,尤其是能够显著降低子囊菌门的相对丰度,同时增加球囊菌门的相对丰度。因此,施用有机肥能够提高土壤肥力水平,并且改善土壤微生物群落结构,能够保证土壤微生态环境健康。     

土壤微生物与土壤营养关系研究进展

目的研究施用有机肥对烤烟根际土壤细菌群落多样性的影响,为烟区土壤改良提供科学依据。方法设置单施化肥、增施烟草专用有机肥、生物有机肥和精制有机肥4个处理,运用高通量测序技术对有机肥施用后烤烟根际土壤细菌群落结构组成、多样性及功能预测进行分析。结果增施有机肥后,烤烟根际土壤细菌群落Shannon指数、Chao 1指数及特有细菌菌种数量均有所提高,表现为生物有机肥>精制有机肥>烟草专用有机肥。增施有机肥处理的烤烟根际土壤中变形菌门 (Proteobacteria)、酸杆菌门 (Acidobacteria)、芽单胞菌门 (Gemmatimonadetes)、绿弯菌门 (Chloroflexi)和浮霉菌门 (Planctomycetes)等优势门及鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)、黄色土源菌属 (Flavisolibacter)、Bryobacter和芽单胞菌属 (Gemmatimonas)等优势属的相对丰度较单施化肥处理均有所增加,但放线菌门 (Actinobacteria)相对丰度降低。细菌群落功能预测结果表明：增施有机肥有利于提高烤烟根际土壤中化能异养、几丁质分解、光养、光异养、硝化和发酵等功能性细菌群落的相对丰度。结论在施用化肥的基础上配施有机肥有利于提高烤烟根际土壤细菌群落多样性、丰富度及功能性细菌群落的相对丰度,其中以施用烟草专用有机肥表现更为突出,有利于提高土壤细菌群落多样性,促进土壤碳氮代谢。     

稻虾共作对稻田土壤反硝化细菌nosZ基因 数量、多样性及群落结构的影响

对稻虾共作模式下水稻土壤反硝化细菌群落进行研究,以期揭示稻虾复合种养模式下土壤反硝化细菌丰度、群落多样性及组成,为科学研究稻虾共作模式的土壤微生物多样性,维持土壤地力提供理论依据。依托长江大学农学院基地设置常规中稻种植模式(MR)、稻虾共作模式(CR)等2种模式,利用荧光定量PCR和高通量测序平台比较2种模式下水稻土壤反硝化细菌nosZ基因的数量、群落多样性及群落组成。结果表明,稻虾共作显著提高水稻土壤硝态氮、全碳、全氮含量,对碱解氮含量、pH值、碳氮比及铵态氮含量无显著影响。nosZ基因在MR、CR处理中的基因丰度分别为1 g干土1.51×10~6、2.23×10~6拷贝数,CR处理中nosZ基因丰度是MR的1.48倍。CR处理显著提高了土壤nosZ基因的丰度。通过对α群落多样性指数进行方差分析可知,CR处理与MR处理间微生物群落多样性差异不显著。经韦恩(Venn)分析,在目和科水平上,MR处理与CR处理的微生物群落组成显示出较高的相似度,在属与种水平上,2个处理下的土壤微生物群落结构存在差异性,CR处理下的土壤缺失沼泽红假单胞菌。经冗余分析,土壤总碳(TC)含量对nosZ基因群落结构的影响最为显著,其次是pH值、碱解氮含量、硝态氮含量与铵态氮含量。综合分析,稻虾共作可显著提高水稻土壤nosZ基因丰度,稻虾轮作对群落多样性的影响较小,其在种水平上缺失了沼泽红假单胞菌。常规中稻种植模式与稻虾共作模式下的土壤微生物群落结构虽保有一定的相似度,但仍存在差异,土壤总碳含量是影响群落结构差异的主要原因。     

不同施肥模式对设施菜地细菌群落结构及丰度的影响

【目的】研究设施菜地不同施肥处理下细菌群落结构和丰度的变化。【方法】利用16S rRNA基因的末端限制性片段多态性分析（T-RFLP）技术与实时荧光定量（Real-time）PCR 相结合的方法,研究了不施肥（CK）、1/2量氮磷钾化肥+1/2量有机肥（1/2 MNPK）、氮磷钾化肥+有机肥（MNPK）、有机肥（M）、氮磷钾化肥（NPK）5种不同施肥处理对土壤中细菌群落结构和丰度的影响。【结果】147个阳性质粒测序结果显示设施菜地土壤中细菌主要包括厚壁菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门、疣微菌门、蓝藻门、硝化螺旋菌门及浮霉菌门10个门。其中变形细菌（26.53%）、拟杆菌（14.97%）和放线细菌（10.88%）是优势菌,共52.38%。Shannon-Wiener、Simpson’s diversity、Margalef指数均是在1/2 MNPK 处理下0—20 cm表层土壤中达到最高,分别为3.14、0.945、4.31,Evenness指数则以NPK处理0—20 cm土层最高,为0.941。不同施肥处理细菌的主要类群种类及丰度明显不同。RDA分析显示pH（P=0.002）和有机质含量（P=0.006）是造成群落结构差异的主要原因。定量PCR结果显示1/2 MNPK 处理下0—20 cm和20—40 cm土层中细菌的16S rRNA基因丰度最高达5.26×109和4.96×109拷贝数/g,比CK处理增加90.8%和197.5%。【结论】施用有机肥处理的土壤中细菌的优势种群明显不同于单施化肥和不施肥,适量化肥和有机肥配合施用（1/2 MNPK）可以显著增加土壤中细菌的丰度。     

紫泥田水稻土细菌群落对不同农艺调控措施的响应

为研究土壤细菌群落对不同农艺措施的响应,揭示土壤细菌群落结构与土壤环境因子的相互关系,以紫泥田水稻土为研究对象,设置石灰、商品有机肥、土壤调理剂3个处理,对土壤细菌16S rRNA基因测序,分析不同处理对细菌群落组成和多样性的影响。结果表明:与对照相比,有机肥和调理剂处理提高了土壤细菌α多样性指数,而石灰处理降低了土壤细菌α多样性指数;石灰和有机肥处理的细菌α多样性显著高于调理剂处理。与对照相比,石灰、有机肥和调理剂处理酸杆菌门的相对丰度分别提高了64.77%、95.69%和67.52%,石灰处理变形菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度分别提高了10.40%和11.99%,而有机肥处理降低了9.17%和43.06%,调理剂处理降低了10.67%和31.07%。主成分分析结果表明,与对照相比,石灰和有机肥处理土壤细菌群落结构较为相似,但调理剂处理改变了土壤细菌群落结构。冗余分析结果表明,土壤pH和全钾是影响土壤细菌群落结构的主要因子,阳离子交换量、全磷、有效态镉、全氮、微生物量碳和土壤有机碳影响较小。研究表明,不同农艺调控措施改变了紫泥田水稻土细菌的群落结构组成和多样性。     

烤烟连作条件下土壤微生物群落结构变化及驱动因素分析

为探究不同连作条件下烤烟土壤微生物群落结构变化特征及驱动因素,对秦岭腹地商洛地区连作Y1（烤烟种植1 a）、Y2（烤烟连作3 a）、Y3（烤烟连作5 a）和Y4（烤烟连作7 a）4种不同年份的植烟土壤进行了微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物多样性、群落结构变化及驱动因素的分析。结果显示：植烟土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比随着种植年限的增加而减少,下降幅度分别为37.16%、20.40%和21.10%。土壤中细菌丰富度和多样性显著减少,其优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门,其相对丰度总和占比在80%及以上。在土壤中真菌丰富度显著增加,其优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,其相对丰度总和占比在90%及以上。在Y4连作条件下,土壤有益微生物门水平上相对丰度减少,如厚壁菌门和脱硫菌门,致病微生物门水平上相对丰度增加,如毛霉菌门和壶菌门。长期连作会导致土壤有益微生物相对丰度减少、致病微生物相对丰度增加、土壤微生物生物量碳氮比下降,进而增加烟株病害风险。因此,建立良好的耕作制度或构建微生物群落是缓解或解决连作烟田微生物群落结构失衡的关键技术途径。     

长期施肥和灌溉对土壤细菌数量、多样性和群落结构的影响

【目的】通过对华北地区一年两熟种植模式下冬小麦生长季不同施肥和灌溉处理下土壤细菌群落的研究,揭示长期不同施肥和灌溉制度下土壤细菌数量、多样性和群落结构的变化规律。为科学施肥和灌溉,提高农田地力和维持土壤微生物多样性等提供依据。【方法】依托中国农业大学吴桥实验站,选取长期施肥和灌溉定位试验的6个处理冬小麦收获后耕层土壤为研究对象,分别为化肥+不灌溉（CI0）、化肥+拔节期灌溉（CI1）、化肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉（CI2）、有机肥+不灌溉（MI0）、有机肥+拔节期灌溉（MI1）和有机肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉（MI2）。借助荧光定量PCR技术和Illumina Miseq高通量测序平台,以16S rRNA基因为标靶,研究长期不同施肥和灌溉制度对土壤细菌数量、多样性和群落结构的影响,并分析细菌数量、多样性和群落结构变化与土壤理化性质的相关性。【结果】灌溉显著提高了土壤含水量和土壤pH,施有机肥比施化肥显著提高了土壤有机碳含量。不同处理细菌16S rRNA基因拷贝数为每克干土4.34×109-1.39×1010。灌溉显著提高了细菌数量,化肥和有机肥处理分别提高了1.17-1.60和0.76-1.93倍。多样性指数结果表明灌溉显著影响细菌群落α多样性指数,施肥对细菌群落α多样性指数的影响均不显著。门水平上,18个样品共获得39个类群,其中变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为优势类群,相对丰度共占77.22%-86.28%。不同处理间放线菌门（11.09%-27.01%）、拟杆菌门（5.45%-12.13%）和Saccharibacteria（2.41%-3.77%）的相对丰度差异显著。灌溉显著降低了放线菌门和Saccharibacteria的相对丰度,化肥和有机肥处理分别降低了36.48%-48.03%、22.17%-33.67%和15.21%-45.54%、13.40%-23.97%。层次聚类和主成分分析结果显示施肥和灌溉对细菌群落结构都产生影响,相同灌溉次数处理的细菌群落结构相似,而相同施肥处理间细菌群落结构差异较大,表明灌溉对细菌群落结构的影响强于施肥。此外,土壤含水量、土壤pH、全氮含量和有机碳含量与细菌数量、α多样性指数和群落结构存在一定的显著相关关系。【结论】灌溉显著改变了细菌数量、多样性和群落结构,施肥对细菌数量和群落结构的影响较小。土壤含水量和土壤pH是造成土壤细菌数量、多样性和群落结构差异的主要原因。     

不同坡向对小粒咖啡根际土壤理化性质和微生物群落的影响

【目的】研究小粒咖啡在云南省4个主产区不同坡向的根际土壤理化性质和微生物群落,为改进精品小粒咖啡的可持续生产和管理提供理论依据。【方法】选择云南省4个小粒咖啡主产区（德宏、临沧、普洱和保山）南北坡,测定根际土壤的理化性质;基于根际土壤微生物16S rRNA和ITS序列,解析细菌和真菌群落结构及多样性,并分析根际土壤理化性质对微生物群落的影响。【结果】4个主产区各自南北坡小粒咖啡根际土壤在电导率、水解性氮和速效钾上均存在极显著差异（P<0.01,下同）;有机质在德宏和保山各自南北坡的根际土壤间存在极显著差异;有效磷在德宏、临沧和普洱各自南北坡的根际土壤间存在极显著差异;相对于4个主产区的南坡,根际土壤营养元素更富集于北坡。检测到小粒咖啡根际土壤细菌和真菌群落分别为24和16门,根际土壤细菌优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和厚壁菌门（Firmicutes）,真菌优势菌门为子囊菌门（Ascomycota）。4个主产区南北坡间相对丰度具有显著性差异的细菌...