化肥减施对花生根际土壤细菌群落结构和多样性的影响

为研究化肥减施对花生根际土壤微生物的影响,设不同化肥减施梯度试验,采用高通量测序技术分析各处理根际土壤细菌群落结构和多样性。结果表明:对比不施肥处理,习惯施肥处理OTUs、ACE和Chao1指数均明显上升,Simpson指数显著增大,Shannon指数显著减小,两处理间差异显著的细菌门\属(相对丰度排名前10)为8\3个;各减施处理间的群落构成和多样性差异不明显,但菌群丰度均显著高于不施肥处理,多样性与不施肥处理间差异不显著;化肥减施50%(225 kg/hm~2)条件下,根际土壤菌群物种丰度指数最高,多样性指数与不施肥处理差异很小;通过Venn图分析发现,在OTU数量种类方面,减施肥料处理不仅包含习惯施肥和不施肥,并拥有2个代表特有细菌属的独特OTU;相似性分析说明,减施处理的菌群结构和物种组成介于习惯施肥与不施肥处理之间,随减施量的提高,土壤菌群物种组成逐步趋同于不施肥处理。习惯施肥提高了根际土壤菌群丰度但多样性降低,显著改变了门\属水平上的菌群构成,减施化肥在增加菌群丰度的同时维持其原有多样性。化肥减施50%,花生根际土壤细菌群落最丰富,其物种构成和多样性与不施肥土壤类似。     

百香果连作对土壤细菌群落结构的影响

细菌群落在土壤健康和植物的生长中起着重要作用,而作物的连作对其有着显著的影响。为探明百香果连作对土壤细菌群落结构和多样性的影响,本研究以种植‘台农1号’百香果1年（TF）、2年（TS）、3年（TT）、4年（TFo）及0年（撂荒地,TZ）的土壤为材料,利用Illumina高通量测序技术对不同种植年限土壤细菌群落结构及多样性开展分析研究。结果表明,所有土壤样本共检测出2418个OTUs,分属28门、70纲、170目、269科、465属、963种,其中变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）是主要的优势菌门,细菌群落的丰富度和多样性指数随连作年限的增加表现为先增加后降低。分析发现,百香果连作对土壤细菌群落结构有显著影响,其中绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）和芽孢杆菌属（Bacillus）的相对丰度随连作年限的增加而显著升高,研究结果可为百香果连作障碍发生机制的进一步研究提供依据。     

不同基质配比下黄瓜根际细菌群落结构及多样性分析

分析菇渣、锯末不同比例配比下黄瓜植株根际细菌群落结构特征发现,菇渣和锯末复配基质可替代常规商品基质泥炭(CK)栽培黄瓜,为新型基质栽培模式的应用提供依据。与CK相比,用菇渣、锯末按照3种不同比例复配组成的基质栽培黄瓜,其产量、根际细菌多样性和丰富度指数间均显著提高,同时还影响根际细菌的代谢功能,其中菇渣与锯末比例为1∶1时(T₂)表现最佳。在门分类水平上,菇渣、锯末复配基质栽培条件下黄瓜植株根际中变形菌门(Proteobacteria)细菌丰度占比均低于CK,但拟杆菌门(Bacteroidota)细菌丰度占比均高于CK,且拟杆菌门(Bacteroidota)是菇渣、锯末复配基质栽培共有的优势细菌门类。在属分类水平上,unclassified＿c＿＿Gammaproteobacteria、利姆诺杆菌属(Limnobacter)和朱氏杆菌属(Chujaibacter)是CK条件下黄瓜植株根系特有的优势细菌属;慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、短波单胞菌属(Brevundimonas)、Dokdonella属是菇渣与锯末比例为1∶3(T₁     

基于高通量测序技术分析2种菌草根际土壤细菌群落多样性

为详细了解福州菌草基地巨菌草和绿洲一号2种菌草的根际土壤细菌群落组成与结构,本研究应用高通量测序技术,分析了巨菌草和绿洲一号根际土壤细菌群落结构及多样性。结果表明,菌草根际土检测到细菌类群主要的优势菌门为酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、硝化螺旋门（Nitrospirae）、疣微菌门（Verrucomicrobia）、浮霉菌门（Planctomycetes）;主要的优势菌纲为γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、芽孢杆菌纲（Bacilli）、放线菌纲（Actinobacteria）、酸杆菌纲（Acidobacteria-6）、β-变形菌纲（Betaproteobacteria）、酸杆菌纲（Acidobacteriia）、纤线杆菌纲（Ktedonobacteria）、δ-变形菌纲（Deltaproteobacteria）;主要的优势属为葡萄球菌属（Staphylococcus）、糖多孢菌属（Saccharopolyspora）、类芽孢杆菌属（Paenibacillus）、沙雷氏菌属（Serratia）、链球菌属（Streptococcus）、红游动菌属（Rhodoplanes）、不动细菌属（Acinetobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）。绿洲一号、巨菌草及其对照根际土壤细菌Shannon-Wiener指数分别为9.05、8.733、7.61;巨菌草、绿洲一号及其对照根际土壤细菌Simpson多样性指数分别为0.01、0.014、0.037;巨菌草、绿洲一号及其对照根际土壤细菌Chao1指数分别为3145.320、3647.482、2329.344。Alpha多样性指数分析得出,在3个土壤样品中,绿洲一号根际土Shannon指数最大,对照土壤Shannon指数最小,对照土壤Simpson指数最大,绿洲一号Simpson指数最小,说明菌草根际土壤细菌群落多样性高于非根际土土壤细菌群落多样性,绿洲一号根际土土壤细菌群落多样性略高于巨菌草根际土壤细菌群落多样性,这些结果为进一步研究土壤微生物提供了理论基础。     

基于高通量测序的大豆连作土壤细菌群落多样性分析

研究应用基于Illumina公司的Miseq高通量测序平台,深度解析东北黑土大豆短期连作和长期连作土壤细菌群落结构多样性。通过对细菌16S rRNA序列V4区的高通量测序,短期(3年)和长期连作(20年)大豆田土壤分别得到180 980和221 424条有效序列,注释为1 254和1 432个细菌可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),且长期连作土壤细菌群落丰富度和多样性均高于短期连作土壤。在细菌门分类水平上,短期和长期连作土壤中细菌优势菌群构成为相同的8个细菌菌门(所占比例1%),依次包括变形菌门、酸杆菌门、疣微菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门和硝化螺菌门,其所占总比例之和分别达到细菌菌门总数的85.5%和86.3%。在细菌属分类水平上,短期和长期连作土壤中细菌TOP10优势菌群构成相同,包括疣微菌门的Spartobacteria属、酸杆菌门的Gp1、Gp4、Gp3和Gp6属、芽单胞菌门的Gemmatimonas属、硝化螺菌门的Nitrospira属、变形菌门的Sphingomonas属和Bradyrhizobium属以及厚壁菌门的Bacillus属,且10个细菌菌属所占比例之和分别达到细菌菌门总数的71.3%和69.0%。结果表明:东北黑土区大豆经过长期连作后土壤细菌优势菌菌群结构变化较小,但群落丰富度和多样性较短期连作略有增加,且对大豆养分吸收和生长有促进作用的根瘤菌Bradyrhizobium属和硝化细菌Nitrospira属所占比例增加。研究结果对解释大豆长期连作根病抑制性土壤形成机制具有一定价值。     

侵蚀黑土玉米和大豆根部伴生细菌群落结构分析

为分析东北侵蚀黑土中大豆和玉米根部伴生细菌群落结构多样性,促进土壤侵蚀过程中其根部伴生细菌群落结构响应规律的研究,本研究结合LNA-PCR技术和高通量测序方法,模拟东北黑土侵蚀土壤,分析玉米播种期和抽穗期、大豆开花期根部细菌群落结构多样性和差异.结果表明:土壤表层剥离后大豆根部细菌群落多样性降低,而玉米根部细菌群落多样...     

氮肥减施对温室番茄产量和品质的影响研究

[目的]为了提高番茄品质和氮肥利用效率,研究氮肥减施对设施番茄产量和品质的影响效应。[方法]以现有施氮水平为对照,研究了追施氮肥用量分别减少20%、40%和60%对番茄果实产量、可溶性糖含量、维生素C含量和硝酸盐含量的影响。[结果]追施氮肥用量减少20%,番茄产量并未降低,果实的口感品质得到提升,可溶性糖含量提高4.90%,番茄果实的营养品质得到提高,维生素C含量提高9.21%,番茄果实的安全质量得到改善,硝酸盐含量降低6.97%。[结论]现有施氮水平下追施氮肥用量减少20%较为适宜。     

施氮和木薯间作对成熟期花生根际土壤细菌群落结构的影响

为明确相同施肥量条件下木薯-花生间作与花生单作的成熟期根际土壤细菌群落特征差异,以木薯品种 华南205和花生品种粤油200为试验材料,设计2个施氮水平（施氮、不施氮）和3种种植模式（木薯单作、花生单作、 木薯间作3行花生）,采用高通量测序技术,研究了施氮和木薯间作对成熟期花生根际土壤细菌群落结构的影响。 结果表明,在相同施肥量条件下,木薯间作花生模式的土地当量比大于1,表现出间作优势,土地利用率提高49%~ 60%。成熟期花生根际土壤细菌4个优势类群依次为Chloroflexi、Proteobacteria、Actinobacteria和Acidobacteria,合计 比例84.42%~84.59%。花生根际土壤细菌的属数量共477个。施氮和木薯间作对花生根际土壤细菌的α多样性无 显著影响。木薯间作显著降低了Proteobacteria的相对丰度,降幅18.12%。在相对丰度排名前30的菌属中,不同处 理组合间TK10 和Roseiflexus 的差异达显著水平;施氮显著降低了菌属Candidatus_Solibacter、Acidimicrobiales 和 Amycolatopsis的相对丰度,降幅分别为41.18%、33.11%和71.98%。冗余分析表明,有效磷、pH显著影响细菌花生根 际土壤属水平群落组成。本研究结果为明确间作体系中花生根际微生态环境提供理论依据。     

胡椒连作对土壤微生物群落功能多样性与群落结构的影响

连作障碍严重威胁中国胡椒优势种植区可持续发展,而土壤微生物多样性下降、群落结构失衡是连作障碍形成的重要原因之一。为了探明胡椒连作障碍与微生物多样性及群落结构变化之间的关系,揭示胡椒连作障碍形成的微生物机理,本文采用BIOLOG微平板法研究了海南万宁8、18和28 a 3种不同种植年限胡椒园土壤微生物群落功能多样性和群落结构变化。结果表明:随种植年限增加,不同园块之间稳定并达到最大的平均吸光度值(AWCD)呈明显下降趋势;香农指数、香农均匀度等多样性指数亦随种植年限增加呈显著下降趋势,而辛普森优势度指数无显著性差异;微生物群落结构随着年限增加出现了2次明显变化,第1次群落结构变化发生在8~18 a阶段,主要与酚酸类和多聚物类碳源利用微生物大幅减少有关,第2次则发生在18~28 a阶段,与碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和胺类相关利用微生物减少有关。因此,胡椒连作显著降低了土壤中微生物多样性,改变了微生物群落结构,是胡椒连作障碍形成的重要原因之一。     

不同生育期芝麻根系分泌物对连作障碍的响应及其自毒作用

为探讨芝麻根系分泌物中可能导致连作障碍的化感物质,以江西主栽品种金黄麻为材料,设置正茬与连作处理,研究芝麻现蕾期、盛花期和成熟期根系分泌物的组分变化与差异。结果表明：正茬芝麻根系分泌物对芝麻种子的发芽表现出“低促高抑”现象。正茬和连作芝麻在现蕾期、盛花期和成熟期的根系分泌物中鉴定出18～28种有机物。现蕾和盛花期芝麻根系分泌物均含有酯类、烃类、酸类、酚类、胺类、醇类和酮类物质,以反式-（2,3-二苯基环丙基）-苯亚砜甲酯相对丰度为最高;成熟期比现蕾和盛花期多醚类物质,以辛乙烯二醇单正十二烷基酯相对丰度为最高。酯类物质是芝麻根系分泌物的重要组分,尤其在现蕾期其总相对丰度达到75.12%（正茬）、52.96%（连作）。其中,邻苯二酸二异辛酯和辛乙烯二醇单正十二烷基酯的相对丰度在连作芝麻根系分泌物比正茬中高9.48和5.73个百分点。酸类物质在芝麻成熟期根系分泌物中含量最高,总相对丰度在正茬与连作芝麻根系分泌物中分别达17.53和42.71个百分点。其中,连作芝麻根系分泌物中棕榈酸、亚油酸和硬脂酸的相对丰度依次提高15.78、1.33和1.15个百分点;油酸、肉豆蔻酸仅在连作芝麻根系分泌物中检测到,相对丰度为10.66和1.62个百分点。与正茬相比,芥酸酰胺在现蕾期和盛花期的连作芝麻根系分泌物中相对丰度分别提高21.68和11.51个百分点;油酸酰胺相应提高2.16和7.44个百分点。综上,连作改变了芝麻根系分泌物组分。     

氮肥用量和基追肥比例对密植秋芝麻产量和冠层结构的影响

为了探索红壤旱地密植秋芝麻的节氮高产栽培技术,以品种金黄麻为材料,采用裂区设计,2016和2017年在江西省进贤县研究氮肥用量[即N_1(105kg/hm^2)和N_2(75kg/hm^2)]和基追肥比例[即Z_1(7∶3)、Z_2(6∶4)、Z_3(5∶5)、Z_4(4∶6)、Z_5(3∶7)]对芝麻产量和冠层结构的影响。结果表明,在N_1条件下,2016年Z_3的单株蒴果数较Z_2显著增加25.36%,Z_4的每蒴粒数和Z_2的千粒重较Z_1的分别显著增加19.96%和13.62%;不同的是,2017年Z_2的每蒴粒数较Z_3显著增加22.84%,对单株蒴果数和千粒重无显著影响。在N_2条件下,2016年Z_3的千粒重较Z_4显著增加6.42%,其它处理间的单株蒴果数、每蒴粒数、千粒重都无显著差异;N_2的平均产量(879.0kg/hm^2)较N_1显著增加22.3%;但是2017年N_1的平均产量(1 080.7kg/hm^2)较N_2增加8.1%。相同的是,两年的结果都表现为Z_2处理平均产量最高。芝麻产量表现为随着基肥的比例减少而先增后减。不同时期N_1的光能截获率和叶面积指数都显著高于N_2,且随生长发育进程而先增后减。不同位置的芝麻冠层光能截获率和叶面积指数都有显著差异,且随着测定位置的不断升高而降低。因此,氮肥用量为75kg/hm^2和基追肥比例为6∶4,有利于协调密植秋芝麻的群体冠层结构,保持秋芝麻的高产。     

氮肥施用比例对油菜芝麻复种模式产量和品质的影响

为了探索长江中下游地区旱地油菜芝麻复种模式的高效施肥技术,以华油杂9号和赣芝5号为材料,研究6个氮肥施用比例[P0（油菜:芝麻）=0;P1=157.5:67.5;P2=180.0:45.0;P3=202.5:22.5;P4=225.0:0;P5=180.0:45.0（含油菜枯饼1 500）kg/hm2]对油菜和芝麻产量、品质、氮肥利用率的影响。结果显示,施氮处理的油菜和芝麻总产量都显著高于对照（P0）,但是5个施氮处理间的总产量和氮肥利用率都无显著差异;P3处理总产量（3 053.9kg/hm2）、总效益（25 335.4元/hm2）、氮肥农学利用率（4.1kg/kg）、偏生产力（13.6kg/kg）均最高,其中总产量和总效益较对照（P0）分别显著增加了42.79%和55.08%。油菜主茎籽粒的含油量高于分枝;而籽粒蛋白质含量表现刚好相反,其中主茎的蛋白质含量受氮肥用量影响明显。虽然P3处理的芝麻种子中芝麻素、芝麻林素、芝麻酚含量都较其他处理明显降低,但是油菜和芝麻的含油量与蛋白质含量都保持较高水平。综上所述,当氮肥分配比例为202.5:22.5（kg/hm2）（P3）时,既能够保持较高的油菜和芝麻总产量和氮肥利用率,又具有较优的品质,是减氮条件下油菜芝麻复种模式的适宜氮肥分配比例。     

Effect of rice-rice-rape rotation on physicochemical property and bacterial community of rhizosphere soil

Through collecting rhizosphere soil sample from a 30-year long-term fixed location test site that use “rice-rice-rape” crop rotation (RRR) and “rice-rice-fallow” continuous cropping systems (RRF), this paper investigated effects of long-term crop rotation on physicochemical property and bacterial community of rhizosphere soil. Results showed that total nitrogen (TN), total phosphorus (TP) and available potassium (AK) contents in rhizosphere soil under long-term RRR were decreased by 28.09%, 15.69% and 6.25% respectively. Alkali-hydrolyzable nitrogen (AN) and available phosphorus (AP) contents were 10.59% and 13.25% higher than those of soil in RRF respectively. Three soil samples collected during different periods also showed that RRR resulted in a lower rhizosphere soil pH than RRF. Clone library analysis revealed that significant difference in rhizosphere soil bacterial community was observed between RRR and RRF continuous cropping. Abundance of α-Proteobacteria, β-Proteobacteria and γ-Proteobacteria were higher in rhizosphere soil of RRR compared to RRF. pH of rhizosphere soil was significantly correlated with Acidobacteria level, while total organic carbon (TOC) content was significantly correlated with Proteobacteria level. Long-term RRR enhanced conversion of N and P in rhizosphere soil, increased bio-availability to crop, and promoted diversity of soil bacterial community. Bacterial diversity in RRR could be ecological significance in maintaining soil fertility and functionality.     

花生根际土壤细菌群落对干旱和盐胁迫的响应

为明确旱、盐及旱盐双重胁迫对花生根际土壤细菌群落的影响,本研究采用盆栽试验,通过16S rRNA基 因测序技术,研究了花生开花期干旱、盐胁迫及旱盐双重胁迫下花生根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明,花 生根际土壤细菌群落均以放线菌纲（Actinobacteria）、α-变形菌纲（Alphaproteobacteria）、未分类菌目（norank_p__Sac⁃ charibacteria）、蓝藻纲（Cyanobacteria）、酸杆菌纲（Acidobacteria）、芽单胞菌纲（Gemmatimonadetes）和β-变形菌纲 （Betaproteobacteria）7个优势菌纲为主。干旱和盐胁迫处理均不同程度提高了α-变形菌纲和蓝藻纲的含量,且对蓝 藻纲的诱导效果较显著,推测蓝藻纲在提高花生胁迫耐受性方面具有重要功能。非生物胁迫影响根际土壤微域环 境,对花生根际土壤细菌群落结构具有调控作用。调节微生物群落结构,改良土壤微域环境,是提高植物胁迫耐受 性的有效途径。     

连作对大豆根瘤形成和固氮功能影响的研究展望

通过分析大豆连作障碍因子对大豆生长和品质的影响,阐明目前连作障碍因素对大豆影响研究中存在的问题,提出研究连作障碍因素对大豆根瘤形成、生长发育和固氮功能的影响是未来大豆连作障碍研究中亟待解决的问题,并指明研究的具体内容和拟要达到研究目标.     

Bacteriophages with potential for inactivation of fish pathogenic bacteria: survival, host specificity and effect on bacterial community structure

Phage therapy may represent a viable alternative to antibiotics to inactivate fish pathogenic bacteria. Its use, however, requires the awareness of novel kinetics phenomena not applied to conventional drug treatments. The main objective of this work was to isolate bacteriophages with potential to inactivate fish pathogenic bacteria, without major effects on the structure of natural bacterial communities of aquaculture waters. The survival was determined in marine water, through quantification by the soft agar overlay technique. The host specificity was evaluated by cross infection. The ecological impact of phage addition on the structure of the bacterial community was evaluated by DGGE of PCR amplified 16S rRNA gene fragments. The survival period varied between 12 and 91 days, with a higher viability for Aeromonas salmonicida phages. The phages of Vibrio parahaemolyticus and of A. salmonicida infected bacteria of different families with a high efficacy of plating. The specific phages of pathogenic bacteria had no detectable impact on the structure of the bacterial community. In conclusion, V. parahaemolyticus and A. salmonicida phages show good survival time in marine water, have only a moderated impact on the overall bacterial community structure and the desired specificity for host pathogenic bacteria, being potential candidates for therapy of fish infectious diseases in marine aquaculture systems.     

大豆专用复混肥对轮作连作大豆抗逆性的影响

采用田间与盆栽试验方法研究了大豆专用复混肥对轮作、连作大豆抗逆性的影响。结果表明 :大豆专用复混肥较常规施肥显著提高了轮作、连作大豆抗逆境伤害的能力及自由基清除系统的酶活性 ,减轻了膜脂过氧化的程度 ,并提高了根系活力和根系生长量     

低氮条件下密度对红壤旱地秋芝麻产量和叶面积指数的影响

为了探索低氮条件下红壤旱地秋芝麻高产栽培的适宜种植密度,2016年-2017年在进贤县和南昌县开展试验,研究6个密度（D1-15.0、D2-22.5、D3-30.0、D4-37.5、D5-45.0和D6-52.5 株/m2）对秋芝麻产量构成因素、产量和叶面积指数的影响。结果表明：2017年南昌县试验点D1和D2的单株蒴果数较D4显著增加18.32%和20.27%,其它处理的每蒴粒数较D3显著增加15.92%~25.04%;随着密度的增加秋芝麻产量呈现先增后减再增的趋势,2016年进贤点密度为D6时产量较D1显著增加40.78%,2017年进贤点为D2和D6时产量较D3显著增加18.00%和16.74%,2017年南昌点为D2、D5 和D6 的产量较D3 显著增加32.86%~44.15%。D2、D5、D6 的产量平均值较D1 显著增加20.66%~26.82%。叶面积指数随着种植密度的增加而增加,同时随着芝麻生长发育都表现为先增后减的趋势。因此,秋芝麻适宜密度应控制在22.5株/m2或45.0~52.5株/m2,才能够构建合理冠层,达到高产效果。     

减氮配施钙肥对花生光合特性、产量及肥料贡献率的影响

长期大量施用化肥造成土壤退化、环境污染等诸多问题。为培肥地力、提高肥料利用率,于2018年和 2019年在山东省沂南县设置减氮配施钙肥试验,选用品种龙花5号为试材,探明氮钙运筹对花生光合特性、产量、肥 料贡献率的影响。结果表明：与常规施氮量相较,减氮25%和35%处理降低了花生的主茎高、叶面积指数、净光合 速率、百果重、百仁重和产量,但对出米率无显著影响。氮肥不变的前提下,增施钙肥可促进花生主茎高的生长,增 加花生叶面积指数、SPAD、净光合速率和产量。氮钙运筹情况下,减氮25%配施300 kg∙hm-2 钙肥处理的净光合速 率、叶面积指数、产量、肥料贡献率最高。通过数学建模分析得出,2018年减氮25%配施311.15 kg∙hm-2 钙肥时花生 产量最高,2019年减氮25%配施304.99 kg∙hm-2钙肥时花生产量最高。本试验为花生均衡施肥、高产、稳产提供理 论支撑。