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。     

连作、轮作对谷子根际细菌群落结构的影响

为探明谷子连作与轮作对土壤细菌群落组成的影响,利用高通量测序技术,结合土壤理化性质及酶活性,比较分析了撂荒地、玉米-谷子轮作、谷子连作2、3 a和5 a土壤细菌群落组成多样性。结果表明：谷子连作与轮作土壤均为碱性,pH为8.26~8.49,碱解氮、有机质、脲酶活性表现为轮作地最高,连作2 a开始降低,连作3 a达最低值,连作5 a又开始回升,速效钾、多酚氧化酶、过氧化氢酶以及蔗糖酶活性均是连作土壤高于轮作土壤。谷子连作与轮作土壤细菌在门水平上群落组成比较固定,但不同物种的丰度差异较大;菌群分析发现放线菌门、变形菌门以及酸杆菌门是谷子根际土壤优势菌群;菌群相对丰度在轮作土壤中高于连作土壤的有：变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门以及硝化螺旋菌门,低于连作土壤的有己科河菌门和绿弯菌门;Alpha多样性分析显示各组间菌群差异不显著,Beta多样性分析则显示连作、玉米-谷子轮作地和撂荒地土壤菌群分布差异较大;冗余分析（RDA）表明鞘氨醇单胞菌与pH、有效磷、碱解氮和有机质呈正相关,类诺卡氏菌与pH、有效磷、碱解氮、有机质、脲酶和过氧化氢酶呈正相关,轮作、连作、撂荒地组间根际土壤优势菌存在差异,LEfSe分析确定了谷子根际土壤特定标志物,其中轮作地的优势菌群为鞘氨醇单胞菌和类诺卡氏菌,3 a连作地的优势菌群为土壤红杆菌。综上所述,谷子连作土壤与轮作土壤相比,细菌的ASVs丰度减少,细菌群落分布差异较大;随着谷子连作年限增加,土壤养分呈先下降后上升趋势。     

连作对辽细辛土壤理化性质和根际微生物群落特征的影响

连作障碍是制约辽细辛产业发展的瓶颈问题。为探究连作对辽细辛根际土壤微生物多样性、群落结构以及土壤理化性质的影响,以未种植辽细辛土壤为对照,测定不同种植年限土壤理化性质含量,采用Illumina Miseq测序根际土壤的细菌和真菌群落,分析土壤理化性质与微生物群落特征之间的相互关系。连作辽细辛根际土壤中细菌分属于36个门、46个纲、96个目、161个科、282个属;真菌分属于14个门、38个纲、81个目、136个科、194个属。结果表明,连作使土壤pH值和有机质含量逐年下降,碱解氮、有效磷和速效钾含量先增后降,碱解氮和有效磷含量均显著高于对照。随着连续种植年限的增加,变形菌门和拟杆菌门相对丰度明显增加,放线菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门相对丰度明显降低;粪壳菌纲和孢霉纲为优势真菌菌群,其丰度呈逐年递减趋势。分析结果表明,土壤碱解氮含量与细菌辛普森指数呈显著负相关,碱解氮含量与香农指数呈显著负相关,速效钾含量与真菌香农指数呈显著正相关;在细菌属水平上,有嗜酸菌属、节杆菌属、罗河杆菌属、褚氏杆菌属和Methylovirgula等优势菌属,种植6年后显著高于对照。而Gaiella、诺卡氏菌属、地杆...     

两种处理对西洋参根际土壤理化性质及真菌群落的影响

本试验通过西洋参根水提液(GT)和连作4年西洋参土壤浸提液(ST)定期浇灌西洋参幼苗，研究两种处理对西洋参幼苗生长及土壤理化性质和真菌群落的影响。结果表明，与CK组相比，GT和ST组死苗率明显升高；GT组碱解氮和速效钾含量、转化酶和脲酶活性显著上升，pH值和铵态氮含量均显著下降；ST组pH值和速效磷、铵态氮含量显著下降，碱解氮含量显著上升。利用Illumina Miseq测序，共获得高质量序列768 262条，PCA分析显示3组样品真菌结构存在显著差异。与CK组相比，GT组和ST组Chao 1指数和ACE指数下降，Shannon指数和Simpson指数升高。在门水平，被孢霉门(Mortierellomycota)、子囊菌门(Ascomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为3组样品中的差异菌门。两处理明显抑制了西洋参幼苗的生长，并导致根际土壤理化性质和真菌群落的变化，为进一步阐明西洋参连作障碍产生机理提供了依据。     

不同连作年限栝楼根际土壤微生物群落多样性分析

为明确连作对栝楼根际土壤微生物群落的影响和栝楼连作障碍产生的原因,以连作2年和连作4年的栝楼根际土壤为研究对象,进行土壤理化性质测定以及土壤细菌16S和真菌ITS高通量测序。土壤理化性质测定结果表明,与连作2年的栝楼根际土壤样本相比,连作4年的栝楼根际土壤样本中有机碳含量下降;与对照土壤样本和连作2年的栝楼根际土壤样本相比,连作4年的栝楼根际土壤样本阳离子交换量(CEC)下降,说明土壤保肥能力已下降。细菌群落α多样性分析结果显示,栝楼连作对细菌群落的影响相对较小。细菌群落结构分析结果表明,与对照土壤样本相比,栝楼连作根际土壤中一些具有重要功能的细菌门相对丰度下降。与对照土壤样本相比,连作2年和连作4年的栝楼根际土壤样本中真菌群落群落结构和组成发生明显变化,一些有害真菌属如Stagonosporopsis、Rhizoctonia和Colletotrichum的相对丰度大幅增加。典型相关分析结果表明,硝态氮含量、全磷含量和速效磷含量是栝楼根际土壤微生物群落多样性的主要影响因素;pH值、阳离子交换量是CK土壤微生物群落多样性的主要影响因素。     

连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性

【目的】揭示连作大豆主要生育时期根际土壤微生物群落结构及土壤酶活性变化,为大豆连作障碍提供理论依据。【方法】利用磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acid,PLFA）分析方法对连作大豆根际土壤微生物群落结构进行定量分析,同时进行土壤微生物生物量和土壤酶活性的测定。【结果】大豆重迎茬使土壤PLFA总量、土壤微生物生物量碳含量、土壤脲酶和转化酶活性均显著降低,真菌和细菌PLFAs比例显著增加,土壤过氧化氢酶活性无显著变化。不同连作年限及生育时期对土壤微生物及酶活性的影响均不同,与作物品种、根系分泌物和残茬腐解物的数量和种类密切相关。相关分析表明,土壤PLFAs总生物量与土壤微生物生物量碳和土壤脲酶活性呈现显著正相关,与转化酶和过氧化氢酶活性无显著相关性。【结论】大豆重迎茬使土壤微生物群落结构和土壤酶活性发生改变。大豆连作障碍是大豆根际土壤微生态系统和环境因子等综合作用的结果。     

连作对设施辣椒土壤酶活性和微生物群落结构的影响

以青海省尖扎县设施辣椒连作的土壤为对象,研究不同连作年限土壤酶活性及微生物群落结构的变化特性,探究微生物群落与土壤理化性质之间的关系。结果表明,随着连作年限的增加,设施辣椒连作土壤中蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著降低,脲酶、酸性蛋白酶、酸性转化酶和纤维素酶活性呈先升高后降低趋势,而多酚氧化酶活性呈先降低后升高趋势。连作使得设施辣椒土壤微生物发生了从“细菌型”向“真菌型”的转变。土壤细菌多样性随着连作年限的增加先升高后降低,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）等优势门及脱硫弧菌属（Desulfovibrio）和鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）等优势有益类群相对丰度降低,连作第5年时,这些类群较对照（CK）分别降低19.70%、41.32%、37.40%和50.37%。设施辣椒连作土壤真菌多样性逐渐升高,子囊菌门（Ascomycota）和镰刀菌属（Fusarium）等优势类群在连作第5年的相对丰度较对照分别升高27.19%和82.65%。相关性分析表明,电导率、体积质量、总磷和pH等土壤理化性质与微生物群落呈极显著相关性（P<0.01）。研究显示,设施辣椒连作导致土壤酶活性变化和微生物环境恶化,该结果能够为设施辣椒连作障碍的形成原因和有效防治提供参考。     

不同作物伴生对连作黄连产量和根际土壤微生物群落的影响

为探索缓解黄连连作障碍的无公害方法,以头茬黄连(CK1)和连作3 a黄连(CK2)为对照,研究了小麦、大葱及黑麦草伴生栽培对连作3 a黄连产量、发病率及根际土壤微生物群落结构的影响。结果表明,与CK1相比,连作导致黄连产量下降43.29%、发病率提高59.92个百分点;连作显著降低了黄连根际土壤微生物的数量和多样性,其中,细菌、放线菌含量分别降低18.20%、21.20%,真菌含量提高60.37%,土壤由细菌型向真菌型转化;连作导致根际土壤微生物优势菌门和优势菌属相对丰度产生较大变化。伴生栽培可有效缓解黄连连作障碍,3种作物伴生栽培中以大葱伴生效果最佳。与CK2相比,大葱伴生栽培使黄连产量提高67.63%,发病率降低47.32个百分点;根际土壤细菌、放线菌含量分别提高12.15%、10.80%,真菌含量降低30.61%;细菌和真菌的Chao1指数、Ace指数和Shannon指数显著升高,Simpson指数显著降低;酸杆菌门、放线菌门、子囊菌门、担子菌门等相对丰度分别提高20.43%、54.68%、26.62%、39.20%,厚壁菌门、浮霉菌门、接合菌门、纤毛亚门相对丰度分别降低33.81%、21.66%、49.25%、22.13%;红游动菌属、韦荣球菌属、支顶孢属、绿僵菌属相对丰度分别提高28.03%、35.34%、86.58%、36.19%,柠檬酸杆菌属、链球菌属、假霉样真菌属、镰刀菌属相对丰度分别降低17.48%、40.68%、32.62%、44.95%。相关性分析结果表明,假霉样真菌属、被孢霉属、镰刀菌属及柠檬酸杆菌属等菌群丰度与黄连发病率呈正相关,而红游动菌属、韦荣球菌属及支顶孢属等菌群丰度与黄连发病率呈负相关。综上所述,伴生栽培可有效缓解黄连连作障碍,3种作物伴生栽培中以大葱伴生效果最佳。     

不同熏蒸方式对连作桃园土壤的影响

在位于杭州市余杭区的某连作10年的桃园,使用生物熏蒸和化学熏蒸方式对桃园土壤进行消毒,其中,生物熏蒸分别以茭白秸秆、鸡粪砻糠为材料,化学熏蒸以棉隆为材料,于旺盛生长季,测定处理前后土壤微生物群落、土壤酶活性和土壤基础理化性质的变化,探究不同熏蒸消毒方式对桃园连作土壤的影响。结果表明,化学熏蒸显著(P<0.05)降低了镰孢菌属(Fusarium)等有害菌的相对丰度,并显著(P<0.05)降低了真菌、细菌群落的多样性、丰富度和均匀度;而生物熏蒸则显著(P<0.05)提升了镰孢菌属的相对丰度,并显著(P<0.05)降低了真菌、细菌的多样性和细菌丰富度、真菌均匀度。此外,2种生物熏蒸显著(P<0.05)提高了青霉属(Penicillium)、毛壳菌属(Chaetomium)等有益菌类的相对丰度,而化学熏蒸对沙蜥属(Saitozyma)、毛壳菌属等有益真菌存在显著(P<0.05)抑制作用。生物熏蒸显著(P<0.05)提高了土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,茭白秸秆熏蒸还显著(P<0.05)提高了土壤酸性磷酸酶活性,而鸡粪砻糠熏蒸却显著(P<0.05)降低了土壤酸性磷酸酶活性;化学熏蒸显著(P<0.05)降低了土壤脲酶、过氧化氢酶活性和酸性磷酸酶活性。茭白秸秆熏蒸后,土壤有机质和氮磷钾等养分含量显著(P<0.05)提高,且缓解了土壤酸化;鸡粪砻糠处理后,土壤交换性镁、钙含量显著(P<0.05)升高;棉隆熏蒸后,土壤氮磷钾养分含量显著(P<0.05)下降。综上,适当的生物熏蒸有利于改善土壤微生物群落结构,提高土壤养分;化学熏蒸有利于抑制土壤有害菌生长,但不利于土壤酶活性的发挥,及土壤养分的转化和积累。     

西瓜连作根际土壤微生物群落演替特征

【目的】研究连作对西瓜根际土壤中细菌、真菌群落构建和潜在功能的影响，明确根际微生物对环境变化的适应性，为西瓜连作障碍的生态防治和农田土壤的健康保持提供理论基础。【方法】以未连作（对照）、连作2茬和连作6茬的西瓜根际土壤为研究对象，利用16S rRNA和ITS高通量测序技术解析西瓜连作对根际土壤细菌、真菌群落特征和演替的影响。【结果】随着连作茬次的增加，西瓜根际土壤中细菌多样性指数呈现先下降后上升趋势，真菌多样性指数显著下降。在细菌属水平，多茬次的连作降低了西瓜根际土壤中鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和溶杆菌属（Lysobacter）的相对丰度；在真菌属水平，镰刀菌属（Fusarium）相对丰度随连作茬次增加呈增加趋势。与对照相比，连作的网络复杂度更高，但网络结构稳定性低。此外，相比于对照，连作6茬显著减少有害物质的生物降解途径以及氨基酸的代谢途径的相对丰度，并且在连作6茬后真菌群落中病原真菌相对丰度显著增多。在群落演替过程中，随机性过程主导连作下西瓜根际细菌群落构建，而确定性过程主导连作下西瓜根际真菌群落构建。【结论】连作引起根际细菌和真菌的群落特征、功能组成和演替过程变化...     

不同连作年限温室草莓根际土壤性质及真菌群落特征分析

土壤真菌在土壤生态环境中起着至关重要的作用,长期单作或连作会导致土壤真菌群落结构发生变化。为研究长期连作对草莓植株健康和根际真菌群落组成的影响,采用Illumina MiSeq测序技术,比较分析未连作(CK)和不同连作年限(1、2、4、7、9、11年)温室草莓根际土壤性质及真菌群落的结构特征。结果表明,草莓连作后土壤理化性质发生显著变化,连作4年后养分含量开始明显下降。高通量测序表明,土壤真菌群落丰富度和多样性随连作年限增加而增加,土传病害菌镰刀菌属(Fusarium)、腐质霉属(Humicola)、久浩酵母属(Guehomyces)丰度显著增加,斗管囊霉属(Funneliformis)、节丛孢属(Arthrobotrys)丰度从连作第4年开始下降。Spearman相关性分析表明,土壤pH值、速效钾和速效氮是判定草莓连作系统中有益菌群与致病菌群结构的主要因素。RDA分析表明,pH值、速效氮是决定连作系统中Funneliformis、Arthrobotrys丰度的主要土壤因子;速效钾是影响Guehomyces、Humicola、Fusarium丰度的主要土壤因子。本研究结果可为草莓种植的...     

不同处理对连作障碍土壤真菌群落结构的影响

连作障碍引起种植作物产量及品质下降,严重制约着当前农业的可持续发展.本文采用ITS扩增子测序研究厌氧还原、 覆膜增温、 熏蒸剂和消毒剂4种处理对连作土壤中真菌群落多样性及结构的影响,同时也探究了对病原菌的影响.结果显示,覆膜增温显著增加真菌群落的多样性,棉隆熏蒸剂使其丰富度指数显著性降低.在门水平上,主要优势菌门有As...     

猕猴桃苗不同生长时期根际细菌群落结构分析

【目的】探究猕猴桃苗不同生长时期根际土壤细菌群落组成及土壤养分间的相互关系。【方法】采用Illumina-MiSeq高通量测序研究猕猴桃苗不同生长阶段(生长前期、速生期、生长后期)的根际微生物群落结构组成及其多样性。运用CANOCO和R语言软件对土壤细菌群落与土壤环境因子间关系进行RDA和相关性热图分析。【结果】随着猕猴桃苗不断生长,土壤pH、速效N、速效P均出现先升高后降低趋势,速效K则随着猕猴桃苗生长逐渐降低;高通量测序共得到25 822个细菌OTUs,分属于28门53纲172科226属,其中变形菌门(Proteobacteria, 35.84%)、酸杆菌门(Acidobacteria, 17.69%)、放线菌门(Actinobacteria, 12.6%)是猕猴桃苗不同生长时期土壤的优势菌门;土壤细菌群落多样性指数和丰富度指数在猕猴桃生长初期与速生期和生长后期有显著差异;不同生长时期相对丰富度大于1%的菌门中,Cyanobacteria随着猕猴桃苗不断生长而逐渐减少,Actinobacteria、Latescibacteria、Acidobacteria的相对含量先升高后降低。【...     

生物炭对连作障碍影响的研究进展

为改善连作土壤障碍，多种活性物质被应用于连作土壤中，其中生物炭因其孔隙结构丰富、含碳率高、理化性质稳定、比表面积大等特点在培肥改土、提高土壤生产力、改善土壤结构等方面取得了一系列研究成果。本文从生物炭的概念及特点、连作障碍发生的原因、生物炭对连作土壤理化性质及微生物的影响效果等方面展开综述，对生物炭施用缓解土壤连作障的效果做出总结，并对生物炭在今后的土壤理化性质改良等方面的研究进行展望。     

不同种植地胆木根际的细菌群落结构和多样性

为探明胆木根际主要细菌的群落结构和多样性,明确细菌群落的结构和多样性与土壤理化性质的相关关系,为后续开展不同种植区胆木促生根际细菌的分离筛选工作和为不同立地条件下胆木的质量评价奠定基础。采用高通量测序技术对5个种植区15份胆木的根际土壤样品进行分析,采用Excel、DPS和SPSS20.0软件对数据进行多重比较和相关性分析。结果表明：15份土壤样品平均序列长度为414～418 bp,样品DM4、DM7、DM10、DM12和DM14的平均细菌分类操作单元个数分别为1 084、1 012、1 109、870和997,获得1 223个细菌分类操作单元;从对样品的群落结构分析可知,优势细菌门为Rokubacteria、WPS-2、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes)、浮霉菌门（Planctomycetes)、厚壁菌门（Firmicutes)、疣微菌门（Verrucomicrobia)、绿弯菌门（Chloroflexi)、放线菌门（Actinobacteria)、变形菌门（Proteobacteria)、酸杆菌门（Acidobacteria）等10个门。优势菌属为孢杆菌属（Bacill...     

连作对大豆根际可培养微生物及土壤理化性状的影响

【目的】探讨大豆重迎茬对根际可培养微生物及土壤理化性状的影响.【方法】以正茬和重迎茬大豆根际土壤为研究对象,在不同生育时期取根际土进行土壤微生物区系、微生物生理类群和土壤理化性状等指标的测定.【结果和结论】大豆重迎茬对土壤可培养微生物及微生物生理类群有较大影响.重迎茬使大豆全生育期细菌、放线菌、氨化细菌、硝化细菌、好气性自生固氮菌和纤维素分解菌总量减少,真菌数量显著增加.各处理土壤平均碱解氮和速效钾含量顺序为:正茬迎茬重茬1年重茬2年重茬3年;而土壤速效磷含量为正茬迎茬重茬1年重茬3年重茬2年.轮作正茬大豆土壤团聚体的平均质量直径(MMD)和几何平均直径(GMD)均高于迎茬和重茬各处理,其中以GMD差异更显著.     

马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响

【目的】探讨马铃薯连作对根际微生物生理类群的影响.【方法】以轮作(小麦)为对照,研究马铃薯连作1、3、5a根际土壤氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌、纤维素厌氧细菌和好氧细菌的变化.【结果】种植小麦的轮作土壤细菌数量显著高于马铃薯连作土壤.在马铃薯块茎形成期土壤氨化细菌数量连作1a的比连作3a、连作5a的分别提高54.32%和224.68%,土壤硝化细菌数量连作1a的比连作3a、连作5a的分别提高42.86%和566.67%,土壤亚硝化细菌数量连作1a的比连作3a、连作5a的分别提高11.11%和104.08%.【结论】氨化细菌、硝化细菌、亚硝化细菌、好氧性纤维素分解菌和厌氧性纤维素分解菌的数量随着连作年限的增加数量显著减少.     

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...     

连作年限对辣椒根际土壤真菌群落结构的影响

为了解不同连作年限下辣椒根际土壤真菌群落的结构特征,选取不同连作年限(1、3、5、10 a)下的辣椒根际土壤,采用Illumina Miseq高通量测序技术分析土壤真菌群落的结构和多样性,并探究其与土壤理化因子的相关性.结果表明：相较于连作1 a处理,延长连作年限导致真菌香农指数和辛普森指数显著下降(P<0.05);同时,连作年限变化对真菌群落结构有显著影响.在物种组成中,属于真菌优势菌门的有子囊菌门、担子菌门、被孢霉门和梳霉门,其中,子囊菌门是4个连作处理土壤的绝对优势菌群.在不同连作年限处理的土壤中,镰刀菌属、毛壳菌属和Ovatospora是共有的优势真菌属,其中,镰刀菌属的相对丰度在连作5 a时达到最高,10 a后显著下降(P<0.05);同时,枝顶孢霉属、青霉菌属和曲霉菌属等生防菌的相对丰度在长期连作后显著增大,而毛壳菌属、木霉菌属和被孢霉属等有益微生物的相对丰度随着连作年限的延长逐渐下降.冗余分析显示,土壤pH及有效磷、速效钾、有机质含量是影响真菌群落结构变化的主要驱动因子.本研究中,土壤真菌群落多样性下降、有益微生物减少和病原菌积累可能是造成辣椒连作障碍的原因.