科研产出
耕作方式和绿肥还田对甘蔗土壤细菌群落结构及功能的影响
《作物杂志 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为探究不同耕作方式和间作绿肥还田对长期连作甘蔗土壤微生物的影响，设置粉垄间作（FLJ）、粉垄单作（FL）、旋耕间作（CKJ）和旋耕单作（CK）4个处理，利用高通量测序对甘蔗3个生长期土壤细菌群落结构及功能进行研究。结果表明，耕作方式显著影响土壤有机质含量和细菌群落丰富度，绿肥还田显著影响土壤碱解氮、速效钾、有机质和p H，生育期显著影响土壤碱解氮、速效钾、p H和细菌群落α多样性，土壤细菌多样性与p H显著相关。3个时期不同处理共有8个细菌门和1个细菌属，变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和放线菌门（Actinobacteriota）为主要优势菌门，占比74.71%～89.58%。随着甘蔗生育进程，土壤优势细菌门占比在变化，FLJ处理变形菌门呈下降趋势，绿弯菌门呈上升趋势。3个时期土壤细菌功能有47～75种，以化能异养、好氧化能异养、纤维素分解和固氮作用为主，占比56.12%～81.74%。绿肥还田后各处理纤维素水解作用增强；成熟期FLJ处理的氮固定显著高于其他处理，增幅51.77%～113.04%。21-Feb、热酸菌属与纤维素水解作用和氮固定呈显著正相关。综上，甘蔗土壤养分、土壤细菌群落α多样性、群落结构及功能均随生育期而变化；绿肥还田能显著提高土壤碱解氮和有机质等含量，耕作方式可显著改变土壤细菌群落丰富度。
关键词： 甘蔗 粉垄耕作 旋耕 绿肥还田 土壤细菌群落结构 群落功能
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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
《南方农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[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.
关键词： 水稻 粉垄栽培 旋耕 免耕 土壤细菌 群落结构多样性 高通量测序
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