科研产出
不同连作年限对食用木薯产量、品质及土壤微生物群落的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探究连作对食用木薯产量、品质及土壤微生物群落的影响，以不同连作年限食用木薯及其根际土壤为研究对象，采用Illumina高通量测序分析根际土壤微生物群落结构及多样性，同时测定不同连作年限食用木薯产量、品质、土壤理化性质及酶活性的变化。结果表明，食用木薯连作显著降低了其产量和品质，主要表现为株高、茎粗、薯长、粗淀粉、可溶性糖、粗蛋白和β-类胡萝卜素含量下降，粗纤维含量升高；土壤pH值、有机质和碱解氮含量随着连作年限的延长而降低，有效磷和速效钾含量显著升高，土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性显著下降。多年连作使食用木薯根际土壤细菌丰富度显著升高，多样性降低，土壤真菌丰富度和多样性降低，并改变了微生物群落结构，优势菌酸杆菌门（Acidobacteriota）、绿弯菌门（Chloroflexi）、担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度显著降低，芽单胞菌门（Gemmatimonadota）、子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度显著升高，有益菌热酸菌属（Acidothermus）、假丝酵母菌属（Candidatus＿Solibacter）、苔藓杆菌属（Bryobacter）、木霉菌属（Trichoderma）的相对丰度显著降低，病原菌镰刀菌属（Fusarium）和罗尔斯属（Ralstonia）的相对丰度则显著增加。Spearman相关性分析显示，所测土壤环境因子与产量、品质存在显著相关性，对产量和品质影响较大的环境因子排序为pH>碱解氮>有效磷>速效钾>过氧化氢酶>有机质>蔗糖酶>脲酶，环境因子对薯长、产量和β-类胡萝卜素的影响最为显著；土壤环境因子与土壤微生物多样性及优势菌门、菌属存在显著甚至极显著相关性，食用木薯长年连作使土壤环境因子变劣，进而影响了土壤微生物群落结构，导致土壤菌群失衡，产量和品质下降，造成连作障碍，并且连作障碍在食用木薯连续种植的第3年开始凸显。研究结果旨在为揭示食用木薯连作障碍形成机制及缓解措施提供理论依据。
关键词： 食用木薯 连作 产量和品质 微生物群落 高通量测序
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连作木薯对根际与非根际土壤真菌群落结构演替的影响
《广西植物 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为揭示木薯连作障碍形成机制，该研究以定点大田连作木薯三年，利用高通量测序技术和生物信息学手段研究连作年限对木薯根际与非根际土壤真菌群落结构演替的影响。结果表明：(1)连作对木薯根际与非根际土壤真菌群落α多样性及β多样性影响显著。(2)木薯的主要优势菌门为子囊菌门、SAR超类群、担子菌门、毛霉门和unclassified＿k＿＿Fungi,主要优势菌纲为粪壳菌纲、散囊菌纲、座囊菌纲。非根际土壤中，子囊菌门组成变化较大，从第一年的漆斑菌属、粪壳菌纲、座囊菌纲向单一的Knufia属演化；根际土壤的真菌则从子囊菌门的肉座菌目、刺盾炱目、漆斑菌属、座囊菌纲、粪壳菌纲向领鞭毛虫门Monosiga属演化。(3)土壤pH、有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、脲酶活性对土壤真菌群落结构影响显著，尤其影响子囊菌门、SAR超类群、担子菌门和毛霉门的分布。综上认为，木薯连作会引起根系分泌物累积，改变土壤理化性质及真菌的生存环境，进而引起根际与非根际土壤真菌群落多样性和丰富度的变化。其中，非根际土壤中子囊菌由漆斑菌属、粪壳菌纲、座囊菌纲向单一的Knufia属演变；根际土壤中子囊菌门的肉座菌目、漆斑菌属、粪壳菌纲等有益真菌的相对丰度随连作年限的增加而降低，进而引发木薯连作障碍。
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间作栽培对生姜产量及其根际土壤丛枝菌根真菌的影响
《分子植物育种 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为探究间作栽培模式缓解生姜连作障碍的可行性及作用机制,以生姜单作为对照,研究生姜间作玉米栽培模式对连作生姜根际土壤理化性质、AM真菌种群以及生姜产量的影响。结果表明:间作种植模式下生姜根际土壤水解性氮、全氮和有机质含量显著低于生姜单作,土壤p H高于生姜单作;间作栽培模式影响生姜根际土壤AM真菌的种群结构;在间作栽培模式的生姜根际土壤中分离得到12种类型的AM真菌孢子,而对照生姜的根际土壤中只有9种类型的AM真菌孢子。间作模式影响生姜产量,表现在姜块鲜重、株高、单株分枝数都高于单作生姜。因此,间作生姜明显能维持较稳定的产量,是一种有利于改善生姜连作栽培根际微生态环境、缓解连作障碍的栽培模式。
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不同连作年限桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系
《南方农业学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：【目的】调查分析不同连作年限条件下桑园土壤肥力变化及其与桑叶产量的关系,为桑园土壤养分管理和健康可持续发展提供参考依据。【方法】以近15年未植桑的田块为对照(CK),测定连作5、10和15年桑园根际土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和pH等土壤参数,并分析其与桑叶年产量的关系。【结果】与CK相比,连作5和15年的桑园土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾、pH和速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著提高(P<0.05,下同);连作10年,桑园土壤全磷、全钾、速效磷、速效钾含量和速效磷/速效氮、速效钾/速效氮、速效钾/速效磷显著降低。桑园土壤养分整体以连作15年最高,连作5年次之,连作10年最低;桑叶年产量以连作10年最高,达40050 kg/ha,连作5年次之,连作15年最低。相关性分析结果表明,有机质含量与其他养分含量均呈显著或极显著(P<0.01,下同)正相关,pH与有机质、全氮、速效氮和速效钾呈极显著正相关;桑叶年产量与土壤养分含量呈显著或极显著负相关。【结论】长期植桑的桑园土壤养分含量与桑叶年产量密切相关。增施有机肥可提高桑园土壤有机质,也有助于均衡提高土壤养分及改善土壤pH。
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番茄连作与轮作土壤生物学特性及细菌群落结构的比较
《生态环境学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：随着全国番茄(Lycopersicon esculentum)的规模化生产以及形成相对固定的生产区域,番茄连作障碍现象逐年严重。文章针对番茄连作、轮作土壤的生物学特性及细菌群落结构展开了分析,旨在揭示连作与轮作土壤中生物学特性及细菌群落结构的变化规律,为保障番茄产业的可持续发展提供技术支撑。试验分别设置番茄-番茄、番茄-茄子(Solanium melongena)、番茄-辣椒(Capsicum annuum)连作和番茄-黄瓜(Cucumis sativus L.)、番茄-白菜(Brassica campestris L.)、番茄-菜豆(Phaseolus vulgaris)轮作共6个处理。采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)以及稀释平板法等现代和传统分析技术,比较分析了连作和轮作不同蔬菜作物对土壤生物学性状和细菌群落结构的影响。结果表明:番茄连作导致土壤可培养细菌、放线菌数量显著降低,真菌数量显著增加,微生物群落由细菌型向真菌型转变;同时连作还导致土壤中指示土壤肥力的微生物生物量碳、氮和涉及碳、氮、磷循环相关酶活性显著降低;此外,番茄连作导致土壤细菌多样性指数(H)、均匀度指数(EH)和丰富度指数(S)下降,番茄连作土壤中主要以不可培养细菌(Uncultured bacterium)为优势种属。相比之下,番茄轮作不仅能显著增加微生物数量,提高土壤微生物生物量碳、氮和酶活性,而且轮作土壤中除了维持较高的细菌多样性之外,还出现假单胞杆菌属(Pseudomonas sp.)等促生细菌种属。表明番茄轮作有利于提高土壤肥力和保持土壤健康。其中,番茄轮作黄瓜、白菜和菜豆3种不同科属蔬菜作物中,以轮作菜豆更有利于提高土壤肥力和保持土壤健康。
关键词： 番茄 连作 细菌群落结构 生物学性状 PCR-DGGE
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