科研产出
复合生物菌肥对设施黄瓜根结线虫及根际土壤的影响
《安徽农业科学 》 2023
摘要：为明确以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分配比的复合生物菌肥对黄瓜根结线虫及土壤环境的影响,通过大棚试验探究其对黄瓜根结线虫病的防治效果和对植株的促生效果,采用稀释平板法检测根际土壤微生物,并测定土壤有机质及氮、磷、钾等养分的含量.结果显示,施用菌肥处理(SJ)对黄瓜根结线虫病的防治效果较好,用量为1 000 kg/hm2 时的防治效果达67.24%,与0.5%阿维菌素颗粒剂处理(SA)的防治效果(70.46%)相当;处理SJ的黄瓜植株鲜重比处理SA和空白对照(CK)分别提高了27.83%和38.79%;处理SJ根际土壤的放线菌数量分别比处理SA和CK增加了430.83%和880.56%,水解性氮、有效磷、速效钾的含量也有不同程度的提高.表明以淡紫拟青霉和地衣芽孢杆菌为活性成分的复合生物菌肥可有效防治黄瓜根结线虫病,促进植株的生长和生物量的累积,提高土壤肥力和改善土壤微生态环境.
关键词： 复合生物菌肥 根结线虫 淡紫拟青霉 地衣芽孢杆菌 根际土壤
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香蕉根际及非根际土壤细菌群落特征及共性规律研究
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究广西不同地区香蕉种植园的土壤细菌多样性特征及差异,为揭示不同地区香蕉根际细菌的共性特征及制定调控策略提供理论基础.[方法]采集广西3个香蕉主产区(龙州县、隆安县和浦北县)香蕉种植园的根际和非根际土壤样品共48份,利用扩增子测序技术对48份土壤样品的细菌丰度与多样性进行测定,同时对48份土壤样品的pH及全氮(TN)、全磷(TP)、总有机质(SOM)、速效磷(AP)、硝态氮(NN)、铵态氮(AN)、速效钾(AK)含量等土壤理化性质进行检测,利用T检验算法比较香蕉根际与非根际的土壤环境因子、土壤细菌多样性指数以及土壤细菌物种丰度间的差异,采用ADONIS、ANOSIM和MRPP分析组间的细菌群落结构差异水平,采用Mantel test分析确定影响细菌群落结构的重要环境因子.[结果]3个地区香蕉种植园根际土壤细菌群落的丰度与多样性均较非根际的丰富,同时香蕉根际与非根际土壤细菌群落结构均存在极显著差异(P<0.01),并共同受土壤pH的驱动;香蕉种植园的土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主要门类,且均能招募芽单胞菌属(Gemmatimonas)、消化螺旋菌属(Nitrospira)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等优势菌群,而过滤酸杆菌属(Acidobacterium)Gp2、Gp3、Gp6和亚硝化球菌属(Nitrososphaera);FAPROTAX预测结果表明,根际土壤能富集化能异养(Chemoheterotrophy)和好氧化能异养(Aerobic-chemoheterotrophy)等相关功能的菌群.[结论]香蕉根际能富集有益菌群并招募有益的功能细菌,土壤pH对3个地区香蕉种植园的细菌群落均起着重要的调节作用.
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粉垄耕作木薯根际与非根际土壤的细菌群落结构多样性差异
《西南农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]分析粉垄耕作下的木薯根际和非根际土壤理化性质及细菌群落多样性差异,为优化现有木薯栽培方法提供理论依据.[方法]以常规耕作和粉垄耕作2种耕作方式栽培木薯,利用高通量测序技术和生物信息学手段,结合土壤农化分析方法,分析不同耕作方式对木薯根际与非根际土壤理化性质及主要优势细菌群落结构多样性的影响.[结果]木薯根际土壤细菌群落的Alpha(α)多样性显著高于非根际土壤(P<0.05,下同).基于未加权Unifrac距离的置换多因素方差分析(PERMANOVA)结果显示,木薯根际土壤与非根际土壤细菌群落的分类和系统发育Beta(β)多样性存在显著差异.物种群落组成分析结果表明,木薯根际土壤的主要优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门,主要优势菌纲为α-变形菌纲、放线菌纲、芽孢杆菌纲和γ-变形菌纲.在分类操作单元(OTU)水平,粉垄耕作与常规耕作方式木薯根际与非根际的土壤细菌群落组成存在显著差异.细菌群落相对丰度与环境因子的相关分析和冗余分析(RDA)结果显示,pH、有机质含量、有效磷含量和亚硝酸还原酶活性对细菌群落变化具有显著影响,尤其对放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门分布的影响更明显.[结论]木薯粉垄耕作方式通过改善土壤耕作层的物理结构而减少木薯逆境胁迫,使得其根际土壤pH及有机质、有效磷和速效钾含量大于非根际土壤,进而引起根际土壤细菌群落多样性和丰富度均大于非根际土壤,其中根际土壤细菌群落α多样性显著高于非根际土壤.木薯根际土壤与非根际土壤细菌群落多样性的差异主要体现在根际土壤中芽孢杆菌属、芽单胞菌属、Ellin6067属和马赛菌属的丰度显著高于非根际土壤.
关键词： 木薯 粉垄耕作 根际土壤 细菌群落结构多样性 高通量测序
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生姜样地根际土壤AM真菌群落结构分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析健康生姜（Zingiber officinale Rosc.）和患病生姜样地根际土壤丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza, AM）真菌群落组成,为利用微生态调控手段进行姜瘟病综合防治提供理论依据。【方法】采集广西桂林、柳州和百色三地姜田的健康和患病生姜根际土壤样品10个（健康生姜土壤样品为KJJ2S、BMJ1S、LCJ1S、FGJS和NGJS,患病生姜土壤样品为KJB2S、BMB1S、LCB1S、FGBS和NGBS）,采用Illumina MiSeq高通量测序技术,分析其AM真菌的多样性及群落结构,结合冗余分析（RDA）明确AM真菌群落结构与土壤养分含量的相关性。【结果】在97%相似度水平下,所有患病生姜土壤样品的操作分类单元（OTU）数和Chao 1指数均高于健康生姜土壤样品;健康生姜土壤样品的Shannon指数和Simpson指数均高于患病生姜土壤样品,即健康生姜土壤样品AM真菌的物种多样性指数均高于患病生姜土壤样品。在群落组成方面,在属分类水平上,312个OTUs被分为类球囊霉属（Paraglomus）、无梗囊霉属（Acaulospora）、球囊霉属（Glomus）、球囊霉纲未分类属（unclassifiedcGlomeromycetes）和其他类别。冗余分析结果表明,土壤速效P含量对AM真菌群落组成具有显著影响（P<0.05,下同）,全N、有机质、Mg含量和pH对AM真菌群落组成的影响不显著（P>0.05）;Heatmap图分析结果表明,Paraglomus与有效P含量呈极显著负相关（P<0.01）,与有机质含量呈显著负相关。【结论】健康生姜样地和患病生姜样地土壤的AM真菌群落组成存在明显差异,患姜瘟病生姜根际土壤AM真菌的OTUs数和丰度均高于健康生姜根际土壤,但其多样性低于健康生姜根际土壤;不同采样点生姜根际土壤AM真菌的优势种属存在差异,其多样性、丰度及群落组成结构主要受有效P含量影响。
关键词： 生姜 根际土壤 丛枝菌根真菌 高通量测序 群落结构
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基于高通量测序的淮山根际土壤真菌多样性分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析不同种植方式下淮山根际土壤的真菌群落结构,为利用微生物多样性指导淮山科学种植提供参考依据。【方法】以淮山品种桂淮2号为试验材料,设定向结薯栽培（DX）和袋料种植（DL）方式两个处理,采用高通量测序（High-throughput sequencing）技术在门、纲、目和属水平上分析其根际土壤的真菌群落结构和多样性。【结果】两种种植方式淮山根际土壤真菌的组成相似,但袋料种植方式根际土壤的Shannon指数和ACE指数分别为4.49和683.41,均分别低于定向结薯栽培方式的5.15和730.72,表明袋料种植方式土壤的真菌多样性和丰富度均低于定向结薯栽培方式。两种种植方式淮山的根际土壤真菌在门水平上主要有子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门、球囊菌门和新丽鞭毛菌门,其中子囊菌门为第一优势门;在纲水平上主要有锤舌菌纲、粪壳菌纲和伞菌纲等;在目水平上主要有白粉菌目、肉座菌目和地星目等;在属水平上主要有Microidium、镰刀菌属和Nidulariopsis。在门、纲、目和属水平上均未改变两种淮山种植方式下土壤真菌群落的相对丰度（除伞菌纲外）,表明两种淮山种植方式根际土壤的真菌群落组成相似。【结论】在不同分类水平上,定向结薯栽培和袋料种植方式淮山根际土壤真菌的优势类群基本相同,表明以袋料种植方式进行淮山种植具有可行性;袋料种植方式中土壤的镰刀菌属的相对丰度高于定向结薯栽培方式土壤,可作为改善淮山袋料种植土壤生态环境的参考依据。
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不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响
《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】揭示不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落的影响,为土壤健康管理及维持马铃薯可持续生产提供科学依据。【方法】分别对旱地轮作和水旱轮作模式下的马铃薯健康植株及发生细菌性软腐病植株的根际土壤样品进行采集,将旱地轮作和水旱轮作模式下健康植株根际土壤样品分别记为HD.J和SH.J,将旱地轮作和水旱轮作模式下发生细菌性软腐病植株根际土壤样品分别记为HD.B和SH.B。利用Illumina高通量测序平台,分析真菌核糖体DNA内转录间隔区1（ITS1）的序列,比较在2种轮作模式下马铃薯根际土壤真菌群落特征的差异。【结果】马铃薯健康植株的根际土壤真菌群落组成和多样性特征在2种轮作模式下相似,主坐标分析也显示HD.J和SH.J的距离很接近。HD.J和SH.J在门水平已知的真菌类群中均以子囊菌门和担子菌门为优势菌门,子囊菌门的相对丰度分别为33.0%和30.0%,担子菌门的相对丰度分别为3.8%和9.6%;HD.J和SH.J的门水平未知真菌丰度分别为63.0%和60.0%。HD.J和SH.J的共有优势目是子囊菌门的肉座菌目、柔膜菌目、格孢腔菌目和粪壳菌目及担子菌门的伞菌目,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群。2种轮作模式下的马铃薯根际土壤真菌群落Alpha多样性依次为HD.B>SH.J>HD.J>SH.B。HD.B和SH.B中担子菌门的相对丰度明显高于HD.J和SH.J,其中SH.B中担子菌门的地星目真菌丰度高达82.8%,HD.B中担子菌门的银耳目丰度为18.6%;HD.B中还有2个优势属分别是可引起马铃薯黄萎病的轮枝孢属和引起水稻菌核杆腐病的双曲孢属,丰度分别为6.8%和5.9%。通过比对FUNGuild数据库预测根际土壤真菌营养型,发现HD.J只有病原营养型真菌相对丰度较高（20.6%）,HD.B的病原营养型真菌、腐生营养型真菌和病原—腐生—共生营养型真菌的相对丰度分别为15.4%、18.8%和21.4%;SH.J和SH.B的腐生营养型真菌相对丰度分别为28.2%和10.2%,其他营养型真菌的相对丰度总和分别为4.6%和4.9%。【结论】马铃薯根际土壤真菌优势类群在2种轮作模式下保持稳定,推测是马铃薯根际土壤真菌群落的核心类群,对维持马铃薯健康生长具有重要意义。旱地轮作模式可能更有利于根际土壤中病原营养型真菌的富集,发病马铃薯可能更有利于根际土壤中腐生营养型真菌生长,导致土壤微生态平衡被破坏,及时清理发病植株残体可加快恢复土壤健康。
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不同冬瓜品种对疫病的抗性与根际土壤微生物数量的关系
《中国瓜菜 》 2021
摘要：为了给不同冬瓜品种的疫病抗性评价及其生物防治机制提供依据,研究了不同抗性冬瓜品种的根际微生物群落数量及功能多样性的差异。以不同冬瓜品种为材料,采用自然病圃法调查不同冬瓜品种田间疫病抗病性,并采用叶碟诱导计数法和平板稀释计数法调查不同品种的根际微生物的多样性。结果表明,冬瓜品种之间的病情指数表现为:绿宝极早熟>小家碧玉>B214>铁柱168>S9>P33=B184=莞研1号小冬瓜;不同冬瓜品种根际土壤中疫霉分离频率、细菌、真菌和放线菌数量有一定差异,不同冬瓜品种的病情指数与可培养细菌数量、放线菌数量、B/F值（细菌数量/真菌数量）及A/F值（放线菌数量/真菌数量）均呈极显著负相关,与疫霉分离频率呈极显著正相关。综上所述,不同冬瓜品种根际土壤中的细菌和放线菌总量与品种抗性呈显著正相关,而根际土壤中的疫霉菌数量和品种抗性呈显著负相关。
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耐旱与旱情敏感甘蔗品种根际土壤细菌群落组成及功能比较
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】比较耐旱性不同甘蔗品种根际土壤的细菌群落结构及功能,为筛选和开发利用有益功能细菌及构建新型甘蔗耐旱评价体系提供理论依据。【方法】选用耐旱甘蔗品种桂辐98-296和旱情敏感甘蔗品种桂糖36号,在设施内进行桶栽管理,以不种植甘蔗的盆土为空白对照（CK）;采集其根际土壤及CK土壤样品,基于MiSeq高通量测序技术分析各土壤样品的细菌群落结构。【结果】桂辐98-296根际土壤的优势细菌数量在门、纲、目、科、属、种和可操作分类单元（OTU）7个分类水平上均高于CK;桂糖36号根际土壤优势细菌数量仅在目、属、种和OTU 4个分类水平上高于CK;在门分类水平,变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteriota）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、拟杆菌门（Bacteroidota）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）细菌均是2个甘蔗品种根际土壤及CK土壤共有的优势细菌门类;桂辐98-296根际土壤还富集了绿弯菌门、放线菌门和芽单胞菌门等具有提升植物耐旱能力的细菌门类,其丰度占比均高于桂糖36号相应的细菌门类;在属分类水平,马杜拉菌属（Actinomadura）、norankcActinobacteria、unclassifiedoFrankiales和norankoJG30-KF-CM45是2个甘蔗品种根际土壤的优势菌属;与桂糖36号相比,norankfNitrosomonadaceae和norankcActinobacteria是桂辐98-296根际土壤特有的优势细菌属。【结论】与旱情敏感甘蔗品种桂糖36号相比,耐旱甘蔗品种桂辐98-296根际土壤中富集了丰度高占比、且具有提高植物抗逆功能的绿弯菌门、放线菌门和芽单胞菌门等优势细菌门类;同时还富集了未分类的放线菌属和金霉素链霉菌属等特有优势细菌属,并拥有更丰富的信号分子与相互作用功能。桂辐98-296根际土壤中富集的特有优势细菌属norankfNitrosomonadaceae和norankcActinobacteria有望作为提高甘蔗耐旱能力的备选功能菌属开发利用。
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化肥减施对花生根际土壤细菌群落结构和多样性的影响
《花生学报 》 2020
摘要：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/hm2)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.
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不同甘蔗品种根际土壤酶活性及微生物群落多样性分析
《热带作物学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：通过桶栽试验,比较了8个甘蔗品种吸氮效率的差异以及不同品种根际土壤酶活性和微生物群落多样性的差异,以期为甘蔗生产上的选种以及蔗地土壤生产力的维持提供科学支持.在甘蔗大生长期末期收集甘蔗植株和根际土壤,比较不同品种甘蔗植株的吸氮效率和氮肥利用率、测定根际土壤蔗糖酶以及脲酶活性、利用Miseq高通量测序技术对甘蔗根际细菌群落多样性进行分析.研究结果表明,不同甘蔗品种在大生长期末期的吸氮效率存在一定差异,8个品种的植株平均吸氮效率为17.95%~27.57%,氮肥利用率为22.15%~34.02%,其中吸氮效率及氮肥利用率最高的品种是'桂糖44号',最低的是'桂选B9';8个品种的根际土壤蔗糖酶活性3.51~6.56mg/(g·d),脲酶活性1.12~1.42 mg/(g·d),不同品种间存在一定差异,土壤酶活性表现较高的品种为'桂糖48号'和'新台糖22号',而'粤糖93159'的土壤酶活相对较低.高通量测序分析结果显示,8个不同品种甘蔗根际土壤细菌种群结构存在一定差异,不同品种间在优势菌群组成上差异不显著,主要差异表现在优势菌属的丰度上,其中'桂糖44号'和'粤糖93159'均以Bacillus为最主要的优势菌属,而其他6个品种的主要优势菌属均为Chryseolinea.冗余分析结果显示,甘蔗氮吸收率、土壤碱解氮含量以及土壤pH对土壤微生物群落结构的影响最大;相关性分析表明,不同甘蔗品种吸氮效率的差异以及部分土壤理化指标均与根际土壤微生物群落中不同优势菌门存在一定的相关性;根系微生物菌群结构的差异可能在一定程度上影响了甘蔗的吸氮效率.本研究结果初步揭示了不同甘蔗品种氮肥利用率与根际微生物群落结构的相关关系,为深入研究甘蔗根际微生物多样性及功能与环境因子之间的关系提供了借鉴.
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