科研产出
绿肥配施化肥对岩溶区水稻土壤细菌群落结构的影响
《植物营养与肥料学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】研究绿肥翻压对岩溶区稻田土壤养分状况和土壤细菌群落特征的影响,为岩溶区绿肥替代化肥提供理论依据和数据支撑。【方法】绿肥–水稻轮作田间试验连续进行了3年,供试绿肥为紫云英（桂紫7号）。试验共设置3个处理:单施化肥（CK）、单种绿肥（MV）和绿肥配施化肥（MF）。利用Illumina Novaseq PE250高通量测序技术测定了0—20 cm土壤细菌群落,分析了施肥方式对岩溶区水稻土壤细菌群落多样性和群落特征及共现网络模式的影响。【结果】与CK相比,MV和MF处理增加了土壤有机碳、全氮和碱解氮含量,降低了土壤pH、速效钾含量和C/N值。不同施肥处理的稻田土壤细菌多样性指数均无显著性差异。岩溶区稻田土壤优势细菌菌群为绿弯菌门（Chloroflexi）、变形菌门（Proteobacteria）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和酸杆菌门（Acidobacteria）等。在属水平上,地杆菌属（Geobacter）、厌氧绳菌属（Anaerolinea）、RBG-16-58-14等为岩溶区石灰性稻田土壤的优势菌属。与CK相比,MF处理显著增加了新鞘脂菌属（Novosphingobium）、互养棍状菌属（Syntrophorhabdus）、苯基杆菌属（Phenylobacterium）的相对丰度,降低了脱硫酸盐菌属（Desulfatiglans）的相对丰度。共现网络分析表明,CK和MV处理的细菌共现网络结构相似,而MF处理增加了土壤细菌网络复杂性及变形菌门、拟杆菌门等富营养性细菌的相对丰度。RDA分析结果表明,土壤速效钾、交换性钙离子和全氮是影响土壤细菌群落组成变化的关键环境因子。【结论】绿肥翻压配施化肥,可提高土壤养分和富营养性细菌的相对丰度,效果优于单施化肥和单种绿肥处理,对于维持岩溶区稻田生态系统的可持续发展有重要意义。
关键词： 绿肥 岩溶区 稻田土壤 土壤养分 细菌群落结构 共现网络
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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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番茄/茄子嫁接对其根际土壤生物学性状及细菌群落结构的影响
《园艺学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：以茄子作为砧木,番茄为接穗进行嫁接,并以番茄自根植株和茄子自根植株作为对照,基于传统及现代高通量测序技术分析根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在揭示嫁接植株抗性增强的机制。结果表明:番茄/茄子嫁接植株根际土壤中可培养细菌、放线菌数量,微生物生物量、酶活性和细菌丰富度、多样性指数均显著高于茄子和番茄自根植株;另一方面,norank_c_Acidobacteria、硝化螺菌属(Nitrospira)、芽孢杆菌属(Bacillus)、norank_f_Gemmatimonadaceae、norank_o_Gaiellales、norank_f_Xanthobacteraceae、norank_o_SC-I-84、norank_f_Anaerolineaceae、norank_f_Nitrosomonadaceae、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)细菌是嫁接植株与茄子、番茄自根植株根际土壤中的共有优势细菌属;g_unclassified_o_Ignavibacteriales、醋酸杆菌属(g_Acetobacter)、 g_norank_f_Longimicrobiaceae、g_unclassified_f_Verrucomicrobiaceae、g_norank_p_FBP、g_norank_p_Aminicenantes属细菌是嫁接植株根际土壤的特有优势细菌属。与自根植株相比,番茄/茄子嫁接植株根际土壤具有更高的土壤养分有效性,同时拥有不同占比的共有优势细菌门属,尤其拥有更为丰富的微生物可操作分类单元(operational taxonomic units,OTU)和特有OTU数量,这是嫁接植株抗性增强的主要原因。
关键词： 番茄 茄子 嫁接 土壤生物学性状 细菌群落结构 高通量测序
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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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甘蔗宿根矮化病感病与非感病株根际土壤生物学性状及细菌群落结构特征
《植物营养与肥料学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：[目的]比较甘蔗宿根矮化病(ratoon stunting disease,RSD)感病植株与非感病植株根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在为构建甘蔗健康的根际微环境,筛选高效RSD生防细菌提供参考.[方法]通过田间调查和实验室鉴定,以甘蔗RSD感病植株为试材,非感病植株为对照,采集甘蔗RSD感病植株和非感病植株的根际土壤,并基于传统和现代高通量测序技术,分析了甘蔗RSD感病植株和非感病植株根际土壤的生物学性状和细菌群落结构特征.[结果]与甘蔗RSD非感病植株相比,感病植株根际土壤中指示土壤肥力与健康状况的生物学性状指标 β-葡糖苷酶、磷酸酶和氨肽酶活性,以及微生物生物量碳、氮、磷显著降低;同时,指示细菌丰富度的Chao1指数和指示细菌多样性的Shannon指数显著下降.门分类水平与非感病甘蔗植株相比,RSD感病植株根际土壤中Proteobacteria(变形杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)和Nitrospirae(硝化螺旋菌门)等优势门类细菌占比呈倍级降低,但Chloroflexi(绿弯菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)、Cyanobacteria(蓝细菌门)、Planctomycetes(浮霉菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)等优势门类细菌占比呈倍级增加;在属分类水平,与非感病甘蔗植株相比,RSD感病植株根际土壤中Xanthobacteraceae(黄色杆菌属)、Acidothermus、Gaiellales、Roseiflexus(玫瑰菌属)、Micromonosporaceae(小单孢菌属)和Nitrospira(硝化螺旋菌属)细菌占比呈倍级降低,但Acidobacteria(嗜酸菌属)细菌及部分未知菌属却呈倍级提高.[结论]甘蔗RSD感病植株根际微环境中指示土壤肥力的生物学指标显著降低,细菌丰富度和多样性显著下降,部分优势细菌门属占比发生剧变可能是导致甘蔗RSD发生的重要原因.
关键词： 甘蔗 宿根矮化病 根际土壤 生物学性状 细菌群落结构
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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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