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施用不同有机物料对砂质土壤玉米成熟期根际细菌群落变化的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究有机物料还田后土壤理化性质对细菌群落变化的影响,在华北平原砂质土壤玉米成熟期分别以秸秆还田(ST)和单施化肥(CF)为主、副对照,设置猪粪(PM)、沼渣(BR)和秸秆生物炭(BC)3 种有机物料还田处理,利用Illumina高通量测序技术分析根际土壤细菌群落结构。结果表明:1)玉米成熟期根际土壤细菌群落丰富度的2个指标(Chao 1和ACE)由高到低均为:PM>BR>ST>BC>CF,但沼渣和生物炭处理的土壤细菌群落多样性(Shannon)均显著高于猪粪处理。2)沼渣、生物炭和对照组(秸秆和化肥处理)的土壤细菌优势菌门均为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),优势菌门的累计丰度为71.53%~80.31%;而猪粪处理的土壤细菌优势菌门以厚壁菌门(Firmicutes)为首,其余依次为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,优势菌门的累计丰度为85.61%。3)土壤有效磷是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子(P<0.05),与厚壁菌门的梭菌属(Clostridium)和土孢杆菌属(Terrisporobacter)的相对丰度均呈显著正相关,其中猪粪处理的土壤有效磷含量显著高于其他处理;生物炭处理显著增加土壤pH和有机质含量,沼渣处理增加土壤水分含量但不显著,生物炭和沼渣处理显著上调放线菌门相关菌属的相对丰度。综上,猪粪处理虽然显著提高土壤细菌群落的丰富度,但是导致菌落的多样性显著下降,生物炭处理则与之相反;沼渣处理也显著提高土壤细菌群落的丰富度和多样性。综上,合理施用沼渣还田可作为改良华北平原砂质瘠薄型农田的首选方式。 相似文献
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【目的】揭示间作下桑园土壤肥力、土壤微生物结构、多样性之间的关系,为改进桑园间套作模式和桑园培肥管理提供参考。【方法】以桑树净作为对照(CK),设桑树间作大豆(MSS)、桑树间作花生(MPP)和桑树间作甘薯(MST)3个间作模式,开展2年田间试验,分析4种种植模式下桑园土壤理化性状、细菌多样性指数和群落结构特征。【结果】土壤养分含量、OTU数量、α多样性指数和土壤细菌群落结构均随种植模式而变化。与CK相比,间作显著改变了土壤pH、速效钾含量,提高了土壤有机质、全磷和有效磷含量。α多样性分析结果表明,间作桑园土壤中细菌OTU数量及ACE、Chao1、Simpson指数均高于CK,其中间作处理的ACE指数与CK差异显著(P<0.05)。高通量测序分析结果表明,种植模式影响桑园土壤中大于1%的优势细菌门数量,在丰度前10的细菌门类中,变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单孢菌门(Gemmatimonadetes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)是间作土壤中的优势种群,相对丰度之和在62.32%~71.27%;在属水平上,鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)、Uncultured_bacterium_f_SC-I-84、Uncultured_bacterium_f_Chitinophagaceae、酸微菌(Ilumatobacter)、硝化螺旋菌(Nitrospira)、JGI_0001001-H03、砂壤土杆菌(Ramlibacter)和黄色土源菌(Flavisolibacter)是间作土壤的优势细菌属,较CK分别高60.9%、50.0%、19.1%、17.9%、11.3%、25.0%、50.5%和45.6%。此外,各模式下土壤细菌属群落相对丰度与土壤养分含量存在一定的相关关系。【结论】不同桑园间作模式显著改变了桑园土壤pH及碱解氮和速效钾含量,并影响桑园土壤中优势细菌分类水平组成(门、属)和优势细菌的相对丰度,改变了细菌群落结构和丰富度;发展桑园间作大豆和花生有利于改良土壤理化性状,提高土壤细菌多样性,维护桑园土壤肥力。 相似文献
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【目的】探讨不同外源碳(玉米Zea mays秸秆及其生物质炭)输入对亚热带毛竹Phyllostachys edulis林土壤氨氧化微生物和氮循环相关酶活性的影响,以揭示其对土壤硝化作用的生物学机制。【方法】以亚热带毛竹林为研究对象,设置3个处理：对照(不施用)、施用玉米秸秆(5 t·hm-2)和施用玉米秸秆生物质炭(5 t·hm-2),进行为期1 a的野外试验。于试验的第3个月和第12个月采集土壤样品,利用荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)及高通量测序技术分析不同处理下毛竹林土壤氨氧化微生物群落结构特征、酶活性与总硝化速率的变化规律。【结果】与对照相比,秸秆及其生物质炭处理显著改变了土壤氨氧化细菌(AOB)丰度和群落结构(P<0.05),而对氨氧化古菌(AOA)丰度和群落结构无显著影响;秸秆处理显著提高土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属Nitrosospira的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性以及总硝化速率,而生物质炭处理则使其显著降低(P<0.05)。相关性分析表明：氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属的相对丰度、蛋白酶... 相似文献
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[目的]比较稻鸭共育模式与常规管理模式种植水稻的根际土壤微生物种群多样性,为利用土壤微生物多样性开展水稻生态栽培提供科学依据.[方法]采集常规管理模式水稻根际土壤样品(记为S2)和稻鸭共育模式水稻根际土壤样品(记为S3),采用电位法测定土壤pH、重铬酸钾—外加热法测定土壤有机质含量;针对土壤样品真菌ITS1~ITS2区域和细菌16S rDNA扩增子V3~V4区域进行Illumina MiSeq 2×300 bp双末端测序,分析两种模式土壤真菌和细菌的种类及丰度差异.[结果]S3的pH为5.10,有机质含量为23.91 g/kg;S2的pH为5.34,有机质含量为19.84 g/kg.在真菌门水平上,两种管理模式的根际土壤优势门均为子囊菌门(Ascomycota),S3中子囊菌门的相对丰度为42.36%,S2为93.67%,两者相差2.21倍;在真菌属的水平上,S3的优势属为毛壳菌属(Chaetomium),相对丰度为2.63%,而S2的毛壳菌属相对丰度仅为0.26%,两者相差10.12倍;S3中居第2位的属是嗜热真菌属(Mycothermus),相对丰度为2.21%,而S2的嗜热真菌属相对丰度为0.05%,两者相差44.20倍;S2的优势属是黑盘孢属(Melanconiella),相对丰度为6.66%,而S3的黑盘孢属相对丰度为0.26%,两者相差25.62倍.两种管理模式下相对丰度居前2位的细菌门均为变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria),S3中变形菌门的相对丰度为40.90%,S2为29.45%,两者相差1.38倍;S3中酸杆菌门的相对丰度为18.90%,S2为27.84%,两者相差1.47倍;两种管理模式下相对丰度居前10的细菌属相同,其中7个属隶属变形菌门[其中3个属隶属于根瘤菌目(Rhizobiales)、3个属于隶属粘细菌目(Myxococ-cales)、1个属隶属于δ-变形菌纲未分目(unidentified Deltaproteobacteria)]、3个属隶属于酸杆菌门,10个属中仅有红微菌属(Rhodomicrobium)在两种管理模式土壤中相对丰度相差2.23倍(S3为1.18%,S2为0.53%),其他9个属相差均在1.00倍左右.[结论]与常规管理模式比较,稻鸭共育模式的水稻根际土壤pH略低,有机质稍高,真菌的种群结构丰富,而细菌的优势门和优势属无明显差异. 相似文献
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[目的]分析茶树修剪物还田方式对茶园土壤理化性质及细菌群落结构的影响,为茶园管理及施肥提供参考依据.[方法]采集种植茶树多年的土壤与茶树修剪物进行室内共培育,利用高通量测序技术和生物信息学方法分析其土壤特性及细菌群落丰富度、多样性和群落结构.[结果]茶树修剪物还田120 d后,可在一定程度上提高茶园土壤pH和有机碳、速效磷、微生物生物量碳含量及脱氢酶活性;相对于对照(CK)组,茶树修剪物深埋20~30 cm后可提高土壤pH 10.96%、有机碳含量43.51%、速效磷含量17.66%、脱氢酶活性59.89%及微生物生物量碳33.06%.相关性分析结果表明,pH与有机碳、速效磷、微生物生物量碳含量和脱氢酶活性间存在交互影响.茶树修剪物还田能提高土壤细菌群落丰富度,显著提高土壤细菌多样性(P<0.05).同时,修剪物还田对土壤细菌属群落结构影响明显,对土壤中硝化细菌生长具有促进作用;以鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)为代表的纤维素分解性细菌为优势菌种.[结论]茶树修剪物采用深埋方式还田可有效改良茶园土壤的理化性质,增加其细菌多样性和菌落种类,提高其细菌群落活性,以深埋20~30 cm的效果更佳. 相似文献
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[目的]研究微生物添加剂对甘蔗尾叶青贮细菌多样性的影响,为甘蔗尾叶青贮技术优化提供参考依据.[方法]试验设3个处理:处理1在新鲜甘蔗尾叶中添加1%植物乳杆菌和3%米曲霉,处理2添加1%饲用复合微生物制剂,以新鲜甘蔗尾叶直接青贮为对照处理.青贮原料切碎后与添加剂充分混匀,密封,室温青贮45 d后采样,放入无菌样品袋,-80℃保存.采用Miseq高通量测序分析甘蔗尾叶青贮细菌门、属水平群落结构,并对3个处理的甘蔗尾叶青贮进行感官评定.[结果]对照、处理1和处理2甘蔗尾叶青贮的感官评定等级分别为良好、良好和一般.3个处理甘蔗尾叶青贮细菌共有操作分类单元(OTU)182个,对照、处理1和处理2特有OTUs分别为179、319和3321个,OTUs总数分别为845、1115和3815个.处理2的甘蔗青贮细菌群落Shannon指数和Chao1指数均显著高于对照和处理1(P<0.05,下同),处理1的Shannon指数和Simpson指数显著高于对照,3个处理的覆盖指数均接近1.00.在门水平上,对照和处理1甘蔗尾叶青贮的优势细菌门均为厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria),相对丰度分别为95.92%、2.46%和84.90%、13.79%;处理2的优势细菌门为变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门(Bacteroidetes),相对丰度分别为74.67%、23.52%和1.61%.在属水平上,对照甘蔗尾叶青贮细菌中相对丰度在1.00%以上的属有乳杆菌属(Lactobacil-lus)、梭菌属IV群(Clostridium_IV)和严格梭菌属(Clostridium_sensu_stricto),三者相对丰度分别为84.28%、1.18%和5.14%;处理1中,乳杆菌属、醋酸杆菌属(Acetobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)3个属的相对丰度在1.00%以上,分别为78.56%、12.78%和4.14%;处理2甘蔗尾叶青贮细菌中相对丰度在1.00%以上的属有10个,其中腐败菌肠杆菌科未分类菌属(Enterobacteriaceae_unclassified)(47.64%)、梭菌科未分类菌属(Clostridiaceae_1_unclassified)(7.62%)、梭菌属IV群(Clostridium_IV)(4.79%)和肠杆菌属(Enterobacter)(7.38%)占绝对优势,乳杆菌属相对丰度仅为0.81%.[结论]甘蔗尾叶添加饲用复合微生物制剂进行青贮,其物种数最丰富,但腐败菌未得到抑制;甘蔗尾叶添加植物乳杆菌和米曲霉进行青贮可显著提高甘蔗尾叶青贮细菌群落的繁殖生长,进而提高甘蔗尾叶青贮的微生物多样性及群落相对丰度,可在甘蔗尾叶青贮中应用. 相似文献
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为明确黑龙港地区苜蓿土壤微生物多样性,利用高通量基因测序技术对多年生苜蓿土壤及对照土壤微生物真菌ITS区进行测定,并分析了不同处理间土壤微生物群落特点.结果表明,对照处理获得真菌OTUs 523个,四年生苜蓿处理OTUs 742个.物种分类显示对照处理隶属12门22纲56目107科146属,四年生苜蓿处理隶属10门28纲60目126科186属.各处理水平下均以子囊菌门(Ascomycota)为优势真菌种群,其相对丰度分别为54.69％和61.81％.苜蓿多年建植后可以增加土壤中腐生菌类数量,加快腐殖化进程,有利于提高土壤肥力及有机质含量,同时也可以降低担子菌门等致病菌的相对丰度,对减少植物土传病害起到积极作用. 相似文献
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[目的]分析屎肠球菌(Enterococcus faecium)活菌对哺乳期仔猪结肠微生物群落优势门属的持续影响,为揭示益生菌调节仔猪肠道健康的作用机制及人为调控仔猪肠道微生物以促进其健康提供参考依据.[方法]给健康新生仔猪灌服无菌脱脂乳(对照组)或屎肠球菌制剂(益生菌组),持续灌服6 d,分别采集7和21日龄仔猪结肠内容物,提取总细菌DNA后进行PCR扩增,采用Illumina MiSeq高通量测序技术检测16S rRNA序列的V3~V4可变区,分析肠道微生物群落α多样性及其在门和属分类水平上的结构特点.[结果]给新生仔猪灌服屎肠球菌并不影响7和21日龄仔猪结肠微生物群落α多样性.与对照组相比,益生菌组7日龄仔猪结肠微生物群落优势门的相对丰度无显著变化(P>0.05,下同),21日龄仔猪拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度也无显著差异,但变形杆菌门(Proteobacteria)相对丰度呈显著增加趋势(P<0.05,下同);在属水平上,益生菌组7日龄仔猪结肠微生物群落中相对丰度变化明显的优势属均隶属于拟杆菌门,其中,普雷沃氏菌属(Prevotella)相对丰度显著增加,而拟杆菌属(Bacte-roides)相对丰度极显著减少(P<0.01,下同),丁酸单胞菌属(Butyricimonas)相对丰度显著减少;21日龄仔猪结肠微生物群落中66.67%优势属的相对丰度呈减少趋势,其中以厚壁菌门4个属的变化尤其明显,即巨型球菌属(Megasphaera)相对丰度极显著减少,乳杆菌属(Lactobacillus)、产琥珀酸菌属(Succiniclasticum)和粪杆菌属(Faecalibacterium)相对丰度显著减少.[结论]新生仔猪口服屎肠球菌能对其结肠微生物群落优势门或属组成产生持续影响,表现为促进有益于结肠健康菌属的生长,而抑制具有潜在致病性菌属的增殖,为今后定向研究调控仔猪肠道健康的肠道共生微生物提供明确范围. 相似文献
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[目的]比较淮山药袋料种植方法与常规定向结薯种植方法的根际土壤微生物种群多样性,为利用微生物多样性指导淮山药袋料种植提供科学依据.[方法]采集常规淮山药定向结薯种植的根际土壤样品(记为CK3)和袋料种植的根际土壤样品(记为A3),对土壤样品中细菌的16S rDNA序列V4高变区进行PCR扩增,并对扩增产物进行高通量测序,分析土壤样品中细菌群落的多样性及其分布规律.[结果]CK3的pH为6.21,有机质含量为32.2 g/kg;A3的pH为5.98,有机质含量为30.0 g/kg.2种不同种植方法下淮山根际土壤样品中共检测出细菌41门100纲147目292科530属.淮山药根际土壤细菌在门水平上的主要优势类群有变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes);在纲水平上的主要优势类群有α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、放线菌纲(un-identified-Actinobacteria)和δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)等.在门和纲分类水平上,2种种植方法淮山药根际土壤样品中细菌的优势菌群相似,相对丰度差异不显著(P>0.05),CK3的细菌多样性高于A3.[结论]淮山药袋料种植方法可行,可在旱坡地和石山地等非耕地应用. 相似文献