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长期不同种植制度下植烟土壤细菌群落特征差异分析
引用本文:方远鹏,王娜,白羽祥,王戈,徐照丽,邓小鹏,杜宇,周鹏.长期不同种植制度下植烟土壤细菌群落特征差异分析[J].中国农业大学学报,2023,28(7):20-34.
作者姓名:方远鹏  王娜  白羽祥  王戈  徐照丽  邓小鹏  杜宇  周鹏
作者单位:云南农业大学 烟草学院, 昆明 650201;云南省烟草农业科学研究院 烟草农艺研究中心, 昆明 650021
基金项目:国家自然科学基金(31860357);中国烟草总公司云南省公司科技计划(2019530000241011)
摘    要:为探讨长期不同烟草种植制度对土壤微生态环境的影响特征及各因子间的内在关系,在长期定位试验点分别收集撂荒地(AL)、烤烟连作(CC)、烤烟-玉米轮作(CR)的土壤样品,通过16S rRNA高通量测序技术,分析不同种植制度下土壤细菌群落和其他土壤环境因子特征及关系。结果表明,CC显著提高土壤中速效磷、速效钾含量及其过氧化氢酶活性(P<0.05),且分别较AL增加55.21 mg/kg、108.06 mg/kg和4.36 μmol/g。不同种植制度下土壤细菌群落在门水平上组成相似,但在属水平上存在显著差异,其中以CC土壤中相对丰度最高的假节杆菌属(Pseudarthrobacter)和CR土壤中相对丰度最高的赭黄嗜盐囊属(Haliangium)差异最大,丰度分别高出AL 3.99%和0.90%;CC和CR提高了植烟土壤细菌群的丰度和多样性以及OTU数量,且以CR最为显著(P<0.05)。LEfSe差异分析表明,不同种植制度土壤的优势菌群组成上存在显著差异(P<0.05),其中CC、CR土壤中的主要优势细菌分别为假节杆菌属(Pseudarthrobacter)和赭黄嗜盐囊属(Haliangium)。RDA分析和Pearson相关性分析表明,优势菌群与差异微环境因子间存在较强的相关性,以土壤过氧化氢酶活性、速效钾含量对细菌群落分布影响最大,均与假节杆菌属(Pseudarthrobacter)的相对丰度呈显著正相关(P<0.05),与赭黄嗜盐囊属(Haliangium)的相对丰度呈显著负相关(P<0.05)。由此可见,不同种植制度会导致土壤微生态环境发生显著变化,长期连作会导致植烟土壤速效钾含量显著富集,土壤过氧化氢酶活性显著升高,有益细菌生长受到抑制,土壤细菌群落结构的稳定性受到破坏,进而影响土壤微生态环境的平衡。

关 键 词:种植制度  连作  轮作  环境因子  细菌群落  相关性
收稿时间:2022/9/26 0:00:00

Differences of soil bacterial community characteristics in tobacco field under different long-term cropping systems
FANG Yuanpeng,WANG N,BAI Yuxiang,WANG Ge,XU Zhaoli,DENG Xiaopeng,DU Yu,ZHOU Peng.Differences of soil bacterial community characteristics in tobacco field under different long-term cropping systems[J].Journal of China Agricultural University,2023,28(7):20-34.
Authors:FANG Yuanpeng  WANG N  BAI Yuxiang  WANG Ge  XU Zhaoli  DENG Xiaopeng  DU Yu  ZHOU Peng
Institution:College of Tobacco Science, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China;Tobacco Agronomy Research Center, Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Science, Kunming 650021, China
Abstract:
Keywords:cropping system  continuous cropping  crop rotation  environmental factors  bacterial community  correlation
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