烟蒜轮作对烟株根际土壤细菌群落结构的影响

发布时间：2021-10-12 22:34

　　【目的】本文研究了烟蒜轮作对烟田土壤细菌群落结构及其多样性的影响。【方法】利用高通量测序技术检测土壤微生物,比较烟蒜轮作与健康烟田根际土壤细菌。【结果】凉山州德昌县试验烟田土壤优势细菌门依次为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria）,相对含量占总菌的83.31%～88.98%。移栽前,种植大蒜的易感病烟田优势细菌相对含量高于健康烟田,细菌多样性也比健康烟田高。种上烟后,易感病烟田的厚壁菌门数量显著增加,这与养分的变化一致,二者极显著正相关,厚壁菌门和芽孢杆菌都比健康烟田高,且达到了显著性差异。生长期细菌多样性比移栽前降低,易感病烟田低于健康烟田,到成熟期上升并高于健康烟田。【结论】种植大蒜提高了烟田土壤细菌群落结构的调节能力,使发病率由往年的50%降低到6.5%。可见烟蒜轮作可以调整土壤细菌群落结构趋于健康烟田,从而降低土传病害的发生。 

【文章来源】：西南农业学报. 2020,33(09)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

德昌县烟田土壤样品Alpha多样性组间差异分析

在纲水平上,相对含量大于1 % 的有21种,占总菌数的94 % 以上,其中健康烟田相对丰度高于易感病烟田的优势菌纲有:Actinobacteria、Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gemmatimonadetes,健康烟田显著低于易感病烟田土壤的有:Acidobacteria、Ktedonobacteria。在目水平上有43种菌相对含量高于1 %,占总菌数的88 %以上,含量在前5的菌有Rhizobiales、Sphingomonadales、Micrococcales、Frankiales和Bacillales,其中种上烟后显著增加且易感病烟田相对含量比健康烟田高的有Sphingomonadales和Bacillales,分别属于变形菌门和厚壁菌门。在科水平上有53种菌含量大于1 %,占总菌数的75 %以上,前5种菌为Sphingomonadaceae、norank_o_Gaiellales、norank_p_Saccharibacteria、Xanthomonadaceae、和Acidobacteriaceae_Subgroup_1,种上烟后显著增加且高于健康烟田的有Sphingomonadaceae和norank_p_Saccharibacteria。有显著差异,易感病烟田相对含量高。Acidothemus、Bacillus、norank_o_Saccharibacteria、Candidatus_Solibacter、norank_o_SC-I-84和norank_f_HSB_OF53-F07 在属水平上,有54种细菌相对丰度大于1 %,占总菌数的60 %以上,前5种菌属有Sphingomonas、norank_o_Gaiellales、norank_p_Saccharibacteria、Bacillus、norank_o_C0119,分别属于变形菌门、放线菌门、Saccharibacteria、厚壁菌门和绿弯菌门。其中Sphingomonas(鞘脂单胞菌属)、norank_p_Saccharibacteria和norank_o_C0119在种上烟后显著增加,且在易感病烟田高于健康烟田土壤,Bacillus(芽孢杆菌属)种上烟后稍有增加,整个生理期都是易感病烟田高,相对丰度较小的有益菌Bradyrhizobium(慢生根瘤菌属)和Streptomyces(链霉菌属)则在健康土壤高于易感病土壤。2.3 土壤细菌群落结构Beta多样性分析和差异分析

由图5所示,环境因子对主要门分类水平细菌群落的冗余分析,第一主轴解释了细菌门群落60.47 %的方差变化,第一和二主轴共解释了82.97 %的方差变化。蔗糖酶INV(P =0.003)、有机质OM(P =0.001)和碱解氮AN(P =0.001)是对门水平细菌群落具有极显著正相关的环境因子,蛋白酶PR(P =0.012)、总氮TN(P =0.046)和速效磷AP(P =0.022)则是具有显著负相关的环境因子。其它环境因子对细菌群落结构也有影响但未达到显著水平,大部分细菌与脲酶URE、pH正相关,与酸性磷酸酶ACP、速效钾AK、总磷TP呈负相关。相对含量超过1 % 前10种细菌门与土壤酶活和理化性质的spearman相关性分析具体如表3所示,酶活与细菌的相关性,ACP与这10种细菌门都没有相关性,蛋白酶和蔗糖酶对细菌丰度的影响较大。PR与Saccharibacteria极显著正相关,其余是显著负相关,INV对变形菌门和Saccharibacteria极显著负相关,与绿弯菌门极显著正相关,与放线菌门和酸杆菌门显著正相关,而URE对变形菌门和厚壁菌门显著正相关,与绿弯菌门显著负相关。理化性质与细菌的相关性,pH与前10种细菌门没有相关性,OM、TN、AN和AP对细菌丰度的影响较大。OM与Saccharibacteria极显著负相关,与变形菌门显著负相关,与芽单胞菌门和放线菌门极显著正相关,总氮与Saccharibacteria极显著负相关,与芽单胞菌门极显著正相关,与浮霉菌门显著正相关,AN与变形菌门和Saccharibacteria极显著负相关,与放线菌门和芽单胞菌门极显著正相关,速效磷与Saccharibacteria极显著负相关,与芽单胞菌门极显著正相关,与浮霉菌门和疣微菌门显著正相关。AK和TP只与厚壁菌门极显著正相关。放线菌门与主要相关的理化性质呈极显著正相关,变形菌门与INV和理化性质极显著负相关,厚壁菌门只与速效钾和总磷极显著正相关,厚壁菌门在易感病烟田一直高于健康烟田土壤,特别是种上烟后,增加显著,这与养分的变化一致(表4),而Saccharibacteria与INV和理化性质极显著负相关,芽单胞菌门与主要理化性质极显著正相关,与PR极显著负相关。

【参考文献】：
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本文编号：3433433