连续深松对黑土区玉米根际土壤细菌群落结构的影响
发布时间：2022-02-12 03:57
为阐明连续多年深松对玉米根际土壤细菌群落结构的影响,于2016-2018年以翻耕为对照,设3个深松年限（1 a、2 a、3 a）和3个深度（25 cm、35 cm、45 cm）共10个处理,采用高通量测序技术分析了0～20 cm土层玉米根际土壤细菌群落特征。结果表明:细菌群落结构表现具有年际间差异,2018年绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、疣微菌门（Verrucomicrobia）及硝化螺旋菌门（Nitrospirae）相对丰度较2017年分别增加66.4%～79.4%、31.7%～62.1%、13.4%～50.9%、19.6%～74.5%;拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、奇古菌门（Thaumarchaeota）、蓝藻门（Cyanobacteria）则显著降低。2018年,各处理Shannon、Chao1、ACE指数均低于CK,降幅分别为0.16%～2.07%、0.9%～5.19%、0.17%～5.86%。相同深松深度下,深松2年细菌群落多样性及丰富度均高于深松1年,深松年限越短、深度越深越有...
【文章来源】：土壤与作物. 2020,9(04)
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
2016-2018年玉米生育期降雨及气温变化
按照相对丰度>0.1%为标准划分划分优势菌群[33],2018年门水平下，各处理放线菌门相对丰度较CK降低，SS3降幅最大(图2)。除QS3外，各深松处理变形菌门相对丰度较CK提高，以SS3表现最优。除CS2外，各处理较CK提高芽单胞菌门、降低硝化螺旋菌门相对丰富。除SS3外，各处理Latescibacteria相对丰度较CK降低，降幅0.24%～43.9%，以QS2降幅最大。QS3、SS3、CS3较CK可显著提高酸杆菌门、绿菌门相对丰度，达9.83%、30.3%。各连续深松处理较CK降低疣微菌门、螺旋体菌相对丰度，SS3、CS3较CK降幅最大，为12.7%、20.9%。较CK相比，超深松处理降低了装甲菌门相对丰度，而深松处理则提高了装甲菌门相对丰度。相同深松深度，年限增加，酸杆菌门相对丰度上升，放线菌门相对丰度下降。相同深松年限，深度增加，Latescibacteria相对丰度先升高后降低。2018年各处理鞘氨醇单胞菌属、溶杆菌属、Arenimonas、Stenotrophobacter、Blastocatella相对丰度较CK有所提高，链霉菌属(Streptomyces)、伦茨氏菌属(Lentzea)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)相对丰度降低(图3)。相同深度，RB41相对丰度随深松年限增加逐渐提高，伦茨氏菌属、类诺卡氏菌属随深松年限增加逐渐降低，Chthoniobacter、Flavisolibacter、Blastocatella、中慢生根瘤菌属(Mesohizobium)相对丰度先升高后降低。相同年限，随深度增加，气微菌属(Aeromicrobium)相对丰度逐渐降低，RB41、Terrimonas相对丰度先升高后降低。
Anosim分析结果显示，深松各处理间细菌群落结构差异未达到显著水平(R=0.027,P=0.335)，表明深松处理后土壤细菌群落可在作物生育中期(深松90 d后)恢复稳定状态，各处理间趋于一致。通过PCo A分析(图4),2018年各处理与2017年相比，各处理间距离减小，表明各处理组间差异减小，结合图1分析，2018年玉米生育期内降雨量较大，表明降雨量提高，深松处理间差异减少。根据PLS-DA分析(图5)，按照深松年限及深度分组，各组分在第二排序轴上可区分。按照深松深度分组，CK、深松25 cm各样本分布于第二排序轴负端，深松35 cm、45 cm各样本分布于第二排序轴正端，在第一排序轴上深松35 cm、45 cm各样本分别分布于正端、负端。按照深松年限分组，CK、深松2年各样本分布于第二排序轴负端，深松1年、3年各样本分布于第二排序轴正端，在第一排序轴上深松1年、3年各样本分别分布于负端、正端。按照深松年限分组中，CK与深松2年各处理相似性较高，按照深松深度分组各处理与CK间相似性低于按照深松年限分组，表明深松深度对土壤细菌群落结构影响大于深松年限。2.5 细菌群落多样性指数与土壤理化因子的关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄱阳湖入湖河口沉积物细菌群落特征[J]. 王鹏,肖汉玉,张华,刘君政. 中国环境科学. 2018(04)
[2]长期化肥施用与秸秆还田对玉米根部相关AMF和细菌的群落结构多样性的影响[J]. 田磊,石少华,张建峰,高强,田春杰. 土壤与作物. 2017(04)
[3]小麦季不同耕作方式对砂姜黑土玉米农田土壤微生物特性及酶活性的影响[J]. 刘淑梅,孙武,张瑜,刘树堂,姜雯. 玉米科学. 2018(01)
[4]能源植物修复土壤镉污染过程中细菌群落分析[J]. 丁传雨,郑远,任学敏,陈兆进. 环境科学学报. 2016(08)
[5]耕作方式与秸秆还田对土壤微生物数量、酶活性及作物产量的影响[J]. 赵亚丽,郭海斌,薛志伟,穆心愿,李潮海. 应用生态学报. 2015(06)
[6]海河低平原不同耕作方式下麦田土壤生态环境特征[J]. 尹宝重,甄文超,郭丽果. 水土保持学报. 2015(01)
[7]耕作方式对农田土壤理化因子和生物学特性的影响[J]. 李玉洁,王慧,赵建宁,皇甫超河,杨殿林. 应用生态学报. 2015(03)
[8]烟草连作对土壤微生物多样性及酶活性的影响[J]. 焦永吉,程功,马永健,王伟超,李建华,乔保明,蒋士君. 土壤与作物. 2014(02)
[9]耕作措施对冬小麦田杂草生物多样性及产量的影响[J]. 田欣欣,薄存瑶,李丽,徐东东,宁堂原,韩惠芳,田慎重,李增嘉. 生态学报. 2011(10)
[10]寿光大棚菜地土壤呼吸强度、酶活性、pH与EC的变化研究[J]. 曾路生,崔德杰,李俊良,金圣爱,赵秀芬. 植物营养与肥料学报. 2009(04)
博士论文
[1]土壤微生物群落分布和多样性对保护性耕作的响应及其机制[D]. 王梓廷.西北农林科技大学 2018
[2]不同电子供体深度脱氮工艺及微生物群落特征研究[D]. 李彭.清华大学 2014
硕士论文
[1]长期耕作对土壤团聚体有机碳及微生物多样性的影响[D]. 李景.中国农业科学院 2014
[2]耕作方式对土壤微生物及土壤腐殖质影响的研究[D]. 戴亮.吉林农业大学 2012
[3]耕作对土壤微生物多样性的影响[D]. 樊晓刚.中国农业科学院 2010
本文编号：3621220
【文章来源】：土壤与作物. 2020,9(04)
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
2016-2018年玉米生育期降雨及气温变化
按照相对丰度>0.1%为标准划分划分优势菌群[33],2018年门水平下，各处理放线菌门相对丰度较CK降低，SS3降幅最大(图2)。除QS3外，各深松处理变形菌门相对丰度较CK提高，以SS3表现最优。除CS2外，各处理较CK提高芽单胞菌门、降低硝化螺旋菌门相对丰富。除SS3外，各处理Latescibacteria相对丰度较CK降低，降幅0.24%～43.9%，以QS2降幅最大。QS3、SS3、CS3较CK可显著提高酸杆菌门、绿菌门相对丰度，达9.83%、30.3%。各连续深松处理较CK降低疣微菌门、螺旋体菌相对丰度，SS3、CS3较CK降幅最大，为12.7%、20.9%。较CK相比，超深松处理降低了装甲菌门相对丰度，而深松处理则提高了装甲菌门相对丰度。相同深松深度，年限增加，酸杆菌门相对丰度上升，放线菌门相对丰度下降。相同深松年限，深度增加，Latescibacteria相对丰度先升高后降低。2018年各处理鞘氨醇单胞菌属、溶杆菌属、Arenimonas、Stenotrophobacter、Blastocatella相对丰度较CK有所提高，链霉菌属(Streptomyces)、伦茨氏菌属(Lentzea)、类诺卡氏菌属(Nocardioides)相对丰度降低(图3)。相同深度，RB41相对丰度随深松年限增加逐渐提高，伦茨氏菌属、类诺卡氏菌属随深松年限增加逐渐降低，Chthoniobacter、Flavisolibacter、Blastocatella、中慢生根瘤菌属(Mesohizobium)相对丰度先升高后降低。相同年限，随深度增加，气微菌属(Aeromicrobium)相对丰度逐渐降低，RB41、Terrimonas相对丰度先升高后降低。
Anosim分析结果显示，深松各处理间细菌群落结构差异未达到显著水平(R=0.027,P=0.335)，表明深松处理后土壤细菌群落可在作物生育中期(深松90 d后)恢复稳定状态，各处理间趋于一致。通过PCo A分析(图4),2018年各处理与2017年相比，各处理间距离减小，表明各处理组间差异减小，结合图1分析，2018年玉米生育期内降雨量较大，表明降雨量提高，深松处理间差异减少。根据PLS-DA分析(图5)，按照深松年限及深度分组，各组分在第二排序轴上可区分。按照深松深度分组，CK、深松25 cm各样本分布于第二排序轴负端，深松35 cm、45 cm各样本分布于第二排序轴正端，在第一排序轴上深松35 cm、45 cm各样本分别分布于正端、负端。按照深松年限分组，CK、深松2年各样本分布于第二排序轴负端，深松1年、3年各样本分布于第二排序轴正端，在第一排序轴上深松1年、3年各样本分别分布于负端、正端。按照深松年限分组中，CK与深松2年各处理相似性较高，按照深松深度分组各处理与CK间相似性低于按照深松年限分组，表明深松深度对土壤细菌群落结构影响大于深松年限。2.5 细菌群落多样性指数与土壤理化因子的关系
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄱阳湖入湖河口沉积物细菌群落特征[J]. 王鹏,肖汉玉,张华,刘君政. 中国环境科学. 2018(04)
[2]长期化肥施用与秸秆还田对玉米根部相关AMF和细菌的群落结构多样性的影响[J]. 田磊,石少华,张建峰,高强,田春杰. 土壤与作物. 2017(04)
[3]小麦季不同耕作方式对砂姜黑土玉米农田土壤微生物特性及酶活性的影响[J]. 刘淑梅,孙武,张瑜,刘树堂,姜雯. 玉米科学. 2018(01)
[4]能源植物修复土壤镉污染过程中细菌群落分析[J]. 丁传雨,郑远,任学敏,陈兆进. 环境科学学报. 2016(08)
[5]耕作方式与秸秆还田对土壤微生物数量、酶活性及作物产量的影响[J]. 赵亚丽,郭海斌,薛志伟,穆心愿,李潮海. 应用生态学报. 2015(06)
[6]海河低平原不同耕作方式下麦田土壤生态环境特征[J]. 尹宝重,甄文超,郭丽果. 水土保持学报. 2015(01)
[7]耕作方式对农田土壤理化因子和生物学特性的影响[J]. 李玉洁,王慧,赵建宁,皇甫超河,杨殿林. 应用生态学报. 2015(03)
[8]烟草连作对土壤微生物多样性及酶活性的影响[J]. 焦永吉,程功,马永健,王伟超,李建华,乔保明,蒋士君. 土壤与作物. 2014(02)
[9]耕作措施对冬小麦田杂草生物多样性及产量的影响[J]. 田欣欣,薄存瑶,李丽,徐东东,宁堂原,韩惠芳,田慎重,李增嘉. 生态学报. 2011(10)
[10]寿光大棚菜地土壤呼吸强度、酶活性、pH与EC的变化研究[J]. 曾路生,崔德杰,李俊良,金圣爱,赵秀芬. 植物营养与肥料学报. 2009(04)
博士论文
[1]土壤微生物群落分布和多样性对保护性耕作的响应及其机制[D]. 王梓廷.西北农林科技大学 2018
[2]不同电子供体深度脱氮工艺及微生物群落特征研究[D]. 李彭.清华大学 2014
硕士论文
[1]长期耕作对土壤团聚体有机碳及微生物多样性的影响[D]. 李景.中国农业科学院 2014
[2]耕作方式对土壤微生物及土壤腐殖质影响的研究[D]. 戴亮.吉林农业大学 2012
[3]耕作对土壤微生物多样性的影响[D]. 樊晓刚.中国农业科学院 2010
本文编号：3621220
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