旱地小麦根际土壤微生物特性对覆盖方式的响应
发布时间：2021-08-16 15:50
农业覆盖技术是西北半干旱地区重要的栽培措施之一。覆盖具有明显的蓄水保墒、调节地温等作用,覆盖对农田小气候的影响必然引起土壤微生物特性的改变,进而影响生态系统的物质循环和能量流动。本研究设置了玉米秸秆带状覆盖、地膜覆盖（PM）、露地（CK）3种覆盖方式,比较研究了秸秆带状覆盖种植带（SM）、覆盖带（SD）、PM和CK对拔节蜡熟阶段根际土壤微生物群落结构、微生物活性,以及土壤水分、温度等非生物因素的影响。主要结论如下:1.覆盖较露地显著提高土壤微生物菌群丰度和多样性,对细菌丰度的影响更明显。与CK相比,菌群丰度的增加幅度以秸秆带状覆盖大于地膜覆盖,覆盖带的增幅大于种植带。2.细菌中变形菌门、酸杆菌门、放线菌门是主要的核心菌群,真菌中子囊菌门、担子菌门、被孢菌门是主要核心菌群。SD对核心菌群的影响较大,较CK显著提高了细菌中变形菌门、酸杆菌门、消化螺旋菌门和真菌中担子菌门的相对丰度,却显著降低了真菌中子囊菌门和被孢菌门的相对丰度。3.覆盖对土壤酶活性的影响因覆盖方式、酶的种类不同而差异较大;年际间,以2018年处理间差异较大。SD较CK显著降低土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲...
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-2:基因组DNA琼脂糖凝胶电泳检测结果图
旱地小麦根际土壤微生物特性对覆盖方式的响应15根据PCR产物浓度进行等浓度混样,充分混匀后使用1×TAE浓度2%的琼脂糖胶电泳纯化PCR产物,电压为80v,电泳时间为40min。选择主带大小在400~450bp之间的序列,使用ThermoScientific公司GeneJET胶回收试剂盒进行割胶回收目标条带。图2-6-3PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳图Figure2-6-3AgarosegelelectrophoresisofPCRamplificationproducts注:图中M1为100bpladder,上样2μL;白色数字为样本序列号,上样3μL。2.6.4文库构建和上机测序使用Illumina公司TruSeqDNAPCR-FreeLibraryPreparationKit建库试剂盒进行文库的构建,构建好的文库经过Qubit定量和文库检测,合格后,使用NovaSeq6000进行上机测序。2.7数据统计与处理采用MicrosoftExcel2016和SPSS19.0统计软件进行数据分析,通过Duncan法进行显著性差异检验,显著性水平设为α=0.05;各测序样品数据使用QIIME软件(Version1.7.0)计算多样性和丰富度指数;使用R软件(Version2.15.3)绘制NMDS和稀释曲线图。采用Canoco4.5软件对微生物群落与环境因子间的相互关系进行冗余分析(dbRDA)。
甘肃农业大学2020届硕士学位论文16第三章根际土壤细菌群落结构对覆盖方式的响应在土壤中,细菌数量和种类通常最多,具有个体孝分布广、代谢旺盛,繁殖能力强等特点。作为土壤微生物的优势菌群,占总数的70%~90%[26],是大自然物质循环的主要参与者,对促进土壤C、N、P等元素的转化及维持生态平衡发挥着主导作用。土壤细菌又是土壤生态系统的重要组成部分,能够分解有机质为植物生长提供所需养分,在有机物质分解、营养传递和能量流动中起着不可替代的作用[92,93]。栖居在土壤中的细菌群落丰富度和多样性指数可作为土壤质量评估的生态指标[94],同时群落结构的多样性能够促进植物的生长发育[95,96]。另外,土壤生态环境、植被类型的改变通常对细菌群落数量、种类和分布也具有一定的反馈作用。3.1测序数据预处理及质量控制由图3-1可知,随着从测序样品中随机抽取数据量的增加,每个样本所代表的物种数(OTUs数)也随之增加,当抽取测序数据达到一定量时,曲线趋于平坦。表明该试验取样基本合理,测序深度已达到饱和,结果能真实可靠反映样本条件。图3-1小麦根际土壤样品细菌的稀释曲线Figure3-1Bacterialdilutioncurveofwheatrhizospheresoilsamples
【参考文献】：
期刊论文
[1]皋兰县马铃薯秸秆带状覆盖、地膜覆盖、露地栽培“三对比”试验[J]. 把存芳,冯祥盛. 农业科技通讯. 2018(11)
[2]围封对退化高寒草甸土壤微生物群落多样性及土壤化学计量特征的影响[J]. 尹亚丽,王玉琴,李世雄,刘燕,赵文,马玉寿,鲍根生. 应用生态学报. 2019(01)
[3]不同覆盖材料对土壤理化性状和微生物量碳氮含量的影响[J]. 任江波,李钠钾,秦平伟,陈庆明,汪代斌,江厚龙. 西南农业学报. 2018(10)
[4]退化高寒草地土壤真菌群落与土壤环境因子间相互关系[J]. 李海云,姚拓,高亚敏,张建贵,马亚春,路晓雯,杨晓蕾,张慧荣,夏东慧. 微生物学报. 2019(04)
[5]黄土旱塬垄膜沟播小麦产量及土壤微生物量对施肥的响应[J]. 李廷亮,孟丽霞,谢英荷,高志强,洪坚平,马红梅,贾俊香,孟会生. 应用与环境生物学报. 2018(04)
[6]耕作措施对陇中旱农区土壤细菌群落的影响[J]. 邓超超,李玲玲,谢军红,彭正凯,王进斌,颉健辉,沈吉成,Eunice Essel. 土壤学报. 2019(01)
[7]安定区马铃薯旱地秸秆带状覆盖栽培技术试验[J]. 张玉红,李继明. 中国马铃薯. 2018(04)
[8]果园垄膜覆盖对土壤微生物量碳氮及土壤呼吸的影响[J]. 张帆,王晨冰,赵秀梅,王发林. 核农学报. 2018(07)
[9]马铃薯间作栽培对土壤微生物群落结构与功能的影响[J]. 刘亚军,马琨,李越,杜春凤,李倩,李贺,马玲,汪春明. 核农学报. 2018(06)
[10]长期不同施肥对番茄根际土壤微生物功能多样性的影响[J]. 张恩平,田悦悦,李猛,时毛,蒋雨含,任如冰,张淑红. 生态学报. 2018(14)
博士论文
[1]黄土丘陵区油松人工林土壤微生物群落结构与多样性的研究[D]. 刘桂要.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2018
[2]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
[3]有机肥/秸秆替代化肥模式对设施菜田土壤团聚体微生物特性的影响[D]. 荣勤雷.中国农业科学院 2018
[4]地膜覆盖对半干旱区玉米地土壤氮素循环和肥料氮去向的影响[D]. 刘小娥.兰州大学 2014
[5]杨树基因型及混交模式对根际土壤养分和微生物学特征的影响[D]. 刘东.南京林业大学 2013
[6]稻草覆盖与三叶草间作茶园土壤微生物类群多样性及其活性研究[D]. 徐华勤.湖南农业大学 2007
硕士论文
[1]安西极旱荒漠植物根际土壤微生物群落结构和功能多样性研究[D]. 李欣玫.河北大学 2018
[2]不同覆盖材料和群体分布对旱地冬小麦土壤环境的影响[D]. 韩浏.甘肃农业大学 2018
[3]黄土丘陵区梯田土壤微生物群落和活性特征及其影响因素[D]. 肖礼.西北农林科技大学 2017
[4]沟垄覆膜连作种植对马铃薯田土壤微生物区系及酶活性的影响[D]. 王东.甘肃农业大学 2015
[5]不同覆盖栽培模式对土壤水热动态变化和小麦根系的影响[D]. 翟夏斐.西北农林科技大学 2014
[6]土壤微生物对不同栽培措施响应的研究[D]. 张燕丽.宁夏大学 2014
[7]榆林沙区人工固沙林土壤养分、微生物数量和酶活性研究[D]. 徐恒.西北农林科技大学 2008
[8]行间生草条件下葡萄园土壤微生物、酶活性、养分的动态变化及相关性分析[D]. 龙妍.西北农林科技大学 2007
本文编号：3345960
【文章来源】：甘肃农业大学甘肃省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-2:基因组DNA琼脂糖凝胶电泳检测结果图
旱地小麦根际土壤微生物特性对覆盖方式的响应15根据PCR产物浓度进行等浓度混样,充分混匀后使用1×TAE浓度2%的琼脂糖胶电泳纯化PCR产物,电压为80v,电泳时间为40min。选择主带大小在400~450bp之间的序列,使用ThermoScientific公司GeneJET胶回收试剂盒进行割胶回收目标条带。图2-6-3PCR扩增产物琼脂糖凝胶电泳图Figure2-6-3AgarosegelelectrophoresisofPCRamplificationproducts注:图中M1为100bpladder,上样2μL;白色数字为样本序列号,上样3μL。2.6.4文库构建和上机测序使用Illumina公司TruSeqDNAPCR-FreeLibraryPreparationKit建库试剂盒进行文库的构建,构建好的文库经过Qubit定量和文库检测,合格后,使用NovaSeq6000进行上机测序。2.7数据统计与处理采用MicrosoftExcel2016和SPSS19.0统计软件进行数据分析,通过Duncan法进行显著性差异检验,显著性水平设为α=0.05;各测序样品数据使用QIIME软件(Version1.7.0)计算多样性和丰富度指数;使用R软件(Version2.15.3)绘制NMDS和稀释曲线图。采用Canoco4.5软件对微生物群落与环境因子间的相互关系进行冗余分析(dbRDA)。
甘肃农业大学2020届硕士学位论文16第三章根际土壤细菌群落结构对覆盖方式的响应在土壤中,细菌数量和种类通常最多,具有个体孝分布广、代谢旺盛,繁殖能力强等特点。作为土壤微生物的优势菌群,占总数的70%~90%[26],是大自然物质循环的主要参与者,对促进土壤C、N、P等元素的转化及维持生态平衡发挥着主导作用。土壤细菌又是土壤生态系统的重要组成部分,能够分解有机质为植物生长提供所需养分,在有机物质分解、营养传递和能量流动中起着不可替代的作用[92,93]。栖居在土壤中的细菌群落丰富度和多样性指数可作为土壤质量评估的生态指标[94],同时群落结构的多样性能够促进植物的生长发育[95,96]。另外,土壤生态环境、植被类型的改变通常对细菌群落数量、种类和分布也具有一定的反馈作用。3.1测序数据预处理及质量控制由图3-1可知,随着从测序样品中随机抽取数据量的增加,每个样本所代表的物种数(OTUs数)也随之增加,当抽取测序数据达到一定量时,曲线趋于平坦。表明该试验取样基本合理,测序深度已达到饱和,结果能真实可靠反映样本条件。图3-1小麦根际土壤样品细菌的稀释曲线Figure3-1Bacterialdilutioncurveofwheatrhizospheresoilsamples
【参考文献】：
期刊论文
[1]皋兰县马铃薯秸秆带状覆盖、地膜覆盖、露地栽培“三对比”试验[J]. 把存芳,冯祥盛. 农业科技通讯. 2018(11)
[2]围封对退化高寒草甸土壤微生物群落多样性及土壤化学计量特征的影响[J]. 尹亚丽,王玉琴,李世雄,刘燕,赵文,马玉寿,鲍根生. 应用生态学报. 2019(01)
[3]不同覆盖材料对土壤理化性状和微生物量碳氮含量的影响[J]. 任江波,李钠钾,秦平伟,陈庆明,汪代斌,江厚龙. 西南农业学报. 2018(10)
[4]退化高寒草地土壤真菌群落与土壤环境因子间相互关系[J]. 李海云,姚拓,高亚敏,张建贵,马亚春,路晓雯,杨晓蕾,张慧荣,夏东慧. 微生物学报. 2019(04)
[5]黄土旱塬垄膜沟播小麦产量及土壤微生物量对施肥的响应[J]. 李廷亮,孟丽霞,谢英荷,高志强,洪坚平,马红梅,贾俊香,孟会生. 应用与环境生物学报. 2018(04)
[6]耕作措施对陇中旱农区土壤细菌群落的影响[J]. 邓超超,李玲玲,谢军红,彭正凯,王进斌,颉健辉,沈吉成,Eunice Essel. 土壤学报. 2019(01)
[7]安定区马铃薯旱地秸秆带状覆盖栽培技术试验[J]. 张玉红,李继明. 中国马铃薯. 2018(04)
[8]果园垄膜覆盖对土壤微生物量碳氮及土壤呼吸的影响[J]. 张帆,王晨冰,赵秀梅,王发林. 核农学报. 2018(07)
[9]马铃薯间作栽培对土壤微生物群落结构与功能的影响[J]. 刘亚军,马琨,李越,杜春凤,李倩,李贺,马玲,汪春明. 核农学报. 2018(06)
[10]长期不同施肥对番茄根际土壤微生物功能多样性的影响[J]. 张恩平,田悦悦,李猛,时毛,蒋雨含,任如冰,张淑红. 生态学报. 2018(14)
博士论文
[1]黄土丘陵区油松人工林土壤微生物群落结构与多样性的研究[D]. 刘桂要.中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心) 2018
[2]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
[3]有机肥/秸秆替代化肥模式对设施菜田土壤团聚体微生物特性的影响[D]. 荣勤雷.中国农业科学院 2018
[4]地膜覆盖对半干旱区玉米地土壤氮素循环和肥料氮去向的影响[D]. 刘小娥.兰州大学 2014
[5]杨树基因型及混交模式对根际土壤养分和微生物学特征的影响[D]. 刘东.南京林业大学 2013
[6]稻草覆盖与三叶草间作茶园土壤微生物类群多样性及其活性研究[D]. 徐华勤.湖南农业大学 2007
硕士论文
[1]安西极旱荒漠植物根际土壤微生物群落结构和功能多样性研究[D]. 李欣玫.河北大学 2018
[2]不同覆盖材料和群体分布对旱地冬小麦土壤环境的影响[D]. 韩浏.甘肃农业大学 2018
[3]黄土丘陵区梯田土壤微生物群落和活性特征及其影响因素[D]. 肖礼.西北农林科技大学 2017
[4]沟垄覆膜连作种植对马铃薯田土壤微生物区系及酶活性的影响[D]. 王东.甘肃农业大学 2015
[5]不同覆盖栽培模式对土壤水热动态变化和小麦根系的影响[D]. 翟夏斐.西北农林科技大学 2014
[6]土壤微生物对不同栽培措施响应的研究[D]. 张燕丽.宁夏大学 2014
[7]榆林沙区人工固沙林土壤养分、微生物数量和酶活性研究[D]. 徐恒.西北农林科技大学 2008
[8]行间生草条件下葡萄园土壤微生物、酶活性、养分的动态变化及相关性分析[D]. 龙妍.西北农林科技大学 2007
本文编号：3345960
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