施肥及秸稈還田對砂姜黑土細(xì)菌群落的影響
本文選題:施化肥 + 秸稈還田; 參考:《中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報》2015年10期
【摘要】:利用Illumina平臺Miseq高通量測序技術(shù)對小麥分蘗期砂姜黑土耕層土壤細(xì)菌進(jìn)行高通量測序,結(jié)合相關(guān)生物信息學(xué)分析,探討了不施化肥秸稈不還田(CK)、施化肥秸稈不還田(F)以及不施化肥秸稈還田(W)3種處理土壤細(xì)菌群落組成、多樣性和結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果顯示,測序共獲得14 873個OTUs,計173 323條讀數(shù),平均讀長439 bp。砂姜黑土細(xì)菌優(yōu)勢門(相對豐度10%)為變形菌門(Proteobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes);優(yōu)勢綱(相對豐度10%)為α-變形菌綱(Alphaproteobacteria)、β-變形菌綱(Betaproteobacteria)、酸桿菌綱(Acidobacteria)、鞘脂桿菌綱(Sphingobacteriia)和γ-變形菌綱(Gammaproteobacteria);優(yōu)勢屬(相對豐度1%)共47個,3個處理中均有分布的優(yōu)勢屬21個,F處理的細(xì)菌優(yōu)勢屬的種類最多,為39個。相對豐度最大的門、綱和屬分別是變形菌門(38.7%~43.1%)、α-變形菌綱(14.5%~18.1%)和鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)(4.6%~7.7%)。F處理細(xì)菌豐富度指數(shù)(Chao1指數(shù)和ACE指數(shù))顯著低于CK及W處理,W處理和CK處理土壤細(xì)菌豐富度指數(shù)無顯著差異,與CK處理相比,F處理ACE指數(shù)降低22.8%。W處理土壤細(xì)菌Shannon多樣性指數(shù)顯著大于CK及F處理,W處理Shannon指數(shù)較CK處理提高4.1%,而F處理土壤細(xì)菌Shannon指數(shù)與CK處理無顯著差異。F處理Simpson指數(shù)顯著高于CK及W處理;F處理Simpson指數(shù)較CK處理提高38.1%,而W處理細(xì)菌Simpson指數(shù)最小,顯著低于CK處理,較CK降低23.8%。分層聚類圖顯示在屬的水平上,W處理和CK處理土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似性較高,F處理與CK處理及W處理細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異較大。施化肥對土壤細(xì)菌優(yōu)勢類群組成、相對豐度及群落結(jié)構(gòu)的影響大于秸稈還田,施化肥顯著降低了土壤細(xì)菌豐富度,秸稈還田顯著提高了土壤細(xì)菌的多樣性。
[Abstract]:The high-throughput sequencing of bacteria in shajiang black soil at tillering stage of wheat was carried out by using Miseq high-throughput sequencing technique based on Illumina platform, and the related bioinformatics analysis was carried out. The changes of soil bacterial community composition, diversity and structure were discussed in three treatments, I. e., no chemical fertilizer straw, no chemical fertilizer straw, no chemical fertilizer straw returning to field, and no chemical fertilizer straw returning to field. The results showed that a total of 14 873 OTUs were obtained, with 173 323 readings, with an average reading length of 439 BP. The dominant bacteria phylum (relative abundance 10) of Shajiang black soil are Proteobacteriae, Acidobacteria, Actinobacteria, Actinobacteria and Bacteroidetesa; the dominant classes (relative abundance 10) are AlphaProteobacteria, Beta proteobacteria, Acidobacteria, Sphingobacterium iia and Alphaproteobacter proteobacteria, Acidobacteria, Sphingobacterium iia and Alphaproteobacteriae, Acidobacteria, Sphingobacterium iia and Alphaproteobacteriae. Gamma proteobacteriae (Gamma proteobacteriae), a total of 47 dominant genera (relative abundance 1), had the most dominant genera, 21 dominant genera, and 21 dominant genera in all three treatments. It is 39. The door with the greatest relative abundance, The bacteria richness index of the sphingomonas and the sphingomonas were significantly lower than that of CK and W treatments and the soil bacterial richness indexes of W treatment and CK treatments were lower than those of CK and W treatments and CK treatments. There was no significant difference in the bacterial richness index between CK and W treatments and CK treatments, and the sphingomonas treatment had no significant difference in the bacterial richness index (P < 0.05), which was significantly lower than that in CK and W treatments, and that in W treatment and CK treatments, respectively, and there was no significant difference in bacterial richness index between CK and W treatments and CK treatments. Compared with CK treatment, the Shannon diversity index of soil bacteria in F treatment was significantly higher than that in CK and F treatment, but there was no significant difference in Shannon index between F treatment and CK treatment. The Simpson index of treatment was significantly higher than that of CK and W treatment, and the Simpson index of treatment F was 38.1 higher than that of CK, while the Simpson index of bacteria treated with W was the lowest. It was significantly lower than CK treatment and lower than CK treatment by 23.8. The stratified cluster map showed that the similarity of soil bacterial community structure between W treatment and CK treatment was higher than that of CK treatment and CK treatment and W treatment. The effect of chemical fertilizer on the composition, relative abundance and community structure of soil bacteria was greater than that on returning straw to soil. Fertilizer application significantly reduced the richness of soil bacteria, and returning straw to field significantly increased the diversity of soil bacteria.
【作者單位】: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院;安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院;
【基金】:安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(1408085MD75) 安徽省高校自然科學(xué)重點(diǎn)項(xiàng)目(KJ2013A113)資助
【分類號】:S154.3
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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本文編號:1864410
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