【摘要】：【目的】表征大豆連作條件下不同施肥處理土壤細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)特征和組成差異,并側(cè)重分析接種根瘤菌處理的不同之處;與土壤化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,探討引起黑土細(xì)菌菌群變化的主效環(huán)境因子,為進(jìn)一步了解連作條件下東北耕地土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的變化以及大豆的高效種植和氮肥減施提供理論支持�！痉椒ā恳劳�5年大豆連作定位試驗(yàn),選取不施肥(CK)、磷鉀肥(PK)、氮磷鉀肥(NPK)、磷鉀肥+接種根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum 5821)處理(PK+5821)共4個處理的耕層土壤為研究對象,采用高通量測序(Illumina HiSeq)和real-time PCR技術(shù),以16S rRNA基因V4區(qū)為分子標(biāo)靶,解析不同施肥處理土壤細(xì)菌的菌群變化,并對細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析。【結(jié)果】與CK相比,施肥明顯增加了大豆的產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分的含量,但單施化肥降低了土壤的pH。接種B.japonicum 5821顯著增加了土壤細(xì)菌的基因拷貝數(shù),提高了土壤細(xì)菌的豐度。細(xì)菌門水平和綱水平的群落分析發(fā)現(xiàn),變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)和酸桿菌門(Acidobacteria)為土壤中的3大優(yōu)勢菌群,占所有優(yōu)勢菌門的70%以上;施肥明顯降低了土壤中放線菌門的相對豐度,這與細(xì)菌綱水平的分析一致。多樣性分析發(fā)現(xiàn),CK處理與3個施肥處理的豐富度和多樣性指數(shù)不同,且主坐標(biāo)分析(PCoA)顯示,3個施肥處理的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)在PC1軸上聚在一起,而與CK處理是分開的,表明施肥明顯改變了土壤細(xì)菌的群落構(gòu)成。冗余分析(RDA)顯示,全氮(F=3.2,P=0.002)對土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響最大,解釋了24%的群落變化,各因子的貢獻(xiàn)率依次為全氮有效磷速效鉀有機(jī)質(zhì)p H;Spearman相關(guān)性分析也表明,5項(xiàng)土壤化學(xué)指標(biāo)均與不同優(yōu)勢菌門存在密切的相關(guān)關(guān)系�！窘Y(jié)論】施肥改變了大豆連作條件下土壤細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)。全氮是影響土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的主效環(huán)境因子。接種根瘤菌明顯提高了大豆產(chǎn)量,同時保持了良好土壤化學(xué)性狀和土壤菌群結(jié)構(gòu),很大程度地減少了化學(xué)氮肥的施用,對大豆的高效種植和氮肥減施具有重要意義。
[Abstract]:[objective] to characterize the community structure and composition of soil bacteria under different fertilization treatments, and to analyze the differences of rhizobia inoculation. Correlation analysis with soil chemical properties was carried out to explore the main environmental factors that caused the change of bacterial flora in black soil. In order to further understand the change of bacterial community structure in cultivated soil of Northeast China under continuous cropping conditions, and to provide theoretical support for the efficient planting of soybean and nitrogen fertilizer reduction. [methods] based on the 5 year continuous cropping location experiment of soybean, no fertilization (CK), was selected. High-throughput sequencing (Illumina HiSeq) and real-time PCR techniques were used to study four treatments of topsoil treated with phosphorus and potassium fertilizer (competitive 5821) and nitrogen, phosphorus and potassium fertilizer (NPK),) inoculated with Rhizobium rhizobia (Bradyrhizobium japonicum 5821 (5821). Taking the V4 region of 16s rRNA gene as molecular target, the variation of bacteria community in soil under different fertilization treatments was analyzed, and the correlation between bacterial community structure and environmental factors was analyzed. [results] compared with CK, the relationship between bacterial community structure and environmental factors was analyzed. Fertilization significantly increased soybean yield and soil nutrient content, but only fertilizer application decreased soil pH.. Inoculation with B.japonicum 5821 significantly increased the gene copy number of soil bacteria and increased the abundance of soil bacteria. Community analysis of phylum level and class level showed that (Actinobacteria) of (Proteobacteria), and (Acidobacteria) of actinomycetes were three dominant bacteria in soil, accounting for more than 70% of all dominant phylum. Fertilization significantly reduced the relative abundance of actinomycetes in soil, which was consistent with the analysis of the level of bacteria. The diversity analysis showed that the richness and diversity index of CK treatment were different from those of three fertilization treatments, and the main coordinate analysis (PCoA) showed that the bacterial community structure of the three fertilization treatments gathered together on the PC1 axis, but separated from CK treatment. The results showed that fertilization significantly changed the community composition of soil bacteria. Redundancy analysis (RDA) showed that total nitrogen (FN 3.2) had the greatest effect on soil bacterial community structure, which explained 24% community change, and the contribution rate of each factor was in turn total nitrogen and available phosphorus available potassium organic matter (pH). Spearman correlation analysis also showed that five soil chemical indexes were closely related to different dominant bacteria. [conclusion] fertilization changed the community structure of soil bacteria under continuous cropping of soybean. Total nitrogen (TN) is a major environmental factor affecting the change of soil bacterial community structure. Inoculation with Rhizobium significantly increased soybean yield, maintained good soil chemical properties and soil microbial structure, reduced the application of chemical nitrogen fertilizer to a large extent, and played an important role in the efficient planting of soybean and the reduction of nitrogen fertilizer application.
【作者單位】： 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)部微生物產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)驗(yàn)室(北京);吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大豆研究所;
【基金】：國家“863”計(jì)劃(2013AA102802-04) 國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(nycytx-004) 農(nóng)業(yè)部生物有機(jī)肥創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題
【分類號】：S154.3;S565.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 熊薇;郭逍宇;趙霏;;濕地蘆葦根結(jié)合好氣細(xì)菌群落時空分布及其與水質(zhì)因子的關(guān)系[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2013年05期

2 李金金;倪加加;李學(xué)梅;顏慶云;余育和;;南方大口鲇消化道細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與其胃腸分化的關(guān)系[J];水生生物學(xué)報(bào);2013年04期

3 高云超,朱文珊,陳文新;秸稈覆蓋免耕對土壤細(xì)菌群落區(qū)系的影響[J];生態(tài)科學(xué);2000年03期

4 彭青;謝冰;袁琦;黃智婷;崔璐璐;王文婷;;青草沙水庫蓄水期間細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化的初步研究[J];環(huán)境科學(xué);2012年10期

5 陳浩;趙海濤;姚振飛;孫紅軍;胡健;;餌料對蚯蚓糞細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的影響[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2012年12期

6 孫進(jìn);于敏;任曉亮;張?jiān)略?宋福來;祁自忠;;海藻葉面附著細(xì)菌群落生理特性與熒光原位雜交分析[J];海洋湖沼通報(bào);2009年04期

7 張書穎;謝曙光;;菲厭氧降解對細(xì)菌和古細(xì)菌群落的影響[J];北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年05期

8 鄒雨坤;張靜妮;楊殿林;陳秀蓉;;轉(zhuǎn)Bt基因玉米對根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J];生態(tài)學(xué)雜志;2011年01期

9 鄒媛媛;劉琳;劉洋;趙亮;鄧啟云;吳俊;莊文;宋未;;不同水稻品種種子固有細(xì)菌群落的多樣性[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2012年08期

10 張虹;任國領(lǐng);曲麗娜;丁海燕;張瑩;黃永紅;;大慶油田聚驅(qū)后油藏細(xì)菌群落演替規(guī)律研究[J];大慶師范學(xué)院學(xué)報(bào);2013年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 宋鐵英;Lotta Martensson;包曉東;鄭偉文;Ulla Rasmussen;;稻田中藍(lán)細(xì)菌群落的多態(tài)性[A];華東六省一市生物化學(xué)與分子生物學(xué)會2003年學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2003年

2 熊金波;孫懷博;彭飛;林先貴;薛嫻;褚海燕;;青藏高原短期增溫實(shí)驗(yàn)引起土壤細(xì)菌群落的快速響應(yīng)[A];面向未來的土壤科學(xué)（中冊）——中國土壤學(xué)會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

3 盛榮;秦紅靈;張苗苗;吳金水;魏文學(xué);;不同土壤母質(zhì)發(fā)育的水稻土細(xì)菌群落演替規(guī)律[A];面向未來的土壤科學(xué)（中冊）——中國土壤學(xué)會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

4 王英;滕齊輝;曹慧;胡鋒;崔中利;;淹水和旱作水稻土中細(xì)菌群落多樣性的空間分布[A];第四次全國土壤生物和生物化學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

5 何世穎;楊林章;;兩種氧化鐵納米材料對土壤細(xì)菌群落影響的研究[A];農(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)安全——第五屆全國農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

6 張明露;劉文君;李翠萍;張燦;顧軍農(nóng);;碳齡對活性炭出水及碳顆粒表面細(xì)菌群落的影響[A];飲用水安全控制技術(shù)會議暨中國土木工程學(xué)會水工業(yè)分會給水委員會第13屆年會論文集[C];2013年

7 夏耘;郁二蒙;余德光;謝駿;王廣軍;李志斐;;基于PCR-DGGE技術(shù)分析生物絮團(tuán)不同形成階段細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的研究[A];漁業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變——2011年中國水產(chǎn)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2011年

8 魏丹;楊謙;張軍政;王爽;周寶庫;李偉群;;黑土區(qū)長期施肥細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性變化[A];中國土壤學(xué)會第十一屆全國會員代表大會暨第七屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集（下）[C];2008年

9 周濤;唐金玉;王巖;;添加微生態(tài)制劑對主養(yǎng)草魚水體中細(xì)菌群落的影響[A];漁業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展方式轉(zhuǎn)變——2011年中國水產(chǎn)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2011年

10 嚴(yán)陳;鐘文輝;林先貴;朱建國;賈仲君;;大氣CO_2濃度升高改變土壤甲烷氧化細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)[A];面向未來的土壤科學(xué)（中冊）——中國土壤學(xué)會第十二次全國會員代表大會暨第九屆海峽兩岸土壤肥料學(xué)術(shù)交流研討會論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 朱彤;美繪制人體細(xì)菌群落分布圖[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 熊薇;有機(jī)質(zhì)來源對洱海底泥垂向微生物群落組成的影響[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 楊鳳龍;渤海表層沉積物中細(xì)菌群落對石油烴污染的響應(yīng)及其降解潛力研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 連騰祥;大豆光合碳在黑土中的轉(zhuǎn)化過程及細(xì)菌群落特征[D];中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所);2016年

4 馬大衛(wèi);南極苔原土壤細(xì)菌群落和酶活性分布特征及其影響因素[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

5 章高森;青藏高原多年凍土區(qū)微生物多樣性及其潛在應(yīng)用的研究[D];蘭州大學(xué);2007年

6 朱超;環(huán)境因素對水稻土中地桿菌和厭氧粘細(xì)菌群落的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王瑾豐;華南地區(qū)典型水稻土中磷化氫的分布與細(xì)菌群落的關(guān)系及其影響研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 馬琳;長期施肥和土地利用方式對X土細(xì)菌群落多樣性的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

3 古鈞;汪洋溝細(xì)菌群落多樣性及時空分布規(guī)律研究[D];河北大學(xué);2015年

4 唐鳳;烏魯木齊10號冷泉細(xì)菌地震前后群落變化及與地震的響應(yīng)關(guān)系[D];新疆大學(xué);2015年

5 李新;不同鹽堿程度鹽堿土壤微生物多樣性研究[D];內(nèi)蒙古師范大學(xué);2015年

6 丁慧;南極菲爾德斯半島土壤微生物多樣性的初步分析[D];青島大學(xué);2015年

7 王凱;黃渤海沉積物環(huán)境細(xì)菌群落特征研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

8 李杰;碳氮比調(diào)控對蝦蟹混養(yǎng)系統(tǒng)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及其功能多樣性影響的研究[D];中國海洋大學(xué);2015年

9 孫雅君;全氟辛酸對底泥細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響及指示特性的研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

10 陳張;烏魯木齊含硫冷泉水體細(xì)菌群落的映震分析[D];新疆師范大學(xué);2016年

，

本文編號：2332590