煙蒜輪作對煙株根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響
發(fā)布時間:2021-10-12 22:34
【目的】本文研究了煙蒜輪作對煙田土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及其多樣性的影響。【方法】利用高通量測序技術(shù)檢測土壤微生物,比較煙蒜輪作與健康煙田根際土壤細(xì)菌!窘Y(jié)果】涼山州德昌縣試驗(yàn)煙田土壤優(yōu)勢細(xì)菌門依次為變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、綠彎菌門(Chloroflexi)、厚壁菌門(Firmicutes)和酸桿菌門(Acidobacteria),相對含量占總菌的83.31%~88.98%。移栽前,種植大蒜的易感病煙田優(yōu)勢細(xì)菌相對含量高于健康煙田,細(xì)菌多樣性也比健康煙田高。種上煙后,易感病煙田的厚壁菌門數(shù)量顯著增加,這與養(yǎng)分的變化一致,二者極顯著正相關(guān),厚壁菌門和芽孢桿菌都比健康煙田高,且達(dá)到了顯著性差異。生長期細(xì)菌多樣性比移栽前降低,易感病煙田低于健康煙田,到成熟期上升并高于健康煙田!窘Y(jié)論】種植大蒜提高了煙田土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)能力,使發(fā)病率由往年的50%降低到6.5%。可見煙蒜輪作可以調(diào)整土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)趨于健康煙田,從而降低土傳病害的發(fā)生。
【文章來源】:西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2020,33(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
德昌縣煙田土壤樣品Alpha多樣性組間差異分析
在綱水平上,相對含量大于1 % 的有21種,占總菌數(shù)的94 % 以上,其中健康煙田相對豐度高于易感病煙田的優(yōu)勢菌綱有:Actinobacteria、Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gemmatimonadetes,健康煙田顯著低于易感病煙田土壤的有:Acidobacteria、Ktedonobacteria。在目水平上有43種菌相對含量高于1 %,占總菌數(shù)的88 %以上,含量在前5的菌有Rhizobiales、Sphingomonadales、Micrococcales、Frankiales和Bacillales,其中種上煙后顯著增加且易感病煙田相對含量比健康煙田高的有Sphingomonadales和Bacillales,分別屬于變形菌門和厚壁菌門。在科水平上有53種菌含量大于1 %,占總菌數(shù)的75 %以上,前5種菌為Sphingomonadaceae、norank_o_Gaiellales、norank_p_Saccharibacteria、Xanthomonadaceae、和Acidobacteriaceae_Subgroup_1,種上煙后顯著增加且高于健康煙田的有Sphingomonadaceae和norank_p_Saccharibacteria。有顯著差異,易感病煙田相對含量高。Acidothemus、Bacillus、norank_o_Saccharibacteria、Candidatus_Solibacter、norank_o_SC-I-84和norank_f_HSB_OF53-F07 在屬水平上,有54種細(xì)菌相對豐度大于1 %,占總菌數(shù)的60 %以上,前5種菌屬有Sphingomonas、norank_o_Gaiellales、norank_p_Saccharibacteria、Bacillus、norank_o_C0119,分別屬于變形菌門、放線菌門、Saccharibacteria、厚壁菌門和綠彎菌門。其中Sphingomonas(鞘脂單胞菌屬)、norank_p_Saccharibacteria和norank_o_C0119在種上煙后顯著增加,且在易感病煙田高于健康煙田土壤,Bacillus(芽孢桿菌屬)種上煙后稍有增加,整個生理期都是易感病煙田高,相對豐度較小的有益菌Bradyrhizobium(慢生根瘤菌屬)和Streptomyces(鏈霉菌屬)則在健康土壤高于易感病土壤。2.3 土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)Beta多樣性分析和差異分析
由圖5所示,環(huán)境因子對主要門分類水平細(xì)菌群落的冗余分析,第一主軸解釋了細(xì)菌門群落60.47 %的方差變化,第一和二主軸共解釋了82.97 %的方差變化。蔗糖酶INV(P =0.003)、有機(jī)質(zhì)OM(P =0.001)和堿解氮AN(P =0.001)是對門水平細(xì)菌群落具有極顯著正相關(guān)的環(huán)境因子,蛋白酶PR(P =0.012)、總氮TN(P =0.046)和速效磷AP(P =0.022)則是具有顯著負(fù)相關(guān)的環(huán)境因子。其它環(huán)境因子對細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)也有影響但未達(dá)到顯著水平,大部分細(xì)菌與脲酶URE、pH正相關(guān),與酸性磷酸酶ACP、速效鉀AK、總磷TP呈負(fù)相關(guān)。相對含量超過1 % 前10種細(xì)菌門與土壤酶活和理化性質(zhì)的spearman相關(guān)性分析具體如表3所示,酶活與細(xì)菌的相關(guān)性,ACP與這10種細(xì)菌門都沒有相關(guān)性,蛋白酶和蔗糖酶對細(xì)菌豐度的影響較大。PR與Saccharibacteria極顯著正相關(guān),其余是顯著負(fù)相關(guān),INV對變形菌門和Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與綠彎菌門極顯著正相關(guān),與放線菌門和酸桿菌門顯著正相關(guān),而URE對變形菌門和厚壁菌門顯著正相關(guān),與綠彎菌門顯著負(fù)相關(guān)。理化性質(zhì)與細(xì)菌的相關(guān)性,pH與前10種細(xì)菌門沒有相關(guān)性,OM、TN、AN和AP對細(xì)菌豐度的影響較大。OM與Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與變形菌門顯著負(fù)相關(guān),與芽單胞菌門和放線菌門極顯著正相關(guān),總氮與Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與芽單胞菌門極顯著正相關(guān),與浮霉菌門顯著正相關(guān),AN與變形菌門和Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與放線菌門和芽單胞菌門極顯著正相關(guān),速效磷與Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與芽單胞菌門極顯著正相關(guān),與浮霉菌門和疣微菌門顯著正相關(guān)。AK和TP只與厚壁菌門極顯著正相關(guān)。放線菌門與主要相關(guān)的理化性質(zhì)呈極顯著正相關(guān),變形菌門與INV和理化性質(zhì)極顯著負(fù)相關(guān),厚壁菌門只與速效鉀和總磷極顯著正相關(guān),厚壁菌門在易感病煙田一直高于健康煙田土壤,特別是種上煙后,增加顯著,這與養(yǎng)分的變化一致(表4),而Saccharibacteria與INV和理化性質(zhì)極顯著負(fù)相關(guān),芽單胞菌門與主要理化性質(zhì)極顯著正相關(guān),與PR極顯著負(fù)相關(guān)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]邵武煙田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化與煙草青枯病發(fā)生關(guān)系初報(bào)[J]. 陳乾錦,林書震,李紅麗,李小龍,蘆阿虔,沈建平,郭夏麗,王巖. 中國煙草學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]基于高通量測序的藜麥連作根際土壤微生物多樣性研究[J]. 董艷輝,于宇鳳,溫鑫,王亦學(xué),聶園軍,侯麗媛,李亞莉,劉江,任元,王育川,曹秋芬,吳慎杰,王斌,秦永軍. 華北農(nóng)學(xué)報(bào). 2019(02)
[3]微生物有機(jī)肥對櫻桃園土壤細(xì)菌群落的影響[J]. 張凱煜,谷潔,王小娟,高華. 中國環(huán)境科學(xué). 2019(03)
[4]基于高通量測序技術(shù)研究云南玉米根際微生物群落多樣性[J]. 汪婭婷,付麗娜,姬廣海,楊俊,王星,張晉豪,王彥芳,劉棋. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]有機(jī)物料對設(shè)施番茄長期連作土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 趙鳳艷,張勇勇,張玥琦,張?zhí)鞂?shí),張國顯,張慧,楊麗娟. 生態(tài)學(xué)雜志. 2019(06)
[6]輪作與連作對煙田土壤微生物區(qū)系及多樣性的影響[J]. 張笑宇,段宏群,王悶靈,李紅麗,蘆阿虔,王巖. 中國土壤與肥料. 2018(06)
[7]M60家族肽酶參與調(diào)控蠟質(zhì)芽胞桿菌AR156防治南方根結(jié)線蟲病的作用機(jī)制[J]. 廖夢婕,汪宏凱,蔣春號,郭堅(jiān)華. 微生物學(xué)通報(bào). 2019(01)
[8]華癸中慢生根瘤菌7653R MCHK-3535基因在自生和與紫云英共生中的功能[J]. 于艷霞,佀再勇,曾小波,李友國. 微生物學(xué)報(bào). 2019(03)
[9]芽孢桿菌LL17的分離鑒定及其對倉儲煙葉霉變菌的抑制效果[J]. 朱大恒,劉麗,劉雨松,吳少雄,張可可,程方,喻銳,毛運(yùn)浩,吳詩佳,張鵬,馬軒,朱潤琪,席宇. 煙草科技. 2017(08)
[10]煙蒜輪作與套作對土壤微生物類群數(shù)量的影響[J]. 陽顯斌,李廷軒,張錫洲,陳代榮,梁永江,張長華. 土壤. 2016(04)
本文編號:3433433
【文章來源】:西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2020,33(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:9 頁
【部分圖文】:
德昌縣煙田土壤樣品Alpha多樣性組間差異分析
在綱水平上,相對含量大于1 % 的有21種,占總菌數(shù)的94 % 以上,其中健康煙田相對豐度高于易感病煙田的優(yōu)勢菌綱有:Actinobacteria、Alphaproteobacteria、Betaproteobacteria、Gemmatimonadetes,健康煙田顯著低于易感病煙田土壤的有:Acidobacteria、Ktedonobacteria。在目水平上有43種菌相對含量高于1 %,占總菌數(shù)的88 %以上,含量在前5的菌有Rhizobiales、Sphingomonadales、Micrococcales、Frankiales和Bacillales,其中種上煙后顯著增加且易感病煙田相對含量比健康煙田高的有Sphingomonadales和Bacillales,分別屬于變形菌門和厚壁菌門。在科水平上有53種菌含量大于1 %,占總菌數(shù)的75 %以上,前5種菌為Sphingomonadaceae、norank_o_Gaiellales、norank_p_Saccharibacteria、Xanthomonadaceae、和Acidobacteriaceae_Subgroup_1,種上煙后顯著增加且高于健康煙田的有Sphingomonadaceae和norank_p_Saccharibacteria。有顯著差異,易感病煙田相對含量高。Acidothemus、Bacillus、norank_o_Saccharibacteria、Candidatus_Solibacter、norank_o_SC-I-84和norank_f_HSB_OF53-F07 在屬水平上,有54種細(xì)菌相對豐度大于1 %,占總菌數(shù)的60 %以上,前5種菌屬有Sphingomonas、norank_o_Gaiellales、norank_p_Saccharibacteria、Bacillus、norank_o_C0119,分別屬于變形菌門、放線菌門、Saccharibacteria、厚壁菌門和綠彎菌門。其中Sphingomonas(鞘脂單胞菌屬)、norank_p_Saccharibacteria和norank_o_C0119在種上煙后顯著增加,且在易感病煙田高于健康煙田土壤,Bacillus(芽孢桿菌屬)種上煙后稍有增加,整個生理期都是易感病煙田高,相對豐度較小的有益菌Bradyrhizobium(慢生根瘤菌屬)和Streptomyces(鏈霉菌屬)則在健康土壤高于易感病土壤。2.3 土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)Beta多樣性分析和差異分析
由圖5所示,環(huán)境因子對主要門分類水平細(xì)菌群落的冗余分析,第一主軸解釋了細(xì)菌門群落60.47 %的方差變化,第一和二主軸共解釋了82.97 %的方差變化。蔗糖酶INV(P =0.003)、有機(jī)質(zhì)OM(P =0.001)和堿解氮AN(P =0.001)是對門水平細(xì)菌群落具有極顯著正相關(guān)的環(huán)境因子,蛋白酶PR(P =0.012)、總氮TN(P =0.046)和速效磷AP(P =0.022)則是具有顯著負(fù)相關(guān)的環(huán)境因子。其它環(huán)境因子對細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)也有影響但未達(dá)到顯著水平,大部分細(xì)菌與脲酶URE、pH正相關(guān),與酸性磷酸酶ACP、速效鉀AK、總磷TP呈負(fù)相關(guān)。相對含量超過1 % 前10種細(xì)菌門與土壤酶活和理化性質(zhì)的spearman相關(guān)性分析具體如表3所示,酶活與細(xì)菌的相關(guān)性,ACP與這10種細(xì)菌門都沒有相關(guān)性,蛋白酶和蔗糖酶對細(xì)菌豐度的影響較大。PR與Saccharibacteria極顯著正相關(guān),其余是顯著負(fù)相關(guān),INV對變形菌門和Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與綠彎菌門極顯著正相關(guān),與放線菌門和酸桿菌門顯著正相關(guān),而URE對變形菌門和厚壁菌門顯著正相關(guān),與綠彎菌門顯著負(fù)相關(guān)。理化性質(zhì)與細(xì)菌的相關(guān)性,pH與前10種細(xì)菌門沒有相關(guān)性,OM、TN、AN和AP對細(xì)菌豐度的影響較大。OM與Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與變形菌門顯著負(fù)相關(guān),與芽單胞菌門和放線菌門極顯著正相關(guān),總氮與Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與芽單胞菌門極顯著正相關(guān),與浮霉菌門顯著正相關(guān),AN與變形菌門和Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與放線菌門和芽單胞菌門極顯著正相關(guān),速效磷與Saccharibacteria極顯著負(fù)相關(guān),與芽單胞菌門極顯著正相關(guān),與浮霉菌門和疣微菌門顯著正相關(guān)。AK和TP只與厚壁菌門極顯著正相關(guān)。放線菌門與主要相關(guān)的理化性質(zhì)呈極顯著正相關(guān),變形菌門與INV和理化性質(zhì)極顯著負(fù)相關(guān),厚壁菌門只與速效鉀和總磷極顯著正相關(guān),厚壁菌門在易感病煙田一直高于健康煙田土壤,特別是種上煙后,增加顯著,這與養(yǎng)分的變化一致(表4),而Saccharibacteria與INV和理化性質(zhì)極顯著負(fù)相關(guān),芽單胞菌門與主要理化性質(zhì)極顯著正相關(guān),與PR極顯著負(fù)相關(guān)。
【參考文獻(xiàn)】:
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[4]基于高通量測序技術(shù)研究云南玉米根際微生物群落多樣性[J]. 汪婭婷,付麗娜,姬廣海,楊俊,王星,張晉豪,王彥芳,劉棋. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]有機(jī)物料對設(shè)施番茄長期連作土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響[J]. 趙鳳艷,張勇勇,張玥琦,張?zhí)鞂?shí),張國顯,張慧,楊麗娟. 生態(tài)學(xué)雜志. 2019(06)
[6]輪作與連作對煙田土壤微生物區(qū)系及多樣性的影響[J]. 張笑宇,段宏群,王悶靈,李紅麗,蘆阿虔,王巖. 中國土壤與肥料. 2018(06)
[7]M60家族肽酶參與調(diào)控蠟質(zhì)芽胞桿菌AR156防治南方根結(jié)線蟲病的作用機(jī)制[J]. 廖夢婕,汪宏凱,蔣春號,郭堅(jiān)華. 微生物學(xué)通報(bào). 2019(01)
[8]華癸中慢生根瘤菌7653R MCHK-3535基因在自生和與紫云英共生中的功能[J]. 于艷霞,佀再勇,曾小波,李友國. 微生物學(xué)報(bào). 2019(03)
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[10]煙蒜輪作與套作對土壤微生物類群數(shù)量的影響[J]. 陽顯斌,李廷軒,張錫洲,陳代榮,梁永江,張長華. 土壤. 2016(04)
本文編號:3433433
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