黃土高原地區(qū)坡耕地水土流失嚴重,采用合理的保護性耕作能有效改善農(nóng)田土壤環(huán)境。根瘤菌能與豆科植物共生固氮,促進植物生長和增加土壤營養(yǎng)。本研究在黃土高原典型丘陵區(qū)選取免耕（NT）、秸稈覆蓋（SM）、地膜覆蓋（PM）和起壟覆膜（RPM）四種不同保護性耕作,以傳統(tǒng)耕作為對照,研究其對土壤養(yǎng)分和作物生長的影響,結合傳統(tǒng)培養(yǎng)方法和高通量測序,分析非根際、根際以及根瘤中根瘤菌群體的多樣性和群落結構對不同耕作措施的響應,探索土壤環(huán)境與微生物群落的關系。結果如下:（1）大豆根際土壤的微生物生物量、養(yǎng)分含量以及酶活性均高于非根際土壤,存在良好的根際正效應,不同處理提高了富集率。長期保護性耕作措施能夠提高土壤根際和非根際微生物量及酶活性,降低土壤pH值,尤其是SM和RPM處理。（2）根際土壤和非根際土壤中根瘤菌的群落組成有顯著差異,呈現(xiàn)出從根際到非根際物種豐富度逐漸增加的趨勢,表現(xiàn)了大豆根系對固氮細菌的過濾作用。從土壤中檢測到多種固氮菌屬。其中Bradyrhizobium（慢生根瘤菌屬）在根際大量富集,為該區(qū)域的優(yōu)勢屬。不同的耕作處理對優(yōu)勢屬的富集程度有一定影響,RPM處理中優(yōu)勢屬的富集最為顯著。冗余分析（... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 導言
    1.1 選題背景
    1.2 目的意義
    1.3 國內(nèi)外研究進展
        1.3.1 保護性耕作對農(nóng)田土壤理化性質和微生物特性的影響
        1.3.2 根際微生態(tài)及其影響因素
        1.3.3 根瘤菌與豆科植物的共生體系
        1.3.4 土壤微生物多樣性及其研究方法
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 技術路線
第二章 材料與方法
    2.1 研究區(qū)概況和實驗設計
        2.1.1 研究區(qū)概況
        2.1.2 試驗設計
    2.2 測定項目與方法
        2.2.1 土樣采集
        2.2.2 土壤理化性質相關指標測定
        2.2.3 土壤水分相關指標的測定
        2.2.4 大豆生物量以及產(chǎn)量的測定
        2.2.5 高通量測序相關步驟
        2.2.6 根瘤菌的分離試驗方法
        2.2.7 數(shù)據(jù)分析和作圖
第三章 結果與分析
    3.1 保護性耕作對根際和非根際土壤養(yǎng)分及生物學特性的影響
        3.1.1 保護性耕作對根際與非根際土壤碳氮以及pH值的影響
        3.1.2 保護性耕作對土壤生物學特性的影響
        3.1.3 相關性分析
        3.1.4 小結
    3.2 保護性耕作對根際和非根際根瘤菌多樣性和群落結構的影響
        3.2.1 根瘤菌群落的多樣性對保護性耕作的響應
        3.2.2 根瘤菌群落組成對于保護性耕作的響應
        3.2.3 根際和非根際土壤Venn圖分析
        3.2.4 不同處理下土壤中根瘤菌群體結構的LEfSe分析
        3.2.5 根瘤菌目微生物與土壤因子的關系
        3.2.6 小結
    3.3 根瘤菌的分離與鑒定
        3.3.1 根瘤菌16S rRNA全序列及系統(tǒng)分類分析
        3.3.2 根瘤菌持家基因(recA、atpD、glnⅡ)全序列及系統(tǒng)發(fā)育分析
        3.3.3 固氮基因(nifH)全序列及系統(tǒng)發(fā)育分析
        3.3.4 小結
    3.4 保護性耕作對水分利用效率及產(chǎn)量的影響
        3.4.1 保護性耕作對土壤儲水量變化的影響
        3.4.2 保護性耕作對產(chǎn)量和作物水分利用率的影響
        3.4.3 不同耕作處理下生物量及產(chǎn)量構成因素的表現(xiàn)
        3.4.4 生物量與土壤因子及微生物多樣性的關系
        3.4.5 小結
第四章 討論與結論
    4.1 討論
        4.1.1 保護性耕作對根際和非根際土壤養(yǎng)分及生物學特性的影響
        4.1.2 保護性耕作對根際和非根際根瘤菌多樣性和群落結構的影響
        4.1.3 根瘤菌的分離與鑒定
        4.1.4 保護性耕作對作物水分利用效率及產(chǎn)量的影響
    4.2 結論
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]中國兩個生態(tài)區(qū)菜豆根瘤菌系統(tǒng)發(fā)育與群體結構研究[D]. 曹瑩.西北農(nóng)林科技大學 2015

碩士論文
[1]保護性耕作土壤微生物與纖維素降解基因cbhI多樣性的研究[D]. 陳坤.南京農(nóng)業(yè)大學 2014



本文編號：3673093