本文關(guān)鍵詞：基于高通量測(cè)序的馬鈴薯溝壟覆膜連作土壤微生物多樣性分析

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【摘要】：馬鈴薯是甘肅省主要的經(jīng)濟(jì)作物,為農(nóng)民增收的戰(zhàn)略性主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),但由于土地面積有限及種植作物種類單一的影響,馬鈴薯連作障礙已成為該區(qū)可持續(xù)生產(chǎn)中不可避免的嚴(yán)重問(wèn)題。因此,本研究通過(guò)Miseq高通量測(cè)序法研究了傳統(tǒng)平畦不覆膜(CK)、平畦覆膜(T1)、全膜壟播(T2)、全膜溝播(T3)、半膜壟播(T4)和半膜溝播(T5)等6種不同種植模式馬鈴薯連作土壤真菌和細(xì)菌多樣性、豐富度及群落結(jié)構(gòu)的差異,并分析了其土壤理化性質(zhì)、酶活性的變化規(guī)律,以揭示馬鈴薯溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤質(zhì)量的影響。本研究主要結(jié)果有:1、馬鈴薯連作土壤細(xì)菌和真菌多樣性在馬鈴薯生長(zhǎng)后期較高,但細(xì)菌的多樣性高于真菌,細(xì)菌多樣性指數(shù)(Shannon)變幅在5.9~6.2之間,而真菌為2.6~3.9;全膜種植模式土壤真菌和細(xì)菌的多樣性(Shannon)顯著高于其他連作處理,而豐富度(Chao)與平畦不覆膜種植模式(CK)差異顯著,與其他處理無(wú)明顯差異。2、各不同溝壟覆膜連作種植土壤真菌和細(xì)菌F/B比值均小于傳統(tǒng)平畦不覆膜處理(CK),全膜種植模式(T2、T3)低于半膜模式(T4、T5),而且壟播處理低于溝播種植模式,以全膜壟播種植模式土壤真菌和細(xì)菌F/B比值在馬鈴薯全生育期內(nèi)最低。3、平畦不覆膜、半膜壟播、半膜溝播3種種植模式土壤真菌群落結(jié)構(gòu)具有相似性聚為一類,全膜壟播、全膜溝播真菌組成相似與平畦覆膜聚為一類;處理平畦覆膜和平畦不覆膜模式土壤細(xì)菌組成具有一定的相似性聚為一類,其他連作處理群落結(jié)構(gòu)組成具有趨同性。說(shuō)明不同覆膜種植模式對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的組成具有一定的影響。4、全膜種植模式的土壤鐮孢菌相較于半膜處理豐富,其中半膜壟播(T4)和半膜溝播(T5)的土壤鐮孢菌所占比例分別比全膜壟播(T2)和全膜溝播(T3)處理低54.6%和28.1%;半膜壟播(T4)種植模式中土壤鐮孢菌含量較低。5、馬鈴薯全生育期內(nèi),平畦覆膜(T1)和全膜壟播(T2)種植模式土壤脲酶、蛋白酶活性均高于其他連作處理;壟播種植模式能有效提高土壤堿性磷酸酶的活性。6、不同溝壟覆膜連作處理土壤電導(dǎo)率、速效鉀含量在馬鈴薯全生育期內(nèi)降幅均高于CK;全膜壟播(T2)和半膜壟播(T4)處理速效鉀含量降幅較大,說(shuō)明壟播模式對(duì)土壤速效鉀的利用效率較好,而速效磷利用效率較好的種植模式為半膜壟播(T4)。7、連作條件下,不同溝壟覆膜種植方式馬鈴薯土壤理化性質(zhì)與土壤酶活性及微生物間存在一定的相關(guān)性,堿性磷酸酶活性與速效氮含量間有顯著正相關(guān)性,土壤pH與真菌、細(xì)菌數(shù)量間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：溝壟覆膜 馬鈴薯連作土壤 高通量測(cè)序 微生物多樣性 酶活性
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S532;S154.3
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-8
• 前言8-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-13
• 1.1 溝壟覆膜種植技術(shù)研究概況10
• 1.2 溝壟覆膜種植對(duì)土壤理化性狀和酶活性的影響10-11
• 1.3 溝壟覆膜種植對(duì)土壤微生物多樣性的影響11
• 1.4 土壤微生物多樣性研究方法概述11-13
• 第二章 材料與方法13-20
• 2.1 試區(qū)概況13
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)13
• 2.3 試驗(yàn)土壤材料13-14
• 2.4 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線14-15
• 2.4.1 研究?jī)?nèi)容14
• 2.4.2 技術(shù)路線14-15
• 2.5 測(cè)定項(xiàng)目及方法15-20
• 2.5.1 土壤理化性質(zhì)15
• 2.5.2 土壤酶活性15
• 2.5.3 土壤微生物數(shù)量15-16
• 2.5.4 土壤微生物多樣性16-17
• 2.5.5 高通量測(cè)序數(shù)據(jù)分析17-20
• 第三章 溝壟覆膜連作種植對(duì)馬鈴薯根際土壤真菌數(shù)量及多樣性的影響20-31
• 3.1 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤真菌數(shù)量的影響20-21
• 3.2 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤真菌多樣性的影響21-29
• 3.2.1 土壤總DNA的提取21
• 3.2.2 土壤DNA定量和純度檢測(cè)21-22
• 3.2.3 土壤真菌ITS區(qū)段PCR擴(kuò)增22
• 3.2.4 土壤DNA高通量測(cè)序及序列分析22-23
• 3.2.5 土壤真菌豐富度和多樣性指數(shù)分析23-24
• 3.2.6 土壤全樣品真菌群落相似度聚類樹(shù)對(duì)比分析24-25
• 3.2.7 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性分析25-26
• 3.2.8 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)Heatmap圖比較分析26-28
• 3.2.9 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)主成分分析28-29
• 3.3 小結(jié)29-31
• 第四章 溝壟覆膜連作種植對(duì)馬鈴薯根際土壤細(xì)菌數(shù)量及多樣性的影響31-40
• 4.1 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤細(xì)菌數(shù)量的影響31-32
• 4.2 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響32-38
• 4.2.1 土壤細(xì)菌 16S r DNA PCR擴(kuò)增32
• 4.2.2 土壤DNA高通量測(cè)序及序列分析32
• 4.2.3 土壤細(xì)菌豐富度和多樣性指數(shù)32-33
• 4.2.4 土壤全樣品細(xì)菌群落相似度聚類樹(shù)對(duì)比分析33-34
• 4.2.5 土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)多樣性分析34-35
• 4.2.6 土壤細(xì)菌Heatmap圖比較分析35-37
• 4.2.7 土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)主成分分析37-38
• 4.3 小結(jié)38-40
• 第五章 溝壟覆膜連作種植對(duì)馬鈴薯根際土壤酶活性的影響40-44
• 5.1 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤脲酶活性的影響40-41
• 5.2 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤H2O2活性的影響41
• 5.3 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤堿性磷酸酶活性的影響41-42
• 5.4 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤蛋白酶活性的影響42
• 5.5 小結(jié)42-44
• 第六章 溝壟覆膜連作種植對(duì)馬鈴薯根際土壤理化性質(zhì)的影響44-48
• 6.1 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤理化性狀的影響44-45
• 6.2 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響45
• 6.3 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤速效氮的影響45-46
• 6.4 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤速效鉀的影響46-47
• 6.5 溝壟覆膜連作種植對(duì)土壤速效磷的影響47
• 6.6 小結(jié)47-48
• 第七章 土壤理化性質(zhì)與酶活性及土壤微生物的相關(guān)性48-50
• 7.1 土壤理化性質(zhì)與酶活性及土壤真菌、細(xì)菌數(shù)量的相關(guān)性48-49
• 7.2 小結(jié)49-50
• 第八章 討論與結(jié)論50-55
• 8.1 討論50-52
• 8.2 結(jié)論52-55
• 參考文獻(xiàn)55-62
• 致謝62-63
• 作者簡(jiǎn)介63-64
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介64-65

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：869515