【摘要】：茶樹是我國南方亞熱帶丘陵地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)植物,土壤酸化是降低茶樹產(chǎn)量和品質(zhì)及引起茶樹連作障礙的重要因素。為揭示茶園土壤酸化的成因及其對(duì)微生物種群和功能多樣性的影響,本論文分析了不同茶園根際土壤的理化特性、細(xì)菌種群多樣性及其功能多樣性,并系統(tǒng)分析了彼此之間的相互關(guān)系,這些結(jié)果將茶園土壤修復(fù)及茶樹綠色健康種植技術(shù)的研發(fā)提供指導(dǎo)。首先,系統(tǒng)分析了8個(gè)茶園根際土壤的主要理化特性。pH值:不同茶園根際土壤的pH值為4.05-5.08,差異較大,其中3個(gè)茶園土壤(KSM02、KSC01和 KSCX02)的 pH 低于 4.5;5 個(gè)茶園土壤(KSSO1、KSH01、KSM01、KSO1和KSC02)的pH高于4.5。大量元素:不同茶園根際土壤的OM、N、P、K、Na、Mg和Ca元素差異顯著,其中 OM(8377-32231 mg/kg)和Na(5091-5171mg/kg)含量顯著高于其它元素。微量元素:不同茶園根際土壤的Mn、Fe、Zn、Al和Pb元素差異顯著,其中Al含量最高為120-584mg/kg。相關(guān)性分析:pH與OM、Mg、Mn和Ca呈正相關(guān),與N、P、K、Na、Fe、Zn、Pb和Al呈負(fù)相關(guān),其中pH 與 K(p0.01)和 Al(p0.05)顯著負(fù)相關(guān)。其次,分析了不同茶園根際土壤細(xì)菌種群的多樣性。采用llluminaMiseq高通量測(cè)序技術(shù),探究了茶樹根際土壤細(xì)菌的主要種群。多樣性指數(shù):樣品是KSO1的細(xì)菌群落豐富度和多樣性最高,KSSO1、KSM01、KSC02、KSH01、KSCX02和KSM02次之,KSCO1最低。門水平:變形菌門(Proteobacteria)和酸桿菌門(Acidobacteria)同為優(yōu)勢(shì)門,放線菌門(Actinobacteria)次之;其中在樣品KSM02、KSM01和KS01中,變形菌門/酸酐菌門的比值小于1。屬水平:酸酐菌門的優(yōu)勢(shì)屬最多,其中Gp2 豐度最大(10-25%),Gp1(1.49-9.89%)、Gp3(0.75-5.53%)和G辦13(0.42-5.40%)次之,其它屬較低。相關(guān)性分析:環(huán)境因子顯著影響酸桿菌門的豐度,其中pH與Gp1、Gp3和Gp6顯著正相關(guān),與Gp2、Gp13和Gp14負(fù)相關(guān),Al、P、K、Fe與酸酐菌負(fù)相關(guān)�？梢�,不同茶園根際土壤的細(xì)菌種群多樣性存在差異,主要受pH和Al影響。再次,分析了不同茶園根際土壤細(xì)菌的功能多樣性。采用BiologEco微平板檢測(cè)技術(shù)探究茶園根際細(xì)菌對(duì)不同碳源的代謝能力,發(fā)現(xiàn)KSC02的AWCD值和Mclntosh指數(shù)值最大,KSM01和KSCX02次之,KSS01最小。土壤KSM01的細(xì)菌對(duì)多聚物類和酚酸類的利用能力最強(qiáng);土壤KSC02細(xì)菌對(duì)碳水化合物和氨基酸類的利用能力最強(qiáng);KSCX02細(xì)菌對(duì)所有碳源的利用能力均很弱。最后,探究了茶樹根際細(xì)菌對(duì)酚酸的降解活性。采用富集培養(yǎng)方法,從茶樹根際土壤中篩選到10株酚酸降解菌,其中7株為Bacillus屬,Citrobacter屬、Lysinibacillus屬和Paenibacillus屬各1株;菌株B2、B1-2和B1-6對(duì)4種酚酸——香豆酸、混合酸、阿魏酸和肉桂酸的綜合降解率最大。3株降解活性最強(qiáng)菌株可有效抑制4種酚酸對(duì)花生種子萌發(fā)率和培養(yǎng)生長(zhǎng)的抑制,其中B1-2和B1-6對(duì)4種酚酸抑制花生發(fā)芽率的緩解作用最強(qiáng)。B1-2和B1-6與B2兩兩混合顯著增強(qiáng)對(duì)羥基苯甲酸抑制花生發(fā)芽率的緩解作用(R1-0.25)。綜上,茶樹根際土壤的理化特性、細(xì)菌種群多樣性及其功能多樣性之間存在差異和一定的相關(guān)性。pH和Al是差異最顯著的理化因子;酸酐菌門和變形菌門同為茶園根際土壤的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌,pH極低的根際土壤酸酐菌門豐度大于變形菌門;pH較低的根際土壤對(duì)6種碳源特別是羧酸和酚酸類的代謝活性較低,由此推測(cè)酸化是引起茶園土壤細(xì)菌種群差異的主要因素,而Al富集可能是引起土壤酸化的重要原因,這對(duì)進(jìn)一步揭示茶園土壤酸化和連作障礙機(jī)制具有指導(dǎo)意義,但有待深入研究。
【圖文】：

３．３細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)逡逑３．３．１門水平群落結(jié)構(gòu)逡逑茶樹根際土壤細(xì)菌種群在門水平的種群差異如圖３．３。從所有樣品中共鑒定逡逑出３４個(gè)門，其中變形菌門（Ｐｒｏｔｅｏｂａｃｔｅｒｉａ）和酸桿菌門（Ａｃｉｄｏｂａｃｔｅｒｉａ）為優(yōu)勢(shì)逡逑菌門，放線菌門（Ａｃｔｉｎｏｂａｃｔｅｒｉａ）次之。平均豐富度超過１％的門有８?jìng)�(gè)，

從茶樹根際土壤內(nèi)篩選獲得十株酚酸降解菌，分別是ＢＩ－２、Ｂｌ－６、Ｂ２、Ｂ２－５、逡逑Ｂ３－２、Ｂ３－５、Ｂ３－１１、Ｂ４－１２、Ｂ９－１邋和邋Ｇ６－５。７２邋小時(shí)內(nèi)，每隔邋６－１２邋小時(shí)測(cè)定每逡逑株菌株對(duì)四種酚酸降解效果，結(jié)果如圖４．３。逡逑Ｂｌ－２、Ｂ１－６和Ｂ２對(duì)四種酚酸的降解效果具有高效、廣普性，Ｂ２對(duì)對(duì)羥基逡逑苯甲酸和對(duì)香豆酸具有很好的降解效果，降解率高達(dá)８９．６２％和９１．５１％；邋Ｂ１－６逡逑對(duì)阿魏酸和對(duì)香豆酸的降解效果最好，，降解率高達(dá)９３．１８％和９８．２２％；邋Ｂ１－２對(duì)逡逑肉桂酸的降解效果最好，降解率尚達(dá)９４．５１％。逡逑所以，酚酸降解菌ＢＩ－２、１３１－６和Ｂ２將被應(yīng)用于酚酸降解菌對(duì)不同酚酸抑逡逑制花生發(fā)芽率的緩解作用探究實(shí)驗(yàn)。逡逑４７逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S571.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2645082