小麦和豌豆填闲对白菜幼苗生长和土壤微生物群落结构的影响
2024-02-01分类号:S634;S154.3
【部门】东北农业大学园艺园林学院
【摘要】【目的】明确小麦和豌豆填闲对白菜幼苗生长和土壤微生物群落结构的影响,为麦、豆填闲减轻十字花科蔬菜的连作障碍提供理论依据和技术支撑。【方法】分别以白菜和白菜连作土为供试材料和供试土壤,设置小麦填闲(W)、箭筈豌豆填闲(P)及小麦和豌豆混合填闲(WP)3个填闲处理,以不填闲作物为对照(CK),分析不同填闲处理对白菜幼苗生长的影响,并利用实时荧光定量PCR(qPCR)和Illumina MiSeq技术,探究小麦和豌豆填闲对白菜根际土壤微生物群落的影响,通过Spearman相关性分析,找出与白菜幼苗生长相关的关键微生物类群,再通过环境因子关联性分析,探明土壤化学性质的变化对土壤微生物群落结构的影响。【结果】与对照相比,3种填闲处理均促进了白菜的生长,降低了土壤EC值,混合填闲处理显著降低了土壤速效钾含量,小麦填闲处理提高了土壤pH。qPCR结果表明,填闲处理对土壤总细菌丰度没有产生显著影响,但显著增加了土壤总真菌的丰度,豌豆填闲处理及小麦和豌豆混合填闲处理显著降低了芽孢杆菌和假单胞菌的丰度。Illumina MiSeq结果发现,在属水平上,填闲处理均显著增加了TM7a的相对丰度,但降低了Leptolyngbya_EcFYyyy-00、瓶毛壳属(Lophotrichus)、无茎真菌属(Acaulium)、Sodiomyces的相对丰度;小麦和豌豆混合填闲处理显著增加了鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和马赛菌属(Massilia)的相对丰度,显著降低了镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度。基于Spearman的相关性分析表明,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、TM7a、马赛菌属(Massilia)和芽单胞菌属(Gemmatimonas)与白菜生长呈显著正相关,Leptolyngbya_EcFYyyy-00、无茎真菌属(Acaulium)、瓶毛壳属(Lophotrichus)、Sodiomyces和镰刀菌属(Fusarium)与白菜生长呈显著负相关。填闲也改变了细菌和真菌的多样性指数,豌豆填闲处理降低了土壤细菌香农指数和逆辛普森指数,降低了真菌香农指数,增加了逆辛普森指数;小麦填闲处理和混合填闲处理增加了真菌香农指数,降低了逆辛普森指数。PCoA分析表明土壤微生物群落结构差异显著。土壤EC值是显著影响土壤微生物群落结构的土壤环境因子。【结论】填闲处理均能促进白菜幼苗生长,其中以小麦和豌豆混合填闲对白菜幼苗的促生效果最好。填闲处理增加了潜在促生菌鞘氨醇单胞菌属、TM7a、马赛菌等属的相对丰度,混合填闲处理显著降低了Leptolyngbya_EcFYyyy-00和镰刀菌属的相对丰度,增加了潜在生防菌毛壳菌的相对丰度。
【关键词】填闲 白菜 促生 土壤化学性质 微生物群落结构
【基金】财政部、农业农村部:国家大宗蔬菜产业技术体系资助(CARS-23-B09)
【所属期刊栏目】中国农业科学
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