【目的】比较并探究根际土壤生物学性状及细菌多样性能否作为筛选具有促生效果作物组合的生物学指标,为筛选促生的间套种作物组合及对土壤连作障碍的生态防控提供理论依据和技术支撑。【方法】选取葫芦科、豆科及旋花科作物根际土壤作为研究对象,比较不同作物根际土壤生物学性状及细菌群落结构的差异。【结果】同为葫芦科的根际土壤中涉及土壤碳、氮和磷循环相关的酶活性之间无显著差异水平,缺乏互补性;而葫芦科作物与豆科的豇豆和旋花科的红薯根际土壤相应的酶活性之间均呈现显著的差异水平,表现出良好的互补效果;细菌多样性分析结果表明葫芦科

【目的】分析不同杂草防除模式对大葱产量及根际土壤生物学性状的影响,阐明不同杂草防除模式对菜园土壤肥力的影响机制,为构建杂草生态防控模式提供理论依据。【方法】以大葱为试验对象,设置3种杂草防除处理:不除草(CK)、人工除草(T1)和木糠覆盖(T2);并基于传统和高通量测序技术分析不同杂草防除模式对大葱产量及根际土壤生物学性状的影响。【结果】处理T2显著提高了大葱产量和根际土壤中可培养的细菌及真菌数量,与对照相比,分别增加了6.5%、20.8%和33.3%,不同杂草防除模式对可培养放线菌数量的影响不显著;处理T2显著提高了大葱根际土壤β-葡糖苷酶和氨肽酶活性,但对磷酸酶活性的影响不显著;处理T2显著提高了大葱根际土壤微生物生物量碳和氮,但对微生物生物量磷的影响不显著;不同杂草防除模式下,细菌丰度指数ACE指数和Chao指数呈现T2>T1>CK的趋势;细菌多样性指数Simpson指数呈现CK>T1>T2的趋势,表明处理T2的土壤微生物物种丰富度和多样性更高;门分类水平下,杂草防除处理提高了根际土壤中酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌的比例,分别增加了28.08%、7.53%和74.59%;属分类水平下,处理T1和T2与对照相比假单胞菌属(Pseudomonas)显著减少,分别减少了486.00%和925.00%。【结论】木糠覆盖防除杂草模式能够提高大葱的产量和改善大葱根际土壤的健康状况,适宜作为南方大田作物生产中杂草生态防控的管理模式进行规模化推广。

【目的】本文研究了不同苎麻品种根际土壤细菌群落组成和多样性的变化。【方法】利用Illumina平台Miseq高通量测序技术结合相关生物信息学对深根型、中根型、浅根型苎麻根际土壤细菌进行高通量测序及分析。【结果】测序共获得230 664个OTUs,257 100条读数,平均读长420 bp。Venn图表明不同处理之间共有的细菌OTU数目为459个,深根型苎麻与中根型苎麻共有的细菌类群最多。深根型苎麻Chao指数显著高于浅根型苎麻13.86%,与中根型苎麻差异不显著。深根型苎麻Shannon指数显著高于中根型

利用Ion S5~(TM) XL测序平台,通过未施肥(R1)、常规施肥(R2)和化肥减量(R4)等不同施肥方式对木薯华南205种植地土壤进行16S rRNA高通量测序分析,结果表明,在相似水平为97%下聚类分析得到的R1、R2、R4的OTUs数分别为1 003、989、864个;不同施肥方式下木薯根际土壤中优势菌门为酸杆菌门、绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门和拟杆菌门.化肥施用增加了绿弯菌门、变形菌门、放线菌门、厚壁菌门等的相对丰度,降低了酸杆菌门和拟杆菌门的相对丰度.施肥方式改变土壤细菌的多样性和丰度,其物种多样性表现为R1>R2>R4.基于土壤细菌群落的PCoA和聚类分析,R1和R2群落组成多样性较为相似,与R4不同.表明施肥方式不仅改变木薯根际土壤细菌的多样性与相对丰度,也在一定程度上改变了木薯根际土壤群落结构,尤其增加了木薯根际土壤有益细菌的数量,提高了木薯产量.

从6年生冬枣根际土壤中筛选出1株根际促生细菌(PGPR),以发酵鸡粪(DC)为吸附载体制成PGPR生物肥(PF),利用传统的氯仿熏蒸法和现代的T-RFLP技术,从冬枣根际土壤中可培养微生物的数量、细菌群落多样性和微生物量碳的动态变化3个方面,分析PF、普通生物肥料(NF)和DC对冬枣根际土壤微生物特征的影响。结果表明:同NF处理相比,PF处理中的细菌数量和微生物总量显著增加,真菌数量显著减少,但放线菌数量差异不显著。PF处理根际土壤具有较高的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数。基于T-RFLP的主成分分析结果表明:PF处理的细菌群落结构成为1个独立的群,NF,DC和CK处理构成1个相对独立的群...

【目的】研究冀北山区不同植被恢复类型对根际土壤细菌群落结构特征和多样性影响,探索自然和人工恢复对土壤微生物的作用机制,为该区域植被恢复与管理提供理论依据。【方法】以自然恢复的灌草丛、灌木林、次生林以及人工恢复的人工林根面、根际和非根际土为研究对象,通过Illumina Miseq平台对细菌16S rRNA的V3—V4片段进行高通量测序,分析土壤细菌α、β和功能多样性、群落结构组成以及与环境因子的关系。【结果】1)各恢复类型细菌α多样性差异显著(P0.05),整体表现为根面和根际土高于非根际土。2)次生林和人工林土壤细菌群落结构有一定相似性;次生林与灌草丛、灌木林土壤细菌群落结构差异较大。根际土与非根际土细菌群落结构有一定相似性,根面土与根际、非根际土细菌结构差异较大。3)变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门和厚壁菌门为优势类群。各样地有机质分解菌群(变形菌门、放线菌门和拟杆菌门)丰度差异显著,灌草丛和次生林显著高于其他样地,根面和根际土显著高于非根际土。固碳和固氮菌群(芽单胞菌门和厚壁菌门)分布较均匀。4)土壤田间持水量、有机质和全磷、植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数是影响土壤细菌群落的主要因素。土壤因子(田间持水量、有机质和全磷)对灌木林和灌草丛非根际土细菌影响极显著,对根面和根际土细菌作用较小;植被因子(植被分布均匀度、Simpson多样性指数和丰富度指数)对乔木林(次生林和人工林)不同根际范围土壤细菌群落影响均达到极显著水平。5)新陈代谢功能在KEGG上的编码基因数量最多,是土壤细菌的优势功能。各土样细菌群落KEGG功能基因序列数量和多样性差异显著,说明各植被恢复类型根际土壤中有许多具有各自独特功能的菌种,但土壤和植被不能决定土壤细菌功能多样性。【结论】恢复方式、植被类型和根系对冀北山区土壤细菌群落结构和多样性均有影响,其中恢复方式对土壤细菌多样性作用更明显,植被类型对土壤细菌群落结构影响更显著。距离根系越近,土壤细菌多样性越高,土壤细菌群落结构与非根际土差异越大。此外,环境因子如土壤养分、水分含量及植被分布状况等均与土壤细菌群落结构及多样性有关。

【目的】研究蚯蚓粪与化肥配施对桑园根际土壤生物学特性及桑叶产量和品质的影响,为桑园配施有机肥提供参考依据。【方法】2017-2018年连续两年对种植农桑14的桑园设置4个处理[T1处理为单施100%化肥;T2处理为单施100%蚯蚓粪;T3处理为50%蚯蚓粪+50%化肥配施;以不施肥为对照(CK)],对比分析各处理根际土壤的微生物群落数量、理化性质及桑叶产量和品质。【结果】各施肥处理根际土壤的细菌数量、真菌数量和微生物总量均显著高于CK(P0.05,下同),其中,T3处理的细菌数量(823.78×10~(4 )CFU/g)、微生物总量(1040.95×10~(4 )CFU/g)和真菌数量(8.74×10~(4 )CFU/g)均最多,细菌数量分别比T1、T2处理和CK显著提高51.71%、14.41%和121.24%,微生物总量分别比T1、T2处理和CK显著提高37.73%、10.49%和77.49%,但真菌数量与T2处理差异不显著。各施肥处理根际土壤的pH均显著低于CK,尤其以T3处理最低,而土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于CK,尤其以T3处理最高,分别较CK提高47.05%、62.58%和49.42%;各施肥处理桑叶全年产量均显著高于CK,尤其以T3处理的产量(41 616.01 kg/hm~2)最高,分别比T1、T2处理和CK显著提高18.11%、9.49%和41.24%;各施肥处理桑叶的可溶性糖、粗蛋白和粗脂肪含量均显著高于CK,其中,T3处理的可溶性糖含量(13.64%)、粗蛋白含量(24.49%)、粗脂肪含量(6.07%)最高,可溶性糖含量分别比T1、T2处理和CK显著提高5.74%、2.33%和24.23%,粗蛋白含量分别比T1、T2处理和CK显著提高15.68%、5.15%和26.89%,但粗脂肪含量与T2处理差异不显著。【结论】50%蚯蚓粪与50%化肥配施可显著改善桑树根际土壤环境,大幅提高桑叶产量和品质。

【目的】解析保山植烟土壤罹患烟草青枯病病株根际土壤可培养细菌种群多样性特征，揭示烟草青枯病害发生与根际可培养微生物种群间的关系，为利用微生物功能多样性防控烟草青枯病提供理论支撑。【方法】采集隆阳区和施甸县10个乡（镇）、30个村的30份患病烟株根际土壤样品和30份健康烟株根际土壤样品，利用稀释涂布平板法获得可培养细菌种群，基于Illumina-MiSeq高通量测序结果，分析健康烟株和患病烟株根际土壤可培养细菌种群结构组成和多样性的差异。【结果】健康烟株和患病烟株根际土壤可培养细菌的OTU数量和α多样性指数间差异不显著。与健康烟株相比，在门分类水平上，患病烟株根际Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度提高，Firmicutes和Actinobacteria的相对丰度降低；在纲分类水平上，γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）和拟杆菌纲（Bacteroidia）的相对丰度提高；杆菌纲（Bacilli）和放线菌纲（Actinobacteria）的相对丰度降低；在属分类水平上，假单胞菌属（Pseudomonas）、无色杆菌属（Achromobacter）和剑菌属（Ensifer）的相对丰度提高；假节杆菌属（Pseudarthrobacter）、赖氨酸芽胞杆菌属（Lysinibacillus）和土壤芽孢杆菌属（Solibacillus）的相对丰度降低。鞘脂单胞菌目（Sphingomonadales）、鞘脂单胞菌科（Sphingomonadaceae）、苯基杆菌属（Phenylobacterium）、假诺卡氏菌目（Pseudonocardiales）和假诺卡氏菌科（Pseudonocardiaceae）是健康烟株根际土壤中富集的细菌种群，而Chitinophaga＿sp＿＿MHS12、Azospirillaceae、Azospirillum和Flavitalea则是患病烟株根际土壤中富集的细菌种群。【结论】保山健康烟株与患病烟株土壤根际可培养细菌群落呈分化趋势，烟草青枯病的发生发展可能与烟株根际细菌种群丰度变化有关，利用有差异的可培养细菌种群可进行烟草青枯病的生物防控。

【目的】云南是中国茶树资源最大的遗传多样性中心，研究不同茶树品种新梢高氮磷钾含量形成的机制，不同茶树品种根际土壤养分含量及细菌群落多样性的差异，揭示不同茶树品种新梢高氮磷钾含量与其根际土壤养分含量及细菌群落多样性之间的关系，为优化商品茶叶种植生产提供理论支撑。【方法】本研究选择不同茶树品种，利用土壤农业化学结合16SrRNA高通量测序技术分析不同品种氮磷钾含量茶树的根际土壤理化性质及细菌群落多样性的差异，并对其做相关性分析。【结果】不同茶树品种新梢氮磷钾含量差异较大，不同茶树品种中，氮含量高的茶树品种根际土壤的pH值、有机质、全氮、水解性氮含量均较高，磷含量高的茶树品种根际土壤的全磷、有效磷含量均较高，钾含量高的茶树品种根际土壤的全钾、速效钾含量较高。群落结构分析表明，不同茶树品种根际土壤优势菌群在门水平为变形杆菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)等。根际土壤pH、有机质含量、水解性氮含量、有效磷含量、速效钾含量对细菌群落结构影响较大，尤其是对变形杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、浮霉菌门、厚壁菌门、蓝藻门影响较大。【结论】不同茶树品种中，新梢氮含量高、磷含量高、钾含量高的茶树土壤pH、有机质、全钾、有效磷、速效钾的含量较高，进而引起细菌群落丰富度、细菌群落多样性较大，是茶树养分差异形成的重要环境因子。不同茶树品种中，高养分含量茶树根际土壤中变形杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、浮霉菌门、厚壁菌门、蓝藻门的细菌群落相对丰度较高。

【目的】明确不同地膜覆盖对白及生长及根际土壤可培养细菌遗传多样性的影响，为生物质膜覆盖在白及种植上的应用提供理论支撑。【方法】采用大田试验种植白及，设置不覆膜（CK）、覆盖生物基质膜（BM）、覆盖塑料地膜（PM）3个处理，分别测定田间杂草去除率、白及农艺性状、白及根际土壤理化性质和根际土壤可培养细菌遗传多样性。【结果】覆膜处理（PM、BM）可有效抑制杂草生长，以BM抑制杂草效果最好，杂草去除率达99.74%。生物质膜覆盖可有效促进白及生长，与CK和PM相比，BM处理的白及叶片长宽比分别显著提高26.55%和22.03%，SPAD值显著增加21.68%和18.98%（P＜0.05）；BM处理可显著提高土壤肥力，土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量分别比CK处理上升26.58%、35.34%、49.80%、47.43%（P＜0.05）。本实验从CK、PM和BM处理土壤分别获得26、23和29株细菌，BOXA1R形成42个遗传群，代表菌株的16S rRNA基因系统发育分析表明，供试菌株分布于8个属，较好地揭示了菌株间的遗传多样性。同时，不同处理土壤优势类群也存在差异，CK处理的优势细菌为粘着剑菌，占比15.4%，BM为假蕈状芽孢杆菌，占比13.8%，PM为花椒芽孢杆菌，占比17.4%。单独从BM处理白及根际土壤分离得到枯草芽孢杆菌、暹罗芽孢杆菌等9个具有促生功能的细菌种群。【结论】生物质膜覆盖种植白及在去除杂草、促进白及生长、有效提升土壤养分方面表现出优良的效果，具有良好的应用前景。

【目的】研究黄河三角洲4个不同树种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,揭示人工林改善土壤生产力的微生物学机制,为人工林的栽培和管理提供理论依据。【方法】应用高通量测序技术,比较臭椿、榆树、绒毛白蜡和刺槐4种人工林根际土壤细菌群落结构及多样性,并结合根际土壤理化性质进行相关性分析。【结果】1)臭椿、榆树、白蜡和刺槐人工林根际土壤细菌分别有27、26、28和28门,酸杆菌门、变形菌门和放线菌门3门细菌在4种人工林根际土壤中相对丰度大于10%,是根际土壤中的优势群落;硝化螺旋菌门、绿弯菌门、浮游菌门、芽单胞菌门

为了进一步明确草酸青霉菌HB1的溶磷能力及其对土壤生物学特性的影响,采用土壤培养试验与白菜培养试验的方法,研究了添加HB1、秸秆、秸秆+HB1对白菜的促生效应,及其对土壤pH、土壤速效磷、活化土壤磷的能力、相关土壤酶活性和微生物数量等的影响。结果表明,与对照相比,HB1处理的白菜幼苗鲜质量和白菜磷的累积量增加了21. 61%,81. 64%,而秸秆+HB1处理则有所降低,说明HB1对白菜的促生效应和溶解土壤磷的能力在秸秆还田的情况下一定程度上受到抑制;在土壤培养试验中,与对照相比,HB1处理的土壤碱性磷酸酶和纤维素酶活性分别提高了10. 62%和56. 41%,细菌、真菌的有效活菌数分别提高了108. 75%,96. 45%;在白菜培养试验中,HB1处理的细菌和真菌的有效活菌数也分别比对照提高了27. 48%,33. 02%,说明施用HB1改善了土壤的生物学性状。综上所述,草酸青霉菌HB1能有效溶解土壤中难溶性磷,增强白菜对土壤磷的吸收利用,改善土壤的生物学性状,而在秸秆还田的条件下HB1的促生效应及溶磷能力受到了一定程度的抑制。因此,在秸秆还田的情况下施用草酸青霉菌HB1要考虑秸秆腐解对其促生效应和溶磷能力的抑制效应。可为HB1菌在农业中的科学应用提供理论依据。

【目的】从分子水平上对珍稀濒危药用植物大花杓兰根际土壤细菌群落多样性进行初步探讨。【方法】通过Illumina Miseq高通量测序技术对大花杓兰根际土壤细菌16S rRNA基因的V3V4高变区片段进行测序,而后进行生物信息学分析。【结果】共得到166,847条16S rRNA基因序列。基于≥97%的相似度水平,通过聚类共获得1549个可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)。大花杓兰根际土壤细菌在门、纲、目、科和属分类水平上的优势类群分别为变形菌门Proteob

【目的】分析粉垄耕作下的木薯根际和非根际土壤理化性质及细菌群落多样性差异，为优化现有木薯栽培方法提供理论依据。【方法】以常规耕作和粉垄耕作2种耕作方式栽培木薯，利用高通量测序技术和生物信息学手段，结合土壤农化分析方法，分析不同耕作方式对木薯根际与非根际土壤理化性质及主要优势细菌群落结构多样性的影响。【结果】木薯根际土壤细菌群落的Alpha(α)多样性显著高于非根际土壤(P<0.05,下同)。基于未加权Unifrac距离的置换多因素方差分析(PERMANOVA)结果显示，木薯根际土壤与非根际土壤细菌群落的分类和系统发育Beta(β)多样性存在显著差异。物种群落组成分析结果表明，木薯根际土壤的主要优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门，主要优势菌纲为α-变形菌纲、放线菌纲、芽孢杆菌纲和γ-变形菌纲。在分类操作单元(OTU)水平，粉垄耕作与常规耕作方式木薯根际与非根际的土壤细菌群落组成存在显著差异。细菌群落相对丰度与环境因子的相关分析和冗余分析(RDA)结果显示，pH、有机质含量、有效磷含量和亚硝酸还原酶活性对细菌群落变化具有显著影响，尤其对放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门和酸杆菌门分布的影响更明显。【结论】木薯粉垄耕作方式通过改善土壤耕作层的物理结构而减少木薯逆境胁迫，使得其根际土壤pH及有机质、有效磷和速效钾含量大于非根际土壤，进而引起根际土壤细菌群落多样性和丰富度均大于非根际土壤，其中根际土壤细菌群落α多样性显著高于非根际土壤。木薯根际土壤与非根际土壤细菌群落多样性的差异主要体现在根际土壤中芽孢杆菌属、芽单胞菌属、Ellin6067属和马赛菌属的丰度显著高于非根际土壤。

根际土壤微生物在调控土壤根际环境和养分转化中发挥着重要的作用。高粱已被广泛用作饲料且耐瘠薄性较强,探明根际微生物对不同养分的生态响应,可为不同土壤养分条件下高粱的养分管理提供理论依据。以高粱/玉米轮作的长期定位大田试验为基础,结合人工温室的盆栽试验,采用BIOLOG微平板法研究了NPK、PK、NK、NP、CK(无肥处理) 5种长期不同施肥条件对高粱根际土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,大田试验与盆栽试验的结果一致,PK处理提高了根际微生物的代谢活性,提高了微生物对氨基酸类、羧酸类、胺类、糖类和聚合物的利用,降低了对双亲化合物的利用,其多样性指数、丰富度指数和Simpson(优势度指数)均高于其他处理; NK和NP处理对根际微生物功能多样性的影响不显著,但NK处理降低了培养后期根际微生物代谢活性; CK处理显著降低了根际微生物对碳源的利用能力,其多样性指数、丰富度指数和优势度指数均低于其他处理,均匀度指数高于其他处理。主成分分析表明,大田试验中,NPK和NP处理根际土壤微生物碳源利用能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著;盆栽试验中施氮处理NPK、NK和NP利用碳源能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著。综上所述,施肥有利于改善土壤微生物特性。高粱根际微生物对氮、磷、钾胁迫的响应不同,氮胁迫时,微生物活性的增强可能是高粱耐氮的原因。