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.

【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。

【目的】通过对华北地区一年两熟种植模式下冬小麦生长季不同施肥和灌溉处理下土壤细菌群落的研究,揭示长期不同施肥和灌溉制度下土壤细菌数量、多样性和群落结构的变化规律。为科学施肥和灌溉,提高农田地力和维持土壤微生物多样性等提供依据。【方法】依托中国农业大学吴桥实验站,选取长期施肥和灌溉定位试验的6个处理冬小麦收获后耕层土壤为研究对象,分别为化肥+不灌溉(CI0)、化肥+拔节期灌溉(CI1)、化肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉(CI2)、有机肥+不灌溉(MI0)、有机肥+拔节期灌溉(MI1)和有机肥+拔节期灌溉+灌浆期

【目的】研究化肥减量配施有机肥对田烟根际土壤细菌群落多样性的影响,为烟区土壤改良及可持续发展提供科学依据。【方法】在等氮条件下设置100%化肥氮、20%有机肥氮+80%化肥氮、40%有机肥氮+60%化肥氮、60%有机肥氮+40%化肥氮4个处理,运用常规分析和高通量测序技术研究不同处理土壤酶活性及细菌群落多样性的变化。【结果】化肥减量配施40%～60%有机肥有利于提高田烟根际土壤脲酶及蔗糖酶活性。而化肥减量配施20%～40%有机肥有利于提高根际土壤细菌群落α多样性指数。在门水平上,变形菌门、拟杆菌门、放线菌门、酸杆菌门及芽单胞菌门为主要优势细菌门,且变形菌门相对丰度随有机肥用量的增多呈增加趋势。在属水平上,罗思河小杆菌属、Dyella属、unidentified Gammaproteobacteria属及卡斯特兰尼氏菌属相对丰度随有机肥用量的增多呈增加趋势;鞘氨醇单胞菌属及鞘脂菌属相对丰度以化肥减量配施40%有机肥处理最高;各处理Salinimicrobium属和Pontibacter属相对丰度均低于对照。细菌群落相似性分析结果表明:化肥减量配施40%有机肥对田烟根际土壤细菌群落组成变化的影响更为明显。【结论】化肥减量配施有机肥有利于提高田烟根际土壤酶活性及细菌群落多样性,改善细菌群落结构组成,其中以化肥减量配施40%有机肥表现更优。

【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。

为了揭示设施连作不同果类菜根际土壤细菌群落结构和多样性变化,采用Illumina MiSeq测序平台进行细菌16S rRNA高通量测序分析,研究设施连作5 a的番茄、黄瓜、辣椒和茄子之间的根际土壤和露地土壤细菌群落结构和多样性差异,探讨设施连作的不同作物对土壤细菌群落结构和多样性的影响。结果表明:设施连作土壤中细菌多样性丰富,包括44个门、150个纲、364个目、575个科和1 046个属,其中变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门是土壤样品中细菌物种丰富度较高的6个门类,占所有细菌群落总数为露地84.56%、番茄83.02%、黄瓜82.21%、辣椒80.67%、茄子79.25%,4种作物根际土壤优势菌门丰富度占比均有显著差异并低于露地土壤;其中连作黄瓜变形菌门最高,放线菌门最低,分别占所有细菌群落总数31.53%,4.95%,根际土壤有益菌群高于其他果类菜和露地;连作番茄变形菌门丰度最高,酸杆菌门丰度最低,分别占所有细菌群落总数23.56%,5.16%,相对土壤质量最差。4种不同连作果类菜之间根系土壤细菌群落多样性均没有显著性差异,与露地相比连作黄瓜细菌群落多样性有显著性差异,表明不同果类菜根际土壤微生物多样性没有显著差异。为设施连作在内的许多农作物领域提供参考和可持续种植提供理论基础。

运用ＰＣＲ－ＤＧＧＥ技术研究燕麦／豆科不同间作组合和单作处理对根际土壤固氮细菌的群落结构及多样性的影响。结果表明：不同生育时期，单作燕麦根际固氮微生物群落结构存在明显差异；在间作系统中，除灌浆期差异显著外，间作燕麦根际固氮微生物群落比较稳定。在整个生育期，间作豆科作物相对于其单作，根际固氮微生物群落较为接近。间作系统中作物根际固氮微生物群落结构更为稳定，变化幅度小，或趋于一致，尤其在燕麦／大豆间作系统中表现更为突出。ＤＧＧＥ条带测序可知，燕麦的根际固氮微生物都属于变形菌门，主要为α－变形菌纲的慢生根瘤菌属、β－变形菌纲的ＡｚｏｈｙＤＲｏｍｏｎＡｓ和少数其他菌属。豆科作物根际固氮细菌种类较丰富，．．．

【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

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。

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】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】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】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

为探讨长期施肥对土壤氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的影响机制,以长期定位试验站为平台,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,研究不同施肥方式下土壤AOB丰度和种群结构多样性的季节变化特征。结果表明:与不施肥相比,施肥后土壤铵态氮和硝态氮含量增加,土壤pH降低;随采样时期变化(4月、7月和11月),土壤AOB丰度和多样性指数均在4月最高;各施肥处理下,增施无机氮肥可降低土壤中总细菌数量和AOB的种群多样性,有机/无机氮肥配施有助于维持总细菌和AOB丰度的稳定;冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮显著影响土壤AOB种群结构组成,季节是导致AOB种群结构差异的重要因素。总之,季节变化与长期定位施肥引起的土壤理化特征差异,导致土壤AOB丰度和种群多样性发生改变。与无机氮肥相比,有机/无机氮肥配施有助于稳定土壤AOB的丰度。

【目的】研究玉米根际与非根际土壤微生物群落结构及多样性季节变化特征。【方法】利用Illumina-MiSeq高通量测序技术对不同季节玉米根际与非根际土壤中细菌的16S rDNA基因V3～V4区片段和真菌18S rDNA基因V4区片段进行了测序。【结果】①不同季节玉米根际与非根际土壤理化性质随季节变化趋势一致,玉米根际、非根际土壤电导率随季节呈先增加后降低趋势,大致表现为夏季>秋季>春季>冬季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著高于非根际(P冬季>秋季>夏季,不同季节玉米根际土壤电导率均显著低于非根际(P0.05);土壤pH与土壤细菌和真菌多样性呈负相关,土壤电导率和全磷与土壤细菌和真菌多样性均没有显著的相关性(P>0.05)。【结论】玉米土壤根际和非根际细菌和真菌群落具有很好的相似性,并且根际和非根际细菌群落产生明显的分离效应。