谷子秸秆雨水淋溶物对其根围土壤细菌多样性的化感效应

作     者：冯茹姬 胡春艳 董淑琦 杨雪芳 郭振宇 原向阳 胡桃花 郭平毅 FENG Ruji;HU Chunyan;DONG Shuqi;YANG Xuefang;GUO Zhenyu;YUAN Xiangyang;HU Taohua;GUO Pingyi

作者机构：山西农业大学植物保护学院山西太谷030801 山西农业大学农学院山西太谷030801 山西省晋中市气象局山西晋中030600 

基　　金：山西农业大学省部共建有机旱作农业国家重点实验室自主研发项目(202003-5) 国家现代农业产业技术体系(CARS-06-14.5-A28) 山西省粮食系统研发项目(202001) 山西省“1331”工程重点创新团队(谷子)项目 山西省应用基础研究计划面上青年基金项目(201901D211366) 山西省回国留学人员科研资助项目(2020-068) 晋中市科技重点研发计划(农业)项目(Y202009) 

出 版 物：《中国农业大学学报》 (Journal of China Agricultural University)

年 卷 期：2022年第27卷第4期

页      码：61-72页

摘      要：为了解谷子秸秆雨水淋溶物对土壤细菌的群落组成及其生态功能的影响。采用随机区组设计,在谷子苗期于垄间覆盖不同质量和长度的秸秆,灌浆期中雨后5d采集根围土壤,利用16SrRNA扩增子测序技术,分析谷子秸秆雨水淋溶物对其根围土壤的细菌种群丰度和多样性的化感效应。土壤细菌Alpha多样性分析表明:当5cm的秸秆覆盖2 000kg/hm^(2)和1cm的秸秆覆盖4 000kg/hm^(2)时,能使土壤细菌群落丰富度维持在较高水平,同时保证细菌的多样性较高和均匀度较好。物种聚类分析和主成分分析表明:5cm的秸秆覆盖2 000kg/hm^(2)和1cm的秸秆覆盖4 000kg/hm^(2)时土壤细菌群落组成优势属差异较大,但其群落结构比较稳定。初步分析KEGG丰度热图发现:秸秆覆盖量为4 000kg/hm^(2)且秸秆长度为1cm时产生的雨水淋溶物不仅显著降低了多种与碳水化物代谢、氨基酸代谢和能量代谢的酶基因相对丰度,减少了土壤中与碳代谢及氮代谢有关的细菌类群,抑制了土壤细菌对碳源利用能力以及土壤碳、氮代谢,还降低了钛、镍元素转运相关的酶基因丰度,抑制了土壤中微量元素钛和有益元素镍的利用。综上,谷子秸秆的雨水淋溶物可以改善土壤细菌群落结构丰富度及多样性,2 000kg/hm^(2),长度为5cm的谷子秸秆覆盖产生的雨水淋溶物相比其他处理的化感促进效果较好,且4 000kg/hm^(2),长度为1cm谷子秸秆覆盖产生的雨水淋溶物对碳水化物代谢、氨基酸代谢和能量代谢通路上的相关基因表达化感抑制效果较为显著。

主 题 词：秸秆雨水淋溶物 化感效应 土壤细菌 群落多样性 16SrRNA扩增子测序 PICRUSt功能预测 

学科分类：07[理学] 09[农学] 0904[农学-动物医学类] 090401[090401] 0713[0713] 

核心收录：

D　O　I：10.11841/j.issn.1007-4333.2022.04.06

馆 藏 号：203108702...