稻鳝种养模式对土壤氨氧化微生物群落多样性和结构的影响

作     者：褚向乾 吕卫光 樊海丹 白娜玲 郑宪清 李双喜 张娟琴 张海韵 张月 张翰林 CHU Xiangqian;LÜWeiguang;FAN Haidan;BAI Naling;ZHENG Xianqing;LI Shuangxi;ZHANG Juanqin;ZHANG Haiyun;ZHANG Yue;ZHANG Hanlin

作者机构：上海市农业科学院生态环境保护研究所上海201403 农业农村部东南沿海农业绿色低碳重点实验室上海201403 农业农村部稻渔综合种养生态重点实验室上海201403 农业农村部上海农业环境与耕地保育科学观测实验站上海201403 

基　　金：上海市现代农业产业技术体系项目[沪农科产字(2022)第3号] 上海市农业科学院卓越团队建设计划[沪农科卓(2022)008] 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2024年第43卷第6期

页      码：1350-1359页

摘      要：为深入了解稻鳝种养模式对土壤氮循环关键微生物的影响,本研究采用Illumina MiSeq高通量测序系统,分析了稻鳝种养模式下氨氧化微生物[氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和完全氨氧化微生物(Comammox)]的群落结构和多样性,以明确该模式对土壤氨氧化微生物群落的影响机制。试验设置两个处理(常规稻田处理和稻鳝种养处理),分别在处理小区的中心区域和沟渠边缘区域取样,即:常规稻田中心区域(CCS)、常规稻田沟渠边缘区域(CMS)、稻鳝种养处理中心区域(ICS)和稻鳝种养处理沟渠边缘区域(IMS)。结果表明:与常规稻田处理相比,稻鳝种养模式显著降低了土壤pH,减少了稻田中心区域和边缘区域间有机质和总氮的含量差异,增加了土壤硝化势;相较于常规稻田处理,稻鳝种养模式显著提高了AOA、Comammox Clade-A和Comammox Clade-B的丰富度,显著降低了AOB的丰富度;同时,IMS显著提高了AOA的群落多样性,但降低了AOB的群落多样性;土壤pH、有机质和速效氮是影响氨氧化微生物的关键环境因子(P<0.05);AOA和Comammox促进了土壤硝化速率,而AOB反之;稻鳝种养模式改变了氨氧化微生物群落的结构,并增强了氨氧化微生物之间的信息交流,使其内部连接更加紧密。研究表明,稻鳝种养模式通过改变土壤环境因子,特别是土壤pH、有机质和速效氮,显著影响了土壤氨氧化微生物群落的组成、结构和多样性,增强了氨氧化微生物之间的相互作用,对土壤氮循环关键微生物产生了重要影响。

主 题 词：稻鳝种养 氨氧化微生物 高通量测序 土壤理化性质 微生物群落 

学科分类：07[理学] 0713[0713] 

核心收录：

D　O　I：10.11654/jaes.2023-0660

馆 藏 号：203128341...