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不同施肥处理下烟草根际细菌网络响应 被引量:1
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作者 赖先军 张文友 +5 位作者 段旺军 彭睿 相雨欣 陈梓涵 张义正 颜朗 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期2242-2251,共10页
[目的]研究有机肥和微生物菌剂对烟草根际细菌群落结构的影响,挖掘关键响应菌群,探索烟草根际细菌对不同肥料施加的动态响应机制。[方法]聚焦烟草根际细菌对化学肥料、有机肥料和植物促生微生物(PGPMs)处理下的反应机制。通过Illumina M... [目的]研究有机肥和微生物菌剂对烟草根际细菌群落结构的影响,挖掘关键响应菌群,探索烟草根际细菌对不同肥料施加的动态响应机制。[方法]聚焦烟草根际细菌对化学肥料、有机肥料和植物促生微生物(PGPMs)处理下的反应机制。通过Illumina MiSeq高通量测序技术对不同肥料处理下烟草根际细菌16S rRNA基因V3~V4区测序并对操作分类单位(OTU)进行聚类,分析处理间细菌菌群多样性特征,通过机器学习算法建立模型,将根际菌群与施肥处理相关联,同时建立细菌共现网络,解析施肥响应的关键调控菌群。[结果]与化学肥料相比,施用有机肥和微生物菌剂显著增加烟草根际细菌丰度,但降低了细菌分布的均匀性。基于模型挖掘到15个与施肥关联的指示性细菌类群,其中泛菌属(Pantoea)和寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)细菌为微生物菌剂处理下特定菌群结构的指示性细菌。另外,从化肥、有机肥到微生物菌剂处理,根际细菌共现网络结构从松散状态转变为紧密且复杂调控状态,微生物菌剂作用下优势菌群调控增强,与周围菌群联系紧密。[结论]有机肥和微生物菌剂显著改变烟草根际细菌群落结构及根际细菌响应网络,其中泛菌属和寡养单胞菌属等微生物菌剂处理下的指示性细菌具有进一步纯化培养和商业开发价值。 展开更多
关键词 烟草 根际细菌 细菌多样性 指示性细菌 细菌共现网络
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基于共现网络的关键微生物对秸秆还田土壤小麦产量的影响 被引量:7
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作者 邱丽丽 李丹丹 +1 位作者 张佳宝 赵炳梓 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期491-502,共12页
秸秆施用对作物产量影响效应不一致的机理尚不清楚,可能与秸秆施用诱导的土壤关键微生物群落组成及其丰度变化对产量影响的机理挖掘不够深入有关。选择红壤和黄褐土进行小麦盆栽实验,设置不同秸秆施用水平(S0、S10、S30,分别为0、10、30... 秸秆施用对作物产量影响效应不一致的机理尚不清楚,可能与秸秆施用诱导的土壤关键微生物群落组成及其丰度变化对产量影响的机理挖掘不够深入有关。选择红壤和黄褐土进行小麦盆栽实验,设置不同秸秆施用水平(S0、S10、S30,分别为0、10、30 g·kg^(-1)土),基于细菌-真菌共现网络评估微生物生态集群、酶活性、化学性质对秸秆施用下小麦产量的影响。结果表明,施用秸秆显著提升了两种土壤的速效养分、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量及土壤酶(淀粉酶、转化酶、多酚氧化酶、脲酶、酸性磷酸酶、脱氢酶)活性,但红壤上小麦产量随着秸秆施用量增加显著增加,而黄褐土上则随着秸秆施用量增加而显著降低。与S0相比,红壤中S10和S30处理的籽粒重和地上部生物量分别提升33%~44%和73%~85%,黄褐土中则分别降低22%~25%和55%。共现网络中两个关键生态集群的丰度、酶活性、土壤化学性质的共同正效应影响了红壤小麦产量变化,而关键生态集群丰度对黄褐土小麦产量变化有更大的正效应。秸秆施用显著增加了红壤中与小麦产量正相关的Aspergillus丰度,显著降低了黄褐土中与小麦产量正相关的Bacillus、Burkholderia、Basidiobolus丰度。综上,秸秆施用后红壤中关键有益微生物丰度增加、酶活性增强、化学性质改善叠加作用使小麦产量提升;而黄褐土上小麦产量降低主要与关键有益微生物丰度降低有关,其效应超过化学性质和酶活性的改善。以上结果暗示关键微生物丰度的改变对秸秆还田土壤上作物产量变异有重要影响。 展开更多
关键词 秸秆还田 细菌-真菌网络 关键微生物 酶活性 小麦产量
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典型红壤水稻土剖面细菌和真菌分子生态网络特征研究 被引量:15
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作者 黄兰婷 倪浩为 +2 位作者 李新宇 孙波 梁玉婷 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1018-1027,共10页
土壤表层及深层的微生物互作对土壤养分循环和物质转化等具有重要意义。为揭示典型红壤水稻土剖面微生物分子生态网络特征,通过16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术,运用CoNet分析方法,构建上层(0~20 cm)、中层(20~60 cm)和下层(60~100 cm... 土壤表层及深层的微生物互作对土壤养分循环和物质转化等具有重要意义。为揭示典型红壤水稻土剖面微生物分子生态网络特征,通过16S rRNA和18S rRNA高通量测序技术,运用CoNet分析方法,构建上层(0~20 cm)、中层(20~60 cm)和下层(60~100 cm)土壤细菌、真菌分子生态网络。结果表明,土壤全碳和全氮含量、细菌和真菌的丰富度沿土壤剖面显著降低(P<0.05)。微生物网络拓扑参数,如连通度、群聚系数和网络密度等均明显增加,表明微生物互作随深度增加而增强。与细菌和真菌界内网络互作特征相反,界间的网络互作随深度减弱。进一步利用随机森林模型和方差分解分析,表明土壤碳氮是影响微生物分子生态网络的关键因素;沿土壤剖面碳对微生物互作的贡献逐渐增加,由上层的3.58%增加到下层的32.67%。 展开更多
关键词 土壤深度 网络分析 细菌-真菌网络 界内互作 界间互作
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秸秆与有机无机肥配施对潮土关键微生物及小麦产量的影响 被引量:9
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作者 郭伟 周云鹏 +4 位作者 陈美淇 李丹丹 王青霞 周谈坛 赵炳梓 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1134-1146,共13页
秸秆与化肥和鸡粪配施改变了土壤微生物群落结构及微生物间的相互作用关系,但这种变化与小麦产量间的关系尚不清楚。依托7年长期定位试验,选取5个施肥处理:不施化肥+秸秆离田(N0S0)、不施化肥+秸秆还田(N0S)、常规施化肥+秸秆离田(NS0)... 秸秆与化肥和鸡粪配施改变了土壤微生物群落结构及微生物间的相互作用关系,但这种变化与小麦产量间的关系尚不清楚。依托7年长期定位试验,选取5个施肥处理:不施化肥+秸秆离田(N0S0)、不施化肥+秸秆还田(N0S)、常规施化肥+秸秆离田(NS0)、常规施化肥+秸秆还田(NS)和施化肥+秸秆还田+鸡粪替代20%氮肥(NSM),研究不同施肥方式对细菌-真菌共现网络中微生物组成的影响,以及关键微生物与小麦产量间的相关关系。结果表明,与N0S0处理相比,NS0、NS和NSM处理的小麦籽粒产量分别提升539.20%、611.56%和676.56%,而N0S处理无显著变化。细菌和真菌群落组成均可分成显著不同的3组,分别为N0S0+N0S、NS0以及NS+NSM,即微生物群落组成在是否施用化肥之间显著不同;相同施用化肥情况下,在是否有施用有机物料之间显著不同。将重要性由高到低排序,导致不同处理细菌群落结构变化的主要土壤理化性质是有效磷(AP)、电导率(EC)、微生物生物量氮(MBN)、土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)和颗粒有机碳(POC),导致不同处理真菌群落结构变化的主要土壤理化性质是EC、MBN、ROC、POC、AP和SOC。细菌-真菌共现网络中,两个关键模块(模块1和模块4)与小麦产量变化显著相关。NS+NSM处理提升了模块4中与小麦产量正相关的类诺卡氏菌属(Nocardioides)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、Pir4_lineage、金孢子菌属(Chrysosporium)、无茎真菌属(Acaulium)和裂壳菌属(Schizothecium)等有益菌的相对丰度,它们可降解纤维素和木质素、促进养分转化和循环或抑制病原菌生长;并显著降低了模块1中与小麦产量负相关的葡萄穗霉属(Stachybotrys)、无色穗孢属(Achroiostachys)和Fusicolla的相对丰度,它们为不利于土壤健康和作物生长的植物病原真菌。因此,化肥配施秸秆及化肥配施秸秆和鸡粪利于关键有益微生物增加及病原真菌减少,关键微生物的功能和相对丰度对小麦产量具有影响。 展开更多
关键词 秸秆还田 有机肥 细菌-真菌网络 关键微生物 小麦产量
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