高寒黑土区不同轮作模式对马铃薯根际土壤细菌群落结构与功能的影响
为明确不同轮作模式对马铃薯根际土壤细菌群落的影响,本研究以马铃薯-小麦-甜菜-马铃薯(A处理)、马铃薯-水飞蓟-小麦-马铃薯(B处理)、小麦-甜菜-小麦-马铃薯(C处理),油菜-小麦-甜菜-马铃薯(D处理),小麦-油菜-大麦-马铃薯(E处理)和油菜-小麦-马铃薯-马铃薯(CK,对照)6种种植模式为研究对象,采用细菌16S区的高通量测序技术,对比分析当地6种种植模式对马铃薯根际土壤细菌群落结构和功能的影响。结果表明,6种轮作模式的土壤样本共获得36 420个扩增子序列变异(ASV),划分为45门、119纲、298目、451科、790属和357种。不同轮作模式马铃薯根际土壤主要优势菌群同为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门、放线菌门、浮霉菌门、疣微菌门、绿弯菌门、黏球菌门、髌骨菌门,但主要优势菌群的相对丰度在不同轮作模式中存在差异。与CK相比,轮作明显提高了细菌中酸杆菌门和芽单胞菌门细菌的相对丰度,而放线菌门细菌相对丰度明显降低,溶杆菌属细菌以及与碳、氮相关的功能菌相对丰度升高。组间群落差异分析(LEfSe)结果表明,在细菌群落中共鉴定出38个差异物种。通过基因功能预测发现,一级功能中新陈代谢的相对丰度最大(62.04%~62.46%),相对丰度大于1.0%的二级功能代谢通路有19类,其中碳水化合物代谢的相对丰度最高(12.93%~13.29%)。综上所述,轮作改变了土壤细菌群落结构,提高了土壤细菌中的优势功能菌,其中以小麦-甜菜-小麦-马铃薯轮作模式效果最好,更适宜高寒黑土区马铃薯产业的可持续发展。
江苏农业学报
2025年02期
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