土壤含水率对豫中植烟土壤微生物群落多样性及氮循环功能基因丰度的影响

• Published in: 中国农业科技导报 Vol. 26; no. 1; pp. 214 - 225
• Main Authors: 刘威, 赵园园, 陈小龙, 史宏志
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河南农业大学烟草学院,烟草农业减害研究中心,烟草行业烟草栽培重点实验室,郑州 450002%河南中烟工业有限公司,郑州 450016 2024
• Subjects: functional genes; nitrogen mineralization; nitrogen cycling; 氮素矿化; 氮素循环; 功能基因; soil moisture content; 土壤含水率; soil microbial community structure; 土壤微生物群落结构
• ISSN: 1008-0864
• DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0810

S153%S154; 为揭示豫中典型浓香型烤烟产区植烟土壤氮素矿化动态变化、土壤微生物多样性以及氮素循环功能基因对水分条件的响应特征,通过室内培养法研究50%(H-50%)、65%(H-65%)和80%(H-80%))持水量条件下,河南许昌植烟土壤细菌和真菌群落功能多样性的差异.结果表明,H-65%处理土壤的无机氮矿化量及矿化速率均高于其他处理.在土壤细菌中,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势菌门(相对丰度>3%),其中,H-80%处理中变形菌门的相对丰度显著高于其他处理,而厚壁菌门的相对丰度显著低于其他处理;H-50%处理中放线菌门、绿弯菌门的相对丰度显著高于其他处理.在土壤真菌中,子囊菌门(Ascomycota)占土壤真菌总OTU(operational taxonmic units)数的90%以上,其相对丰度随土壤含水率增加呈倒"V"的变化趋势.LEfSe(LDA effect size)分析结果表明,各处理在细菌属水平共检测出6种活性生物标志物(LDA值>3.5).细菌群落具有丰富的功能多样性,一级功能层表现为代谢方面较活跃,二级功能层的功能基因丰度在不同含水率条件下发生明显变化;与固氮过程相关的固氮酶基因nifK、nifD、nifH的相对丰度在不同处理中表现为H-50%>H-65%>H-80%,反硝化过程相关基因norB、nirK、nosZ的相对丰度均在H-65%处理最高.综合来看,合理调控土壤含水率可以有效调节豫中烟区土壤氮素矿化动态、土壤微生物群落功能多样性以及氮循环相关功能基因的丰度.