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作物杂志,2021, 第3期: 57–64 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.03.009

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

耕作方式对燕麦田土壤微生物群落多样性的影响

王丽芳(), 张德健(), 张婷婷   

  1. 内蒙古大学生命科学学院/牧草与特色作物生物技术教育部重点实验室,010070,内蒙古呼和浩特
  • 收稿日期:2020-07-08 修回日期:2020-12-31 出版日期:2021-06-15 发布日期:2021-06-22
  • 通讯作者: 张德健
  • 作者简介:王丽芳,主要从事绿肥对土壤微生物与土壤酶影响的研究,E-mail： 1393238495@qq.com
  • 基金资助:
    内蒙古自治区科技重大专项(2020ZD0005-0403);内蒙古自治区科技重大专项(zdzx2018017)

Effects of Tillage Methods on Soil Microbial Community Diversity in Oat Fields

Wang Lifang(), Zhang Dejian(), Zhang Tingting   

  1. School of Life Sciences, Inner Mongolia University/Key Laboratory of Herbage and Endemic Crop Biotechnology, Ministry of Education, Hohhot 010070, Inner Mongolia, China
  • Received:2020-07-08 Revised:2020-12-31 Online:2021-06-15 Published:2021-06-22
  • Contact: Zhang Dejian

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PDF (PC)

330

摘要：

为探究不同耕作方式对燕麦田土壤微生物群落多样性的影响,丰富土壤微生物的种类与数量,设置机械免耕和传统翻耕2种耕作方式,分别于燕麦拔节期和灌浆期取0~20cm土壤样品,用16S rRNA测序技术和ITS测序技术分别对土壤细菌和真菌进行测序,分析微生物群落多样性与差异性。结果表明,在免耕处理下,土壤微生物的种类更多,丰度更高。优势度分析显示,真菌优势菌门为子囊菌门和担子菌门;细菌优势菌门为放线菌门、变形菌门和酸杆菌门。因此,免耕处理较传统翻耕处理提高了土壤微生物多样性,为燕麦田耕作方式的选择提供理论依据。

关键词: 耕作方式, 燕麦田, 土壤微生物, 多样性

Abstract:

In order to explore the effects of different tillage methods on soil microbial community diversity in oat fields, to enrich the species and quantity of soil microorganisms, mechanical no-tillage and traditional tillage were used to take soil samples of 0-20cm at the jointing stage and filling stage of oat, respectively. 16S rRNA sequencing techniques and ITS sequencing techniques were used to sequence soil bacteria and fungi, respectively, and then analyzed the diversity and difference of microbial community. The results showed that the variety and abundance of soil microorganisms were higher in no-tillage treatment compared with traditional tillage treatment. Dominance abundance analysis had shown that the dominant fungi were Ascomycota and Basidiomycota, and the dominant bacteria were Actinomycetes, Proteobacteria, and Acidobacteria. Therefore, compared with traditional tillage, no-tillage treatment could improve soil microbial diversity and provide a theoretical basis for the selection of oat field tillage method.

Key words: Tillage methods, Oat field, Soil microorganisms, Diversity

表1

土壤真菌序列数

处理
Treatment		 有效序列
Valid
sequence		 优质序列
Quality
sequence		 比例
Percentage
(%)
翻耕拔节期
Plowing jointing period (FGB)		 18 641 14 640 78.54
免耕拔节期
No tillage jointing period (MGB)		 32 344 28 098 86.87
翻耕灌浆期
Plowing grouting period (YGF)		 15 904 12 098 76.07
免耕灌浆期
No tillage grouting period (YGM)		 15 995 11 996 75.00

表2

燕麦灌浆期土壤样品细菌序列数

处理
Treatment		 有效序列
Valid sequence		 优质序列
Quality sequence		 比例
Percentage (%)
YGF 174 498 124 558 71.38
YGM 174 593 133 746 76.60

图1

不同耕作方式下燕麦田土壤真菌（左）和细菌（右）OTU聚类图

图2

不同耕作方式下燕麦田土壤真菌和细菌丰度分布曲线

表3

不同耕作方式下燕麦不同生育期土壤微生物多样性指数

类别
Sort		 处理
Treatment		 丰富度指数
Abundant index		 多样性指数
Diversity index
ace chao simpson shannon
真菌 FGB 1343.8190 1022.2000 0.0542 3.9244
Fungus MGB 814.1254 826.0374 0.0254 4.6401
YGF 865.4583 680.9421 0.0671 3.5796
YGM 767.2573 790.4694 0.1053 3.4812
细菌 FGB 5811.2160 5859.6097 0.0032 6.9241
Bacteria MGB 5913.9673 5961.5290 0.0030 6.9325
YGF 5870.0840 5927.9570 0.0037 6.8661
YGM 5980.8010 6057.8190 0.0034 6.8962

图3

不同耕作方式对燕麦土壤真菌和细菌分布的影响

表4

不同耕作方式对燕麦土壤真菌和细菌丰度的影响

类别Sort 平均值Mean YGM YGF MGB FGB
真菌Fungus 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.3 0.0 0.6 0.6 0.0
64.3 59.5 58.2 56.0 83.6
2.4 1.2 1.2 5.7 1.7
1.0 0.0 0.1 3.9 0.0
0.1 0.0 0.1 0.1 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
1.2 0.0 0.0 4.7 0.0
30.7 39.2 39.8 28.9 14.7
细菌Bacteria 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
12.3 14.4 11.2 10.8 12.9
37.3 33.9 38.6 39.2 37.3
0.3 0.3 0.3 0.5 0.2
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
3.8 4.3 3.5 3.1 4.3
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.1 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.1 0.1 0.1 0.3 0.1
0.1 0.2 0.1 0.0 0.1
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
6.3 6.8 5.6 6.9 5.8
0.1 0.1 0.1 0.0 0.1
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.5 0.6 0.5 0.8 0.3
4.2 4.6 4.5 3.4 4.2
0.0 0.1 0.1 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.6 0.8 0.6 0.3 0.6
5.7 5.4 6.4 5.8 5.0
23.5 24.2 23.2 23.2 23.4
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
4.9 4.0 5.2 5.3 5.1
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

图4

真菌和细菌主成分分析

图5

不同处理真菌和细菌聚类分析图

图6

不同处理燕麦田土壤真菌（左）和细菌（右）群落结构图

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