强还原土壤灭菌处理对人参连作土壤细菌群落结构及土壤酶活的影响.pdf

中 国 农 业 科 技 导 报 2022 24 6 133 null144 Journal of A gricultural Science and Technology 强 还 原 土 壤 灭 菌 处 理 对 人 参 连 作 土 壤 细 菌 群 落 结 构 及 土 壤 酶 活 的 影 响 闫 宁 战 宇 苗 馨 月 王 二 刚 陈 长 宝 李 琼 长 春 中 医 药 大 学 吉 林 省 人 参 科 学 研 究 院 长 春 130117 摘 要 强 还 原 土 壤 灭 菌 reductive soil disinfestation R SD 和 土 壤 熏 蒸 soil fum igation SF 是 缓 解 人 参 连 作 障 碍 的 常 用 方 法 为 研 究 2 种 方 法 对 土 壤 细 菌 群 落 和 土 壤 酶 活 性 的 影 响 采 用 高 通 量 测 序 技 术 和 化 学 分 析 方 法 对 强 还 原 土 壤 灭 菌 加 氯 化 苦 熏 蒸 R SD SF 强 还 原 土 壤 灭 菌 加 复 合 菌 R SD F 氯 化 苦 熏 蒸 加 复 合 菌 SF F 3 种 方 式 改 良 的 土 壤 细 菌 群 落 和 土 壤 酶 活 性 进 行 分 析 结 果 表 明 R SD F 组 细 菌 群 落 多 样 性 与 丰 富 度 均 最 高 SF F 组 均 最 低 3 组 拥 有 相 同 细 菌 菌 属 431 个 R SD SF 组 中 丰 富 度 最 高 的 细 菌 为 G e m m a tim o n a s 其 丰 富 度 为 9 17 R SD F 组 中 丰 富 度 最 高 的 细 菌 为 n o r a n k f n o r a n k o G a ie lla le s 其 丰 富 度 为 8 72 R SD F 组 中 丰 富 度 最 高 的 细 菌 为 B a c illu s 其 丰 富 度 为 9 16 B a c illu s 为 3 种 方 式 改 良 土 壤 前 10 种 优 势 菌 群 中 共 有 的 优 势 菌 群 土 壤 酶 活 性 与 土 壤 细 菌 群 落 结 构 存 在 显 著 性 关 系 随 着 生 长 时 间 的 增 加 不 同 方 式 改 良 后 的 连 作 人 参 土 壤 酶 活 性 均 具 有 显 著 性 差 异 P 0 05 由 此 可 知 3 种 土 壤 改 良 方 式 均 能 在 不 同 程 度 地 增 加 有 益 细 菌 属 的 丰 富 度 并 提 高 土 壤 酶 活 性 其 中 R SD SF 组 和 R SD F 组 的 有 益 细 菌 属 数 量 及 土 壤 酶 活 性 均 高 于 SF F 组 关 键 词 强 还 原 土 壤 灭 菌 高 通 量 测 序 土 壤 细 菌 群 落 土 壤 酶 活 性 人 参 d o i 10 13304 j nykjdb 2021 0695 中 图 分 类 号 S154 文 献 标 志 码 A 文 章 编 号 1008 0864 2022 06 0133 12 E ffe c ts o f R e d u c tiv e S o il D is in fe s ta tio n o n S o il B a c te r ia l C o m m u n ity S tr u c tu r e a n d S o il E n z y m e A c tiv ity in C o n tin u o u s C r o p p in g o f G in s e n g Y A N N ing ZH A N Y u M IA O X inyue W A N G E rgang C H E N C hangbao LI Q iong Jilin G inseng A cadem y C hangchun U niversity of C hinese M edicine C hangchun 130117 C hina A b s tr a c t R eductive soil disinfestation R SD and soil fum igation SF technologies can control soilnullborne diseases m ore effectively and repair degraded soil quickly In order to research the effects of 2 technologies on soil bacterial com m unity of continuous cropping ginseng 3 treatm ents w ere set up reductive soil disinfestation plus soil fum igation R SD SF reductive soil disinfestation plus com pound bacteria R SD F and soil fum igation plus com pound bacteria SF F Illum inaM iseq high nullthroughput sequencing technology w as used to analyze and determ ine the soil bacterial com m unity and soil enzym e activities by 3 soil m odification m ethods The results show ed that the highest diversity and richness of bacterial com m unity w as found in R SD F group and those of the low est w as found in SF F group and 3 groups had 431 identical bacterial genera The highest bacterial richness w as G e m m a tim o n a s w ith abundance of 9 17 in R SD SF group n o r a n k f n o r a n k o G a ie lla le s had the highest bacterial richness w ith abundance of 8 72 in R SD F group and B a c illu s had the highest bacterial richness w ith abundance of 9 16 in R SD F group B acillus w as the com m on dom inant bacterial com m unity of the top 10 dom inant flora in the soil by 3 im proved m ethods C orrelation analysis show ed that the soil enzym e activity significantly correlated w ith soil bacterial com m unity structure W ith the increase of grow th tim e the soil enzym e activities of continuous cropping 收 稿 日 期 2021 08 13 接 受 日 期 2021 11 27 基 金 项 目 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 82073969 吉 林 省 重 大 科 技 专 项 项 目 20200504003Y Y 吉 林 省 自 然 科 学 基 金 项 目 Y D ZJ202101ZY TS015 长 春 市 科 技 发 展 计 划 项 目 21ZG Y 13 联 系 方 式 闫 宁 E nullm ail 3355316860 通 信 作 者 李 琼 E nullm ail w ode17k 中 国 农 业 科 技 导 报 24 卷 ginseng w ith different soil m odification m ethods w ere significantly different P 0 05 In conclusion 3 soil im provem ent m ethods could increase the richness of beneficial bacteria genus and im prove soil enzym e activity to different degrees and the num ber of beneficial bacteria genus and soil enzym e activity in R SD SF group and R SD F group w ere higher than those in SF F group K e y w o r d s reductive soil disinfestation high nullthroughput sequencing soil bacterial com m unity diversity soil enzym e activities ginseng 人 参 P a n a x g in s e n g C A M ey 为 五 加 科 人 参 属 植 物 1 主 要 分 布 在 中 国 东 北 地 区 俄 罗 斯 东 部 和 朝 鲜 地 区 因 其 具 有 抗 肿 瘤 抗 炎 免 疫 调 节 等 药 理 作 用 2 作 为 名 贵 的 药 材 从 我 国 古 代 一 直 沿 用 至 今 由 于 人 参 的 药 理 与 保 健 作 用 受 到 广 泛 关 注 其 在 医 药 市 场 上 的 需 求 也 日 益 增 多 但 连 作 障 碍 严 重 制 约 了 人 参 产 业 的 可 持 续 发 展 据 报 道 土 壤 微 生 物 群 落 和 多 样 性 失 衡 有 益 微 生 物 减 少 病 原 微 生 物 和 各 种 土 传 植 物 病 害 致 病 菌 富 集 以 及 各 种 相 关 因 素 之 间 的 相 互 作 用 进 一 步 加 剧 人 参 连 作 障 碍 的 发 生 3 4 因 此 改 良 土 壤 是 攻 克 人 参 连 作 障 碍 问 题 的 核 心 土 壤 微 生 物 属 于 生 态 系 统 中 的 生 产 者 和 分 解 者 是 影 响 有 机 质 分 解 土 壤 肥 力 养 分 循 环 和 植 物 养 分 有 效 性 的 关 键 因 素 5 6 其 数 量 和 种 类 决 定 着 植 物 的 生 长 发 育 和 健 康 状 况 土 壤 中 最 丰 富 的 微 生 物 类 群 是 细 菌 它 们 在 土 壤 有 机 质 和 无 机 质 的 转 化 中 扮 演 着 重 要 的 角 色 7 8 在 非 菌 落 化 过 程 中 它 们 与 植 物 根 际 相 互 作 用 释 放 出 营 养 物 质 影 响 植 物 生 长 除 此 之 外 一 些 细 菌 可 以 通 过 分 泌 有 益 化 合 物 或 控 制 病 原 菌 生 长 来 维 持 植 物 健 康 9 细 菌 的 多 样 性 通 常 受 土 壤 条 件 植 物 季 节 性 和 年 龄 的 影 响 10 基 于 土 壤 微 生 物 土 壤 质 量 和 植 物 健 康 之 间 的 相 互 关 系 通 过 调 节 土 壤 微 生 物 群 落关系可以有效改善连作障碍问题 农 业 管 理 措 施 主 要 包 括 种 植 技 术 管 理 水 肥 管 理 病 虫 害 防 治 3 个 方 面 11 其 中 专 业 的 种 植 技 术 可 以 保 障 有 机 农 作 物 品 质 适 宜 的 水 肥 管 理 可 以 提 高 农 产 品 的 品 质 与 生 产 效 率 避 开 病 虫 害 高 发 期 进 行 作 物 种 植 可 以 保 障 农 作 物 在 生 长 初 期 不 受 病 虫 侵 害 而 这 些 农 业 管 理 措 施 均 是 通 过 改 变 土 壤 理 化 性 质 及 土 壤 微 生 物 活 性 和 组 成 来 影 响 植 物 多 样 性 土 壤 健 康 和 生 产 力 据 宋 时 丽 等 12 报 道 在 使 用 化 肥 的 基 础 上 复 合 菌 剂 可 优 先 降 解 腐 熟 的 有 机 物 料 释 放 养 分 并 促 进 有 机 质 分 解 酶 活 性 以 此 来 提 高 小 麦 土 壤 有 机 质 等 养 分 氯 化 苦 土 壤 熏 蒸 法 soil fum igation SF 具 有 广 泛 的 生 物 灭 活 性 一 度 被 当 作 缓 解 人 参 连 作 障 碍 的 有 效 方 法 但 因 其 对 非 目 标 微 生 物 和 土 壤 生 态 系 统 有 负 面 影 响 致 使 人 们 不 断 寻 求 更 有 效 环 保 的 方 法 13 强 还 原 土 壤 灭 菌 reductive soil disinfestation R SD 是 在 土 壤 中 加 入 易 分 解 的 有 机 改 良 剂 如 小 麦 或 米 糠 等 加 水 灌 溉 至 饱 和 后 覆 盖 不 透 水 的 塑 料 薄 膜 保 持 2 4 周 可 有 效 杀 灭 90 以 上 的 病 原 菌 是 一 种 新 型 土 壤 改 良 方 法 14 15 R SD 作 用 机 制 与 好 氧 分 解 过 程 中 积 累 毒 副 产 物 如 有 机 酸 金 属 离 子 氨 硫 化 氢 和 挥 发 物 等 杀 灭 好 氧 病 原 菌 和 抑 制 土 壤 病 原 微 生 物 的 活 性 等 有 关 16 null18 有 机 基 质 土 壤 温 度 和 厌 氧 培 养 时 间 是 保 证 抑 菌 效 果 的 主 要 因 素 19 20 R SD 不 仅 能 够 改 善 土 壤 酸 化 和 盐 渍 化 问 题 对 调 节 土 壤 微 生 物 群 落 结 构 和 组 成 也 有 积 极 影 响 21 有 望 成 为 改 良 人 参 连 作 土 壤 的 绿 色 方 法 目 前 R SD 主 要 应 用 于 番 茄 22 水 稻 23 等 作 物 在 人 参 连 作 土 壤 改 良 上 应 用 较 少 因 此 本 研 究 设 置 3 种 方 式 对 老 参 地 进 行 改 良 处 理 并 通 过 Illum ina M iseq 高 通 量 测 序 技 术 分 析 测 定 3 种 方 式 改 良 后 的 人 参 连 作 土 壤 细 菌 群 落 结 构 物 种 丰 度 及 组 成 通 过 相 关 性 分 析 土 壤 细 菌 群 落 多 样 性 与 土 壤 酶 活 性 的 关 系 以 期 证 实 强 还 原 土 壤 灭 菌 改 良 人 参 连 作 土 壤 的 效 果 要 优 于 氯 化 苦 熏 蒸 法 1 材 料 与 方 法 1 1 研 究 区 概 况 试 验 于 2019 年 7 月 15 日 在 吉 林 省 吉 林 市 昌 邑 区 左 家 镇 北 方 药 用 植 物 资 源 圃 进 行 试 验 前 该 地 已 连 续 3 年 种 植 人 参 土 壤 连 作 障 碍 严 重 该 区 属 温 带 季 风 型 大 陆 气 候 天 气 多 变 四 季 分 明 年 平 均 气 温 5 6 年 平 均 降 水 量 679 m m 年 平 均 结 冻 期 5 个 月 以 上 无 霜 期 120 d 左 右 土 壤 母 质 类 型 为 暗 棕 壤 采 用 强 还 原 土 壤 灭 菌 加 土 壤 熏 蒸 R SD SF 134 6 期 闫 宁 等 强 还 原 土 壤 灭 菌 处 理 对 人 参 连 作 土 壤 细 菌 群 落 结 构 及 土 壤 酶 活 的 影 响 强 还 原 土 壤 灭 菌 加 复 合 菌 R SD F 以 及 土 壤 熏 蒸 加 复 合 菌 SF F 3 种 土 壤 改 良 方 式 对 试 验 地 进 行 处 理 其 中 采 用 氯 化 苦 熏 蒸 土 壤 复 合 菌 为 有 益 微 生 物 菌 剂 其 目 的 是 修 复 土 壤 菌 群 R SD 处 理 是 将 动 物 粪 便 鸡 粪 牛 粪 猪 粪 1 1 1 与 土 壤 均 匀 混 合 浇 水 灌 溉 至 100 持 水 能 力 覆 盖 0 1 m m 蓝 色 塑 料 薄 膜 高 温 闷 棚 40 d 土 壤 温 度 在 30 40 之 间 40 d 后 揭 膜 通 风 排 水 使 土 壤 自 然 变 干 SF 处 理 是 将 氯 化 苦 大 连 绿 峰 化 学 股 份 有 限 公 司 中 国 辽 宁 注 射 到 距 表 层 15 20 cm 的 土 壤 中 覆 盖 0 1 m m 厚 蓝 色 塑 料 薄 膜 进 行 熏 蒸 消 毒 40 d 后 揭 去 薄 膜 自 然 晾 晒 2 3 d 后 重 复 翻 地 3 次 保 证 氯 化 苦 完 全 挥 发 复 合 微 生 物 菌 剂 石 家 庄 沃 福 沃 肥 业 有 限 公 司 主 要 包 含 枯 草 芽 孢 杆 菌 哈 茨 木 霉 菌 等 每 个 处 理 面 积 约 为 30 m 2 2 m 15 m 随 机 排 列 分 布 重 复 3 次 于 2019 年 10 月 20 日 移 栽 大 小 相 近 的 2 年 生 健 康 参 苗 试 验 基 地 田 间 管 理 均 按 当 地 传 统 方 法 进 行 1 2 样 品 采 集 分 别 于 2020 年 6 7 8 9 和 10 月 在 试 验 区 采 样 每 个 处 理 组 采 用 S 形 取 样 法 随 机 采 集 人 参 5 株 抖 落 根 际 土 壤 于 自 封 袋 中 样 品 平 行 采 集 3 份 共 采 集 9 份 人 参 根 际 土 壤 样 品 收 集 的 样 品 4 冷 藏 保 存 用 于 土 壤 微 生 物 多 样 性 分 析 及 土 壤 酶 活 性 检 测 1 3 供 试 材 料 2 年 生 健 康 人 参 品 种 为 大 马 牙 幼 苗 购 自 吉 林 省 抚 松 县 万 良 镇 人 参 交 易 市 场 动 物 粪 便 购 自 吉 林 省 吉 林 市 昌 邑 区 左 家 镇 居 民 养 殖 场 将 鸡 粪 牛 粪 猪 粪 等 量 混 合 后 自 然 发 酵 蓝 色 塑 料 薄 膜 厚 度 0 1 m m 购 自 吉 林 省 鑫 丰 裕 塑 料 有 限 公 司 土 壤 熏 蒸 用 氯 化 苦 有 毒 需 使 用 专 用 注 射 器 购 自 大 连 绿 峰 化 学 股 份 有 限 公 司 复 合 微 生 物 菌 剂 产 自 石 家 庄 沃 福 沃 肥 业 有 限 公 司 1 4 测 定 方 法 1 4 1 总 D N A 提 取 及 检 测 利 用 D N A K it试 剂 盒 O m ega B io nulltek U SA 提 取 土 壤 总 D N A 利 用 N anoD rop 2000 进 行 检 测 D N A 浓 度 和 纯 度 利 用 1 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 检 测 D N A 质 量 1 4 2 PC R 扩 增 用 3 3 8 F 5 nullA C TC C TA C G G G A G G C A G C A G null3 和 8 0 6 R 5 nullG G A C TA C H V G G G TW TC TA A T null3 引 物 扩 增 V 3 V 4 可 变 区 扩 增 体 系 20 L 5 FastPfu 缓 冲 液 4 uL 2 5 m m ol L 1 dN TPs 2 L 5 m ol L 1 引 物 各 0 8 L FastPfu 聚 合 酶 0 4 L D N A 模 板 10 ng 扩 增 程 序 95 预 变 性 3 m in 95 变 性 30 s 55 退 火 30 s 72 延 伸 45 s 27 个 循 环 最 后 72 延 伸 10 m in 所 用 仪 器 为 A B IG eneA m p null9700 型 PC R 仪 1 4 3 Illum ine M iseq 测 序 使 用 N E X TFLE X R apid D N A nullSeq K it B IO O SC IE N TIFIC U SA 构 建 M iseq 文 库 利 用 Illum ina 公 司 的 M iseq PE 300 平 台 上 海 美 吉 生 物 医 药 科 技 有 限 公 司 进 行 测 序 1 4 4 土 壤 酶 活 性 测 定 利 用 相 关 试 剂 盒 江 苏 科 特 生 物 科 技 有 限 公 司 测 定 土 壤 漆 酶 soil laccase SL 土 壤 过 氧 化 氢 酶 soil catalase S null C A T 土 壤 酸 性 磷 酸 酶 soil acid phosphatase S null A C P 土 壤 蔗 糖 酶 soil sucrase S nullSC 土 壤 脲 酶 soil urease S nullU E 活 性 酶 活 定 义 土 壤 漆 酶 活 性 以 37 条 件 下 每 克 土 壤 每 分 钟 氧 化 1 nm ol底 物 A B TS 所 需 的 酶 量 为 1 个 酶 活 土 壤 过 氧 化 氢 酶 活 性 以 37 每 克 风 干 土 样 每 天 催 化 1 m ol H 2 O 2 降 解 所 需 酶 量 为 1 个 酶 活 土 壤 酸 性 磷 酸 酶 活 性 以 37 中 每 克 土 壤 每 天 释 放 1 nm ol酚 所 需 酶 量 为 1 个 酶 活 土 壤 蔗 糖 酶 活 性 以 37 每 克 土 壤 产 生 1 m g 还 原 糖 所 需 酶 量 为 1 个 酶 活 土 壤 脲 酶 活 性 以 37 每 克 土 壤 中 产 生 1 g N H 3 nullN 所需酶量为 1 个酶活 1 5 数 据 处 理 采 用 微 生 物 多 样 性 云 分 析 平 台 进 行 数 据 处 理 使 用 E xecl 2013 进 行 图 表 的 制 作 采 用 SPSS 23 0 对 数 据 进 行 显 著 性 分 析 2 结 果 与 分 析 2 1 不 同 土 壤 改 良 方 式 对 土 壤 细 菌 群 落 多 样 性 的 影 响 从 3 种 方 式 改 良 的 土 壤 样 品 稀 释 曲 线 图 1 可 以 看 出 细 菌 属 水 平 Shannon 指 数 曲 线 趋 向 平 坦 表 明 测 序 数 据 量 足 够 大 能 够 反 映 样 品 中 绝 大 多 数 的 微 生 物 信 息 经 3 种 方 式 改 良 后 的 土 壤 细 菌 群 落 多 样 性 存 在 显 著 差 异 表 1 从 A ce 指 数 与 C hao 指 数 中 可 以 看 出 R SD F 组 处 理 均 显 著 P 0 05 高 于 其 他 处 理 说 明 经 R SD F 改 良 处 理 后 的 土 壤 中 细 菌 群 135 中 国 农 业 科 技 导 报 24 卷 落 多 样 性 最 高 R SD F 组 的 Shannon 指 数 为 4 79 显 著 P 0 05 高 于 其 他 组 而 且 该 组 的 Sim pson 指 数 最 低 仅 为 0 01 说 明 经 该 组 改 良 后 的 土 壤 细 菌 群 落 丰 度 最 高 与 Shannon 指 数 结 果 一 致 2 2 不 同 土 壤 改 良 模 式 对 土 壤 细 菌 群 落 组 成 的 影 响 2 2 1 对 土 壤 细 菌 群 落 多 样 性 的 影 响 土 壤 微 生 物 群 落 的 组 成 和 多 样 性 是 维 持 植 物 多 样 性 土 壤 健 康 的 必 要 条 件 由 V enn 图 图 2 可 知 R SD SF 组 共 有 795 个 菌 属 R SD F 组 共 有 656 个 菌 属 而 SF F 组 仅 有 519 个 菌 属 表 明 经 3 种 方 式 改 良 土 壤 的 细 菌 群 落 组 成 具 有 明 显 差 异 R SD SF 组 与 R SD F 组 的 的 菌 属 数 量 多 于 SF F 组 说 明 强 还 原 处 理 相 较 于 氯 化 苦 熏 蒸 技 术 可 有 效 增 加 细 菌 属 的 数 量 提 高 土 壤 群 落 的 多 样 性 2 2 2 对 土 壤 细 菌 门 水 平 的 影 响 经 3 种 方 式 改 良 后 土 壤 细 菌 门 水 平 的 群 落 丰 度 如 图 3 所 示 可 以 看 出 变 形 菌 门 Proteobacteria 放 线 菌 门 A ctinobacteria 在 3 个 处 理 组 中 丰 度 均 超 过 35 厚 壁 菌 门 Firm icutes 和 芽 单 胞 菌 门 G em m atim onadetes 在 R SD SF 组 和 SF F 组 的 丰 度 均 高 于 R SD F 组 而 R SD F 组 的 酸 杆 菌 门 A cidobacteria 和 绿 弯 菌 门 C hloroflexi 的 相 对 丰 度 高 于 R SD SF 组 和 SF F 组 2 2 3 对 土 壤 细 菌 属 水 平 的 影 响 由 图 4 可 知 3 种 方 式 改 良 后 土 壤 中 优 势 细 菌 在 属 水 平 的 种 群 及 丰 度 均 存 在 着 差 异 其 中 经 R SD SF 组 处 理 后 的 土 壤 前 10 的 优 势 菌 群 依 次 为 芽 单 胞 菌 属 图 1 样 品 稀 释 曲 线 F ig 1 Sam ple dilution curve 表 1 土 壤 细 菌 多 样 性 指 数 Table 1 D iversity index of soil bacteria 处 理 组 别 Treatm ent group R SD SF R SD F SF F 指 数 Index A ce 643 59 b 719 21 a 555 29 c C hao 643 85 b 743 30 a 564 38 c Shannon 4 57 b 4 79 a 4 40 c Sim pson 0 024 b 0 010 c 0 027 a 注 同 列 中 不 同 小 写 字 母 表 示 处 理 间 差 异 显 著 P 0 05 N ote D ifferent low ercase letters in the sam e colum n indicate significance difference betw een different treatm ents P R SD F 组 SF F 组 因 为 蔗 糖 酶 的 活 性 能 够 表 征 土 壤 的 肥 力 水 平 27 因 此 这 一 结 果 表 明 经 强 还 原 土 壤 灭 菌 处 理 后 的 连 作 土 壤 肥 力 要 强 于 氯 化 苦 熏 蒸 处 理 2 3 5 土 壤 脲 酶 活 性 变 化 分 析 从 图 9 可 以 看 出 3 个 处 理 组 R SD SF 组 的 脲 酶 活 性 均 呈 先 升 高 后 降 低 的 趋 势 其 中 在 8 月 时 的 脲 酶 活 性 均 最 高 具 体 表 现 为 R SD F 组 R SD SF 组 SF F 组 脲 酶 活 性 依 次 为 6 451 12 4 978 66 3 218 60 U g 1 因 为 脲 酶 是 土 壤 中 氮 转 化 的 重 要 酶 类 之 一 28 该 结 果 表 明 经 强 还 原 灭 菌 处 理 后 的 连 作 土 壤 中 的 氮 含 量 要 高 于 经 氯 化 苦 熏 蒸 处 理 后 的 连 作 土 壤 中 的 氮 含 量 图 4 土 壤 细 菌 属 水 平 群 落 丰 度 F ig 4 H orizontal com m unity abundance of soil bacterial genera 138 6 期 闫 宁 等 强 还 原 土 壤 灭 菌 处 理 对 人 参 连 作 土 壤 细 菌 群 落 结 构 及 土 壤 酶 活 的 影 响 2 4 土 壤 细 菌 群 落 多 样 性 与 土 壤 酶 活 性 相 关 关 系 分 析 图 10 为 经 3 种 方 式 改 良 后 的 土 壤 不 同 细 菌 群 落 结 构 与 土 壤 酶 活 性 的 相 关 关 系 可 以 看 出 在 总 丰 度 前 30 的 属 细 菌 中 不 同 细 菌 群 落 结 构 与 土 壤 酶 活 性 存 在 差 异 其 中 土 壤 漆 酶 与 C a n d id a tu s S o lib a c te r 呈 显 著 正 相 关 关 系 P 0 05 土 壤 过 氧 化 氢 酶 与 P h e n y lo b a c te r iu m 呈 显 著 负 相 关 关 系 P 0 05 土 壤 酸 性 磷 酸 酶 与 多 种 菌 属 呈 正 相 关 关 系 其 中 与 n o r a n k f n o r a n k o n o r a n k c K D 4 9 6 和 n o r a n k f n o r a n k o G a ie lla les 呈 显 著 正 相 关 关 系 P 0 05 与 C a n d id a tu s U d a e o b a c te r 呈 极 显 著 正 相 关 关 系 P 0 01 土 壤 蔗 糖 酶 与 R o s e is o lib a c ter 呈 显 著 负 相 关 关 系 P 0 05 与 其 他 菌 属 的 相 关 系 数 均 较 低 土 壤 脲 酶 影 响 着 多 种 菌 属 其 中 与 n o r a n k f n o r a n k o 注 同 一 月 份 不 同 小 写 字 母 表 示 P 0 05 显 著 差 异 N ote D ifferent low ercase letters in the sam e m onth indicate significant differences of P 0 05 图 5 不 同 方 式 改 良 处 理 人 参 土 壤 不 同 月 份 的 漆 酶 活 性 F ig 5 Laccase activity in different m onths of G inseng soil im proved by different m ethods 注 同 一 月 份 不 同 小 写 字 母 表 示 P 0 05 显 著 差 异 N ote D ifferent low ercase letters in the sam e m onth indicate significant differences of P 0 05 图 6 不 同 方 式 改 良 后 人 参 土 壤 不 同 月 份 的 过 氧 化 氢 酶 活 性 F ig 6 C atalase activity in different m onths of G inseng soil im proved by different m ethods 139 中 国 农 业 科 技 导 报 24 卷 V ic in a m ib a c te r a le s 呈 显 著 正 相 关 关 系 P 0 05 与 u n c la s s ifie d f G e m m a tim o n a d a c e a e 呈 显 著 负 相 关 关 系 P 0 05 与 P a e n ib a c illu s 类 芽 孢 杆 菌 属 u n c la s s ifie d f S p o r o la c to b a c illa c e a e 以 及 R a m lib a c te 均呈极显著负相关关系 P 0 01 3 讨 论 研 究 表 明 随 着 人 参 栽 培 年 限 增 加 人 参 根 际 土 壤 中 的 有 害 真 菌 属 的 数 量 会 增 多 而 有 益 细 菌 属 的 数 量 会 减 少 29 因 此 可 以 通 过 增 加 有 益 细 菌 属 的 数 量 及 丰 度 来 缓 解 人 参 连 作 障 碍 问 题 本 研 究 通 过 分 析 3 种 方 式 改 良 后 的 人 参 连 作 土 壤 中 的 有 益 细 菌 属 数 量 及 丰 度 发 现 R SD SF 组 和 R SD F 组 的 有 益 细 菌 属 数 量 均 高 于 SF F 组 细 菌 群 落 丰 度 也 不 同 原 因 可 能 与 人 参 连 作 土 壤 经 强 还 原 土 壤 灭 菌 处 理 后 因 输 入 较 多 的 有 机 物 而 具 有 较 高 的 碳 固 存 潜 力 并 有 效 抑 制 土 壤 中 的 病 原 真 菌 微 生 物 从 而 使 土 壤 中 有 益 微 生 物 占 领 有 利 生 态 位 有 关 这 与 A li等 30 的 研 究 结 果 一 致 除 此 之 外 经 3 种 方 式 处 理 后 的 人 参 连 作 土 壤 中 各 自 存 在 着 不 同 的 优 势 菌 群 其 中 B a c illu s 芽 孢 杆 菌 属 为 3 种 改 良 土 壤 中 共 有 的 优 势 菌 群 该 菌 属 在 SF F 组 注 同 一 月 份 不 同 小 写 字 母 表 示 P 0 05 显 著 差 异 N ote D ifferent low ercase letters in the sam e m onth indicate significant differences of P 0 05 图 7 不 同 方 式 改 良 后 的 人 参 土 壤 不 同 月 份 的 酸 性 磷 酸 酶 活 性 F ig 7 A cid phosphatase activity in different m onths of G inseng soil im proved by different m ethods 注 同 一 月 份 不 同 小 写 字 母 表 示 P 0 05 显 著 差 异 N ote D ifferent low ercase letters in the sam e m onth indicate significant differences of P 0 05 图 8 不 同 方 式 改 良 后 的 人 参 土 壤 不 同 月 份 的 蔗 糖 酶 活 性 F ig 8 Sucrase activity in different m onths of G inseng soil im proved by different m ethods 140 6 期 闫 宁 等 强 还 原 土 壤 灭 菌 处 理 对 人 参 连 作 土 壤 细 菌 群 落 结 构 及 土 壤 酶 活 的 影 响 中 所 占 的 丰 富 度 最 高 高 达 9 16 而 在 R SD F 组 所 占 的 丰 富 度 最 低 仅 为 1 82 B a c illu s 具 有 巨 大 的 遗 传 多 样 性 和 代 谢 多 样 性 在 土 壤 生 态 系 统 中 发 挥 着 从 养 分 循 环 到 植 物 抗 逆 性