不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析.pdf

中国农业科学 2023 56 24 4842 4853 Scientia Agricultura Sinica doi 10 3864 j issn 0578 1752 2023 24 004 收稿日期 2023 04 30 接受日期 2023 08 06 基金项目 山东省自然科学基金 ZR2022QC005 山东省农业科学院创新工程 CXGC2023A46 CXGC2023A22 中央引导地方科技发展项目 YDZX2022131 联系方式 于天一 E mail tianyi 1984 杨吉顺 E mail jsyang94 于天一和杨吉顺为同等贡献作者 通信作者吴月 E mail wuyuesw 开放科学 资源服务 标识码 OSID 不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的 比较分析 于天一 杨吉顺 吴正锋 张智猛 沈浦 郑永美 李尚霞 吴菊香 孙棋棋 吴月 山东省花生研究所 山东青岛 266100 摘要 目的 表征不同类型地膜对花生根际细菌群落和花生生长及产量的影响 探讨根际细菌群落与花生生长和产量间的 相互关系 为进一步提高花生产量提供理论依据 方法 设置 4 个处理并进行 9 年定位试验 包括露天对照处理 LU 黑 膜处理 HEI 降解膜处理 JI 和普通膜处理 PU 以 2022 年开花期和成熟期花生根际土壤为研究对象 借助 Illumina MiSeq PE300 测序平台 以 16S rRNA 基因为靶标 研究不同类型地膜对根际细菌群落结构和功能 花生生长和产量的影响 结果 与对照相比 黑膜 降解膜和普通膜处理中花生产量分别提高 0 45 2 34 2 44 14 36 和 6 14 24 69 在开花期和成熟期 黑膜处理共改变了 6 种纲和属水平的根际细菌群落相对丰度 但相关性分析结果表明这些细菌群落与花 生生长和产量无关 降解膜处理共改变了 6 种纲和属水平的根际细菌群落相对丰度 其中 1 纲 Blastocatellia 细菌群落 与花生产量呈正相关 普通膜处理共改变了 12 种纲和属水平根际细菌群落的相对丰度 其中 1 纲 Acidobacteriae 和 1 属 Ellin6067 细菌群落与花生主茎高和侧枝数相关 1 纲 Clostridia 和 2 属 Pseudomonas Ellin6067 细菌群落 与花生产量相关 根际细菌群落的功能预测结果显示 黑膜处理在开花期和成熟期降低了与氮代谢相关的氮呼吸和硝酸盐呼 吸功能 降解膜处理在开花期降低了硝酸盐还原 氮呼吸和硝酸盐呼吸功能 在成熟期对氮代谢功能无显著影响 普通膜处 理在开花期降低了需氧氨氧化和硝酸盐呼吸功能 在成熟期提高了这两种氮代谢功能 结论 黑膜对花生产量和根际细菌 群落影响不显著 降解膜具备改善成熟期根际细菌群落结构和增产的能力 但增产效果不稳定 普通膜的增产和改善根际细 菌群落结构和功能的效果优于降解膜 关键词 黑膜 降解膜 普通膜 花生 根际细菌群落 Comparative Analysis of the Effects of Different Types of Plastic Film on Peanut Growth and Rhizobacterial Community YU TianYi YANG JiShun WU ZhengFeng ZHANG ZhiMeng SHEN Pu ZHENG YongMei LI ShangXia WU JuXiang SUN QiQi WU Yue Shandong Peanut Research Institute Qingdao 266100 Shandong Abstract Objective This study was carried out to investigate the effects of different types of plastic film on peanut rhizobacterial community and peanut growth yield explore the relationships between rhizobacterial community and peanut growth yield and provide a basis for further improving peanut yield Four treatments were set up and conducted for 9 continuous years including control treatment LU black film treatment HEI bio degradable film treatment JI and conventional film treatment 24期 于天一等 不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析 4843 PU Taking the rhizosphere soil of peanut at the flowering stage and mature stage in 2022 as the research object Illumina MiSeq PE300 as the sequencing plat and 16S rRNA gene as the target gene effects of different types of film treatments on the structure and function of rhizobacterial community and the growth and yield of peanut were studied Result Compared with LU peanut yield was increased by 0 45 2 34 2 44 14 36 and 6 14 24 69 in HEI JI and PU treatment respectively At the flowering stage and mature stage HEI treatment totally altered the relative abundances of 6 rhizobacterial communities at the levels of class and genus while results of correlation analysis showed that there was no correlation between rhizobacterial community and peanut growth or yield JI treatment totally altered 6 rhizobacterial communities at the levels of class and genus among which 1 class Blastocatellia showed positive relationship with peanut yield PU treatment totally influenced 12 rhizobacterial communities at the levels of class and genus of these 1 class Acidobacteriae and 1 genus Ellin6067 were correlated with peanut main stem height and lateral branch number at the flowering stage 1 class Clostridia and 2 genera Pseudomonas Ellin6067 were correlated with peanut yield at the mature stage The functional prediction results of rhizobacterial community showed that HEI treatment reduced the nitrogen and nitrate respiration functions at the flowering stage and mature stage JI treatment reduced the functions of nitrate reduction nitrogen respiration and nitrate respiration at the flowering stage but had no significant effect on nitrogen metabolism at the mature stage PU treatment decreased aerobic ammonia oxidation and nitrate respiration at the flowering stage and increased these two nitrogen metabolism functions at the mature stage Conclusion Black film has no significant effect on peanut yield and rhizobacterial community Bio degradable film can improve the structure of rhizobacterial community and yield at the mature stage but its yield increasing effect is not stable Conventional film possesses better improving effects than bio degradable film in peanut yield and rhizobacterial community structure and function Key words black film bio degradable film conventional film peanut rhizobacterial community 0 引言 研究意义 据估计 全球约有2 000万公顷农 田通过覆盖地膜来抑制杂草生长 减少土壤养分和水 分流失 增加地温 促进作物早熟并提高作物产量 1 普通地膜 普通膜 能够显著提高作物产量 但却 将大量微塑料和塑化剂引入到环境中 2 对土壤环境 危害严重 3 黑色地膜 黑膜 由于其不透光的特性 能够抑制杂草生长并减少除草剂使用 但也将大量 塑料污染物释放到土壤中 4 生物降解地膜 降解膜 在使用过程中能够分解为CO 2 和H 2 O 几乎不会引 入塑料污染物 对环境友好 应用潜力巨大 5 6 作 为生态系统的重要组成部分 根际微生物能够对不 同类型地膜处理作出快速响应 因此 根际微生物 作为评价作物生长情况和土壤生态的重要指标被广 泛应用于农业研究领域 7 前人研究进展 自20 世纪70年代以来 地膜覆盖技术在我国作物种植中 得到了全面推广 增产效果显著 8 研究发现 覆膜 穴播能够将谷子平均产量提高11 1 出米率提高 6 1 千粒重提高5 7 降解膜0 008 mm 70 d处理 较不覆膜对照处理增产20 2 普通黑膜处理较不覆 膜处理增产10 5 9 翟勇全等 10 研究发现 与不覆 膜处理相比 普通地膜处理将玉米地上部分物质累积 量 吸氮量 氮肥回收利用率和氮肥农学效率提升 10 82 11 97 31 47 和26 20 普通膜 黑膜 和生物降解膜将花生产量分别提高30 11 和6 左右 4 11 12 地膜覆盖对生态环境的另一类影响是显 著改变了包括根际微生物在内的土壤微生物群落结 构 研究表明 覆膜处理不仅增加了玉米根际土壤 细菌和真菌的总OTU数 丰富度和多样性 13 也加 剧了土壤中微生物群落的演替 影响了土壤微生物 群落结构的稳定性 14 此外 不同类型的地膜对土 壤微生物的影响也不尽相同 路露等 15 发现与普通 膜相比 木质素生物降解膜能够增加真菌壶菌门 Chytridomycota 的相对丰度 腐殖酸生物降解膜 能够增加真菌子囊菌门 Ascomycota 和细菌疣微菌 门 Verrucomicrobiota 拟杆菌门 Bacteroidota 的相对丰度 然而 关于地膜或不同类型的地膜对 花生根际微生物群落影响的研究较少 少量的相关 研究也局限于单一种类地膜对部分可培养微生物数 量及土壤活性的影响 例如 普通膜能够增加土壤 细菌和放线菌数量 降低真菌数量 提高土壤呼吸 速率 利于土壤养分分解 16 降解膜具备提高土壤 酶活性和微生物活动的能力 17 本研究切入点 不同类型地膜对花生的增产效果不同 但关于不同 类型地膜对花生根际细菌群落影响的比较研究较为 匮乏 拟解决的关键问题 通过测定花生根际土 壤中16S rRNA基因 比较分析黑膜 普通膜和降解 膜对花生根际细菌群落结构和功能以及花生生长和 产量的影响 4844 中 国 农 业 科 学 56卷 1 材料与方法 1 1 试验材料 试验地位于山东省花生研究所莱西试验站 120 51 E 36 82 N 土壤基础理化性质 有机 质10 58 g kg 1 全氮0 56 g kg 1 全磷0 45 mg g 1 速效磷23 33 mg kg 1 速效钾45 92 mg kg 1 交换 钙2 15 g kg 1 含水量14 05 pH 6 48 黑膜为 黑色聚乙烯薄膜 普通膜为无色聚乙烯薄膜 生物 降解膜为无色纤维素生物降解薄膜 花生品种为花 育22 1 2 试验设计 设置4个处理 无地膜覆盖的露天对照处理 LU 黑膜覆盖处理 HEI 普通膜覆盖处理 PU 生物降解膜覆盖处理 JI 每个处理的氮磷钾肥施 用量相同 氮肥 尿素 120 kg hm 2 磷肥 钙镁磷 肥 90 kg hm 2 钾肥 KCl 120 kg hm 2 每个处理 包含3个随机分布的小区 每个小区种植7垄 垄宽 0 85 m 长度15 m 一垄双行 一穴两株 行距和株 距均为0 20 m 人工播种覆膜 采用常规方法管理 自2014年起 按照上述4个处理进行花生连作定位 试验 1 3 样品采集 在开花期 2022年7月7日 和成熟期 2022 年9月20日 每个小区采用对角线三点采样法随 机采集三垄六穴12株植株 测定开花期植株的主茎 高 侧枝长和侧枝数及成熟期植株的主茎高 地上干 重 果针数和果干重 将紧密附着在花生根部的土壤 2 mm 作为根际土进行采集 将每个小区12株 花生的根际土混合均匀作为一个处理的一个重复土 样 每处理包括3个重复土样 土壤样品保存于 80 冰箱 用于测定根际细菌群落结构和组成 于2020 2022年成熟期 9月20日 测定花生产量 在每 个小区的一个中间垄上量取5 m的垄长 收获该范围 内的所有花生果实 自然晾干后测定果实干重 每处 理获得3个重复数据 取平均值后折算每公顷的平均 产量 1 4 土壤 DNA 提取和 16S rRNA 基因的高通量测序 使用美国MP Biomedical公司的FastDNA Spin Kit for Soil试剂盒提取0 5 g花生根际土壤样品的总 DNA 使用微型分光光度计 Thermo Fisher ND 2000 Thermo Fisher Scientific USA 测定DNA的纯度和 浓度 以提取的DNA样本为模板 以341 F 5 CCT AYG GGR BGC ASC AG 3 和806 R 5 GGA CTA CNN GGG TAT CTA AT 3 为引物 对根际细菌 16S rRNA基因的V3 V4区进行PCR扩增 扩增 程序 95 5 min 95 30 s 50 30 s 72 1 min 35个循环 72 10 min PCR产物在浓 度为1 的琼脂糖凝胶上进行电泳检测 使用DNA 片段回收试剂盒 北京天根生化科技有限公司 回收PCR产物中的DNA片段 将片段送至北京 诺禾致源生物信息技术有限公司进行测序 测序 平台为Illumina MiSeq PE300 Illumina San Diego CA USA 原始序列上传至NCBI SRA数据库 SRP434763 1 5 数据处理与分析 数据分析流程参考CHEN等 18 描述的方法 采用 QIME v1 9 1 对下机数据进行质量过滤 合并及去 除嵌合体操作 19 采用UPARSE v7 1 对物种分类 的OTU Operational Taxonomic Units 进行聚类 核 苷酸相似性设置为97 20 比对Silva数据库 http www arb silva de 得到每个OTU对应的物 种信息 采用QIME v1 9 1 分析根际细菌的OTU 数 Shannon指数和Chao1值 采用Bray Curtis算法 对根际细菌群落结构的主坐标进行分析 基于OTU 通过SPSS软件的单因素ANOVA和Duncan法 P 0 05 分析不同处理间花生生长参数和产量的差异显 著性以及根际细菌群落的多样性 丰富度和相对丰度 的差异显著性 采用SPSS软件的线性回归分析OTU 数与花生生长参数及产量间的关系 计算Spearman s 相关性系数以检测纲和属水平根际细菌群落与花生生 长参数及产量的相关性 2 结果 2 1 花生生长和产量 不同类型地膜处理对花生生长及产量的影响见图 1 对于花生生长来讲 图1 A G 与露天对照 LU 相比 黑膜处理 HEI 影响了花生的开花期侧枝长 和成熟期主茎高 降解膜处理 JI 显著改变了成熟 期主茎高和地上干重 普通膜处理 PU 影响了开花 期侧枝数 主茎高 成熟期主茎高 地上干重 果针 数 果干重共6种生长参数 该结果说明普通膜对花 生生长影响最大 黑膜和降解膜次之 3年产量结果 显示 图1 H HEI处理对花生产量影响不显著 PU处理使花生产量显著提高6 14 24 69 JI处理 在2020年和2022年分别使花生产量显著提高14 36 24期 于天一等 不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析 4845 10 20 30 40 50 LU HEI PU JI 开花期 主茎高 Mai n s hoo t h e i ght cm a a a b 0 10 20 30 40 50 LU HEI PU JI a ab bc c 0 2 4 6 8 10 12 14 LU HEI PU JI a ab ab b 50 52 54 56 58 60 62 64 66 LU HEI PU JI a b b b 0 5 10 15 20 25 30 35 40 LU HEI PU JI a ab b b 10 20 30 40 50 60 70 80 LU HEI PU JI a ab ab b 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 LU HEI PU JI 成熟期 果干重 Frui t d r y weig ht g a ab b b 1000 2000 3000 4000 5000 6000 2022 2021 2020 LU HEI PU JI a a b b ab b b a b c c A B H C DE F G 0 0 0 开花期 侧枝长 La ter a l b r an ch le ng th cm 开花期 侧枝数 Lateral branch number 成熟期 主茎高 Main sh oot heig ht cm 成熟期 地上干重 Sho ot dry wei ght g 成熟期 果针数 Fru it need le nu mber 公顷产量 Yi el d kg hm 2 图 1 不同类型地膜处理对花生生长及产量的影响 Fig 1 Effects of different kinds of plastic film treatments on peanut growth and yield 和5 55 在2021年对花生产量影响不显著 说明不 同类型地膜对花生产量影响存在差异 普通膜的增产 效果优于降解膜 降解膜优于黑膜 2 2 花生根际细菌群落测序及多样性分析 各处理样本根际细菌群落共检测出75门 151纲 345目 483科 796属和489种 获得有效序列550 775 条 其中开花期273 994条 成熟期276 781条 开花 期PU处理有效序列最高 为71 518条 成熟期JI处 理有效序列最高 为70 569条 图2 A 所有样本 的OTU总数为28 895 与LU相比 HEI处理对开花 期和成熟期根际细菌群落OTU数影响不显著 PU处 理中开花期根际细菌群落OTU数降低22 29 成熟 期根际细菌群落OTU数提高12 52 JI处理中开花 期根际细菌群落OTU未受到显著影响 成熟期根际 细菌群落OTU数提高14 99 图2 B 开花期和成熟期不同类型地膜处理下花生根际 细菌群落的 多样性指数见图2 C 与LU相比 HEI处理的Shannon指数在开花期和成熟期未受到 显著影响 说明黑膜处理不影响开花期和成熟期根 际细菌群落多样性 PU处理中开花期的Shannon指 数显著降低5 86 成熟期的Shannon指数显著提 高2 96 说明普通膜处理显著影响了开花期和成 熟期根际细菌群落多样性 JI处理中开花期的 Shannon指数未受到显著影响 成熟期的Shannon 指数提高3 91 说明降解膜处理仅影响了成熟期 根际细菌群落多样性 开花期和成熟期不同类型地膜处理下花生根际细 菌群落的丰富度指数见图2 D 在开花期 HEI PU 和JI处理的Chao1值与LU处理相似 说明地膜处理 对开花期根际细菌群落的丰富度无显著影响 在成熟 期 与LU相比 PU处理中Chao1值提高33 10 但HEI和JI处理的Chao1值未受到显著影响 说明只 有普通膜处理能够显著提高成熟期根际细菌群落的丰 富度 黑膜和降解膜处理不具备此种能力 4846 中 国 农 业 科 学 56卷 a ab ab abc abc bcd cd d 4500 3500 OUT 数 OT U nu mb er 2500 PUHEI JI JIPUHEILULU a ab ab ab ab b b b 8000 4000 PUHEI JI JIPUHEILULU 6000 10 0 9 5 9 0 a ab ab abc abc bc c d PUHEI JI JIPUHEILULU PUHEI JI JIPUHEILULU 60000 65000 70000 a ab abc abc abc bc bc c 75000 B D 开花期 Flowering stage成熟期 Mature stage开花期 Flowering stage成熟期 Mature stage Chao1 值 Cha o 1 va lue 有效序列 Effe ctive ta gs A C Shanno n 指数 Sh an non in dex 图 2 开花期和成熟期花生根际土壤样本有效序列 A OTU 数 B Shannon 指数 C 和 Chao1 值 D Fig 2 Effective tags A OTU number B Shannon index C and Chao1 value D of peanut rhizosphere soil samples at the flowering stage and mature stage 开花期和成熟期根际细菌群落结构的PCoA分析 结果见图3 第一主坐标和第二主坐标的方差贡献率 分别为34 07 和11 85 累计方差贡献率为45 92 在开花期 PU与LU处理在第一轴上很好地分开 在成熟期 PU和JI处理与LU和HEI处理在第二 轴上很好地分开 该结果说明与露天对照相比 黑 膜处理对开花期和成熟期花生根际细菌群落结构无 显著影响 普通膜处理影响了开花期和成熟期根际 细菌群落结构 降解膜处理影响了成熟期根际细菌 群落结构 2 3 花生根际细菌群落组成 在所有处理中 纲水平的优势菌群 top16 任何 一个处理的相对丰度 1 即可 相对丰度之和达到 73 76 主要为Gammaproteobacteria 16 29 Alphaproteobacteria 12 63 Bacteroidia 7 07 和Acidobacteriae 4 65 图4 A 与LU相比 HEI处理中开花期和成熟期Clostridia的相对丰度分别 提高30 29 和95 成熟期Blastocatellia的相对丰度 降低35 37 PU处理中开花期Clostridia p unidentified Bacteria c Acidobacteriae和Bacilli的相 对丰度分别提高102 49 85 12 和68 12 成熟期 Clostridia的相对丰度提高225 JI处理中开花期 Clostridia的相对丰度降低58 92 成熟期Clostridia 的相对丰度提高205 据此可知 黑膜 普通膜和 降解膜处理显著改变了3 4和2纲水平根际细菌群落 的相对丰度 在所有处理中 属水平的优势菌群 top13 任何 一个处理的相对丰度 1 即可 相对丰度之和为 21 9 其中Sphingomonas相对丰度最高 5 91 其次为RB41 2 67 和Gemmatimonas 2 20 图 4 B 与LU相比 HEI处理中开花期Haliangium 的相对丰度降低34 04 成熟期MND1和Ellin6067 的相对丰度分别提高41 24 和22 45 PU处理中开 花期Sphingomonas Paraburkholderia和Bacillus的相 对丰度分别提高67 42 100 和75 31 Pseudomonas的相对丰度降低93 42 在成熟期 MND1和Ellin6067的相对丰度分别提高26 80 和 34 69 Pseudomonas和Bryobacter的相对丰度分别 降低75 93 和13 77 JI处理中开花期Bacteroides 的相对丰度降低80 41 Ellin6067的相对丰度提高 81 48 成熟期Pseudomonas的相对丰度降低 68 46 MND1的相对丰度提高36 08 因此 黑膜 普通膜和降解膜处理显著改变了3 8和4属水平根际 细菌群落的相对丰度 24期 于天一等 不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析 4847 LU HEI PU JI LU HEI PU JI 成熟期 Mature stage 开花期 Flowering stage 0 2 0 1 0 0 1 0 2 0 1 0 0 1 0 2 0 3 PC2 1 1 85 PC1 34 07 图 3 开花期和成熟期不同类型地膜处理的根际细菌群落结构 PCoA 分析 Fig 3 Rhizobacterial community structure of different kinds of plastic film treatments assessed by principal coordinate analysis at the flowering stage and mature stage 属水平物种相对丰度 Relati ve abun dance at gen u s l e vel 纲水平物种相对丰度 Relativ e ab und ance at class level 图 4 开花期和成熟期根际细菌群落在纲和属水平的相对丰度 1 Fig 4 Relative abundance 1 of rhizobacterial community at class and genus levels at the flowering stage and mature stage 2 4 花生根际细菌群落与花生生长及产量的相关性 相关性分析结果表明 HEI处理的根际细菌群落 OTU数与花生生长和产量无关 JI和PU处理的OTU 数与开花期侧枝长和成熟期产量显著相关 表1 进一步 Spearman s相关性分析结果表明 在开花期 PU处理中相对丰度被显著提高的p unidentified Bacteria c Acidobacteriae 纲水平 与被降低的花生 主茎高 MS 呈负相关 JI和HEI处理的纲水平根 4848 中 国 农 业 科 学 56卷 际细菌群落与花生生长参数无关 图5 A 对于开 花期属水平的根际细菌群落来讲 图5 B HEI处 理的属水平根际细菌群落与花生生长参数无关 在PU 处理中 相对丰度被降低的Pseudomonas与被降低的 花生主茎高和侧枝长 LBL 显著相关 在JI处理中 相对丰度被显著提高的Ellin6067与花生侧枝长呈负 相关 但该处理的花生侧枝长并没有受到显著影响 说明该菌群对花生侧枝长影响较小 上述结果表明 在开花期 普通膜处理影响的1纲 p unidentified Bacteria c Acidobacteriae 和1属 Pseudomonas 根 际细菌群落与花生主茎高和侧枝数相关 降解膜和黑 膜处理影响的纲和属水平根际细菌群落与花生生长无 显著相关性 对于成熟期纲水平根际细菌群落来讲 图5 A HEI处理中纲水平的根际细菌群落与花生产量 YD 无关 在PU处理中 相对丰度被显著提高的Clostridia LU MS Gammaproteobacteria Bacteroidia Alphaproteobacteria Clostridia Acidobacteriae unidentified Actinobacteria p unidentified Bacteria c Acidobacteriae Blastocatellia Verrucomicrobiae p unidentified Bacteria c Alphaproteobacteria unidentified Gemmatimonadetes Nitrospira unidentified Bacteria Polyangia Bacilli Thermoleophilia MS LBL HEI MS LB L PU JI MS LBL YD LU YD HEI 开花期 Flowering stage YD PU YD JI LU MS LBL Sphingomonas RB41 Pseudomonas Bacteroides Gemmatimonas Candidatus Solibacter Paraburkholderia Lachnospiraceae NK4A136 Bacillus MND1 Bryobacter Ellin6067 Haliangium MS LBL HEI LBL MS PU LBL MS JI YD LU YD HEI YD PU YD JI A B LB L 成熟期 Mature stage 开花期 Flowering stage 成熟期 Mature stage 0 5 1 0 0 0 5 1 0 MS 主茎高Main shoot height LBL 侧枝长Lateral branch length YD 产量Yield 图 5 开花期和成熟期纲 A 和属 B 水平根际细菌群落与花生生长 产量的 Spearman s 相关性分析 Fig 5 Spearman s correlation analysis between rhizobacterial community at class A genus B levels and peanut growth yield at the flowering stage and mature stage 24期 于天一等 不同类型地膜对花生生长及根际细菌群落影响的比较分析 4849 表 1 花生根际细菌群落 OTU 数与花生生长 产量的相关性 Table 1 Correlation coefficients between OTU number of rhizobacterial community and peanut growth yield 时期Stage 指标Index LU HEI LU PU LU JI OTU 主茎高Main shoot height 0 269 0 035 0 060 OTU 侧枝数Lateral branch number 0 107 0 328 0 320 开花期Flowering stage OTU 侧枝长Lateral branch length 0 119 0 0 005 OTU 主茎高Main shoot height 0 807 0 587 0 899 OTU 地上干重Shoot dry weight 0 573 0 541 0 605 OTU 果针数Fruit needle number 0 384 0 487 0 713 OTU果干重Fruit dry weight 0 341 0 028 0 042 成熟期Mature stage OTU 产量Yield 0 074 0 041 0 044 P 0 05 P 0 01 与花生产量呈正相关 在JI处理中 相对丰度被降低 的Blastocatellia与花生产量呈负相关 对于成熟期属 水平的根际细菌群落来讲 图5 B 在PU处理中 相对丰度分别被降低或提高的Pseudomonas Ellin6067 与花生产量呈负相关 JI和HEI处理中属水平根际细 菌群落与花生产量无关 该结果说明 在成熟期 黑 膜处理的花生产量与根际细菌群落无关 普通膜处理 的花生产量与1纲 Clostridia 根际细菌群落呈正相 关 与2属 Pseudomonas Ellin6067 根际细菌群落呈 负相关 降解膜处理的花生产量与1纲 Blastocatellia 根际细菌群落呈正相关 2 5 根际细菌群落功能预测 开花期和成熟期花生根际细菌群落功能预测 结果显示 与LU相比 HEI PU和JI处理分别影 响了10 12和8种代谢功能 PU处理对根际细菌 群落的代谢影响最大 HEI和JI处理次之 这些受 到影响的功能主要为需氧异养 发酵芳香化合物降 解和氮代谢相关功能 对于氮代谢相关功能来讲 HEI处理在开花期和成熟期持续降低了氮呼吸和硝 酸盐呼吸功能 PU处理在开花期降低了需氧氨氧化 和硝酸盐呼吸功能 在成熟期提高了这两种代谢功 能 JI处理在开花期降低了硝酸盐还原 氮呼吸和 硝酸盐呼吸功能 在成熟期对氮代谢功能无显著影 响 表2 3 讨论 3 1 不同类型地膜对根际微生物群落的影响 地膜处理具备显著改变作物根际微生物群落 组成的能力 LI等 21 研究发现 普通膜能够招募 利于玉米生长的微生物类群 包括目水平的细菌 SBR1013和S085以及科水平的真菌Aspergillaceae Laslosphaeriaceae和Hypocreaceae XUE等 22 研究表 明 降解膜能够富集与塑料降解相关的Pedomicrobium 和Comamonas以及与土壤氮代谢相关的Nitrobacter 和Nitrospira 刘岳飞等 23 研究发现 黑膜有助于形成 以Lysobacter 属 和Bacillus 属 为优势菌群的土 壤环境 相似地 本研究发现普通膜处理显著改变了 花生根际细菌的群落组成 影响了开花期纲水平 Clostridia p u