摘 要:【目的】研究增施微生物肥對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響,為設(shè)施蔬菜栽培過(guò)程中微生物肥的使用、土壤改良及提高蔬菜產(chǎn)量提供理論基礎(chǔ)。
【方法】選擇蔬菜為黃瓜,以土壤微生物為研究對(duì)象,以不施用微生物肥土壤為對(duì)照,采用16S rRNA和真菌ITS區(qū)測(cè)序,分析微生物肥對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響。
【結(jié)果】增施微生物肥可增加擬桿菌門、綠彎菌門和厚壁菌門的細(xì)菌豐度和擔(dān)子菌門的真菌豐度,降低子囊菌門和被孢霉門的真菌豐度;增加土壤中微生物的均勻度和細(xì)菌的多樣性,降低真菌多樣性;通過(guò)增加有益細(xì)菌的含量、減少病源真菌、豐富種群,有效改善土壤微生物群落功能,微生物群落的代謝功能強(qiáng)于對(duì)照土壤。
【結(jié)論】施用微生物肥料可以改善土壤營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,為土壤微生物的生命活動(dòng)提供充足的養(yǎng)分和能源,從而促進(jìn)微生物生長(zhǎng)繁殖,豐富種群,有效改善土壤微生物群落功能。
關(guān)鍵詞:黃瓜;微生物肥;細(xì)菌;真菌;多樣性
中圖分類號(hào):S626.5"" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A"" 文章編號(hào):1001-4330(2024)07-1727-11
0 引 言
【研究意義】土壤微生物群落是一個(gè)特別的生物群體,其數(shù)量和活性是土壤肥力的基礎(chǔ)[1]。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,土壤微生物不僅可以調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育、抑制病原微生物的生長(zhǎng),還可以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化、土壤肥力的保持及能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)[2-4]。土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和多樣性受土壤理化性質(zhì),農(nóng)田耕作措施,種植類型,作物基因型和化感作用等因素影響[5-9]。通過(guò)配施微生物肥料改善土壤生態(tài)環(huán)境,對(duì)減少化肥使用量、降低化肥用量有重要意義[10]?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】施用微生物肥可促進(jìn)土壤中細(xì)菌、真菌、放線菌、固氮菌、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌等各類菌群的增殖[11],有利于提高土壤供肥能力,增強(qiáng)根系活力,改善植物的營(yíng)養(yǎng),刺激植株生長(zhǎng),使作物增產(chǎn)[12],并對(duì)提高土壤微生物量碳、氮有顯著效果。我國(guó)目前已在30多種作物上應(yīng)用微生物肥料,并具有較好的效果[13]。【本研究切入點(diǎn)】目前設(shè)施蔬菜施用肥料以無(wú)機(jī)肥為主,針對(duì)設(shè)施種植中存在的土壤微生態(tài)菌群失衡等問(wèn)題,需要研究增施微生物肥對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能的影響。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】選擇黃瓜為試驗(yàn)作物,以土壤微生物為研究對(duì)象,以不施用微生物肥土壤為對(duì)照,采用16S rRNA和真菌ITS區(qū)測(cè)序,分析微生物肥對(duì)土壤群落結(jié)構(gòu)和功能的影響,為微生物肥在設(shè)施蔬菜栽培中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材 料
試驗(yàn)在新疆喀什地區(qū)疏勒縣設(shè)施蔬菜示范基地進(jìn)行,土壤類型為典型的沙土,溫室內(nèi)種植地面積為720 m2(長(zhǎng)×寬=90 m×8 m)。試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理。H0:基肥(有機(jī)肥20 m3/棚、復(fù)合肥(18-18-18)80 kg/棚);生育期根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)情況適時(shí)噴施葉面肥(磷酸二氫鉀、硼肥、EM菌液);H1:在H0的基礎(chǔ)上基肥增施微生物肥20 kg(枯草、蘇云金芽孢桿菌≥6×108/g、黃腐酸≥8%、腐殖酸≥25%、有機(jī)質(zhì)≥50%),微生物肥為五易生牌“激活帝”微生物肥。
各設(shè)3次重復(fù),隨機(jī)排列。于盛果期分別采集不同處理黃瓜的根際土壤。每個(gè)處理隨機(jī)選擇5株,將作物連根拔起后,去除石子、根系等雜物,混勻后過(guò)篩。將樣品裝入EP管中,迅速放入液氮中保存,用于土壤微生物基因組DNA提取。
1.2 方 法
1.2.1 DNA提取和PCR擴(kuò)增
根據(jù)OMEGA試劑盒 E.Z.N.ATM Mag-Bind Soil DNA Kit說(shuō)明書對(duì)土壤總DNA進(jìn)行提取,DNA 濃度和純度利用 NanoDrop2000 進(jìn)行檢測(cè),利用 1%瓊脂糖凝膠電泳檢DNA質(zhì)量。對(duì)真菌ITS1區(qū)域進(jìn)行序列擴(kuò)增,引物序列為F:GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG,R:GCTGCGTTCTTCATCGATGC。對(duì)細(xì)菌16SrRNA基因的V3-V4區(qū)域進(jìn)行PCR擴(kuò)增,引物序列為 :F:ACTCCTACGGGAGGCAGCA,R:GGACTACHVGGGTWTCTAAT。用2%瓊脂糖凝膠回收PCR產(chǎn)物,利用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit(Axygen Biosciences,Union City,CA,USA)進(jìn)行純化,Tris-HCl 洗脫,2%瓊脂糖電泳檢測(cè)。高通量測(cè)序文庫(kù)的構(gòu)建基于Illumina MiSeq 平臺(tái)的測(cè)序,由上海派森諾生物科技股份有限公司完成,并使用Prinseq、Usearch、Qiime、RDP Classifier等分析軟件對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行微生物多樣性的分析。
1.2.2 生物信息學(xué)
對(duì)高通量測(cè)序得到原始數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、過(guò)濾得到有效數(shù)據(jù),基于有效數(shù)據(jù)進(jìn)行序列去噪(QIIME2 (2019.4))或聚類(Vsearch (v2.13.4_linux_x86_64),cutadapt (v2.3)),并進(jìn)行功能基因FrameBot校正(FrameBot(v1.2))。采用QIIME (2019.4)軟件進(jìn)行α-多樣性分析。采用QIIME2 (2019.4)軟件進(jìn)行物種注釋,獲得物種分類信息,進(jìn)而對(duì)物種組成、物種差異與標(biāo)志物種等進(jìn)行分析。參照已知的微生物基因組數(shù)據(jù),進(jìn)行菌群基因或功能單元組成的預(yù)測(cè)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)整理采用WPS Office軟件進(jìn)行整理,采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行顯著性分析(Plt;0.05)。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理下土壤微生物有效序列數(shù)據(jù)量變化
研究表明,細(xì)菌多樣性:在6個(gè)樣品中共獲得315 987條高質(zhì)量序列,分配到11 174個(gè)OTU。樣本間共有的有代表性的OTU有2 027個(gè),不同樣本的代表OTU數(shù)量不一,其中H0土壤的OTU數(shù)目為6 564個(gè),H1土壤的OTU數(shù)目為6 637個(gè)。
真菌多樣性:在6個(gè)樣品中共獲得522 535條高質(zhì)量序列,分配到1 191個(gè)OTU。樣本間共有的有代表性的OTU有243個(gè),不同樣本的代表OTU數(shù)量不一,其中H0土壤的OTU數(shù)目為718個(gè),H1土壤的H1數(shù)目為716個(gè)。
2.2 不同處理下土壤微生物相對(duì)豐度變化
研究表明,細(xì)菌門類群主要集中在變形菌門(Proteobacteria,54.34%、52.47%),放線菌門(Actinobacteria,17.81%、15.55%),擬桿菌門(Bacteroidetes,7.02%、10.86%),綠彎菌門(Chloroflexi,4.57%、6.01%),芽單胞菌門(Gemmatimonadetes,6.03%、4.15%),酸桿菌門(Acidobacteria,4.10%、2.59%),厚壁菌門(Firmicutes,2.05%、3.30%)。真菌門類群只要集中在子囊菌門(Ascomycota,86.25%、76.16%),擔(dān)子菌門(Basidiomycola,3.08%、8.24%),被孢霉門(Morellomycota,1.60%、1.45%)。圖1
假單胞菌屬(Pseudomonas)、溶桿菌屬(Lysobacter)、Subgroup_6、鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)、S0134_terrestrial_group、藤黃色單胞菌屬(Luteimonas)、分支桿菌屬(Mycobacterium)、類固醇桿菌屬(Steroidobacter)、MND1、馬賽菌屬(Massilia);H1處理的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬水平主要為假單胞菌屬(Pseudomonas)、溶桿菌屬(Lysobacter)、藤黃色單胞菌屬(Luteimonas)、BIrii41、A4b、類固醇桿菌屬(Steroidobacter)、Chryseolinea、R7C24、Subgroup_6、芽孢桿菌屬(Bacillus)。H0處理的優(yōu)勢(shì)真菌屬水平主要為枝葡萄孢屬(Botryotrichum)、毛瓶毛殼屬(Lophotrichus)、毛殼菌屬(Chaetomium)、小鬼傘屬(Coprinellus)、頭束霉屬(Cephalotrichum)、鐮刀菌屬(Fusarium)、被孢霉屬(Mortierella)、閉小囊菌屬(Kernia)、足放線病菌屬(Scedosporium)、假裸囊菌屬(Pseudogymnoascus);H1處理的優(yōu)勢(shì)真菌屬水平主要為枝葡葡孢屬(Botryotrichum)、多毛瓶毛殼屬(Lophotrichus)、鬼傘屬(Coprinellus)、被孢霉屬(Mortierella)、Arthrographis、閉小囊菌屬(Kernia)、鐮刀菌屬(Fusarium)、不甲白癬菌屬(Pseudaleuria)、毛殼菌屬(Chaetomium)、酵母屬(Remersonia)。圖2
2.3 不同處理下土壤微生物α多樣性指數(shù)變化
研究表明,各樣品的覆蓋率均大于99%。在土壤細(xì)菌多樣性方面,H1處理土樣Shannon指數(shù)gt;H0處理,Simpson指數(shù)表現(xiàn)為H1gt;H0;真菌多樣性H0處理土樣Shannon指數(shù)gt;H1處理,Simpson指數(shù)表現(xiàn)為H0gt;H1。微生物群落均勻度H1處理土樣細(xì)菌Pielou evenness指數(shù)gt;H0處理,真菌相反。H1處理的土壤細(xì)菌多樣性較高,且均勻度較高;H0處理的土壤真菌多樣性和均勻性較高。增施微生物肥能夠增加土壤中的細(xì)菌多樣性,降低真菌多樣性,且能夠增加土壤中微生物的均勻度。表1
2.4 不同處理下土壤微生物物種的差異情況
研究表明, H0和H1的各樣品各自聚類在一起,處理內(nèi)真、細(xì)菌菌群的相似性較高,處理間單獨(dú)聚為一簇,真菌、細(xì)菌群落組成差異較大。
(LEfSe進(jìn)化分支圖由內(nèi)至外輻射的圓圈代表了由門至種的分類級(jí)別,在不同分類級(jí)別上的每一個(gè)小圓圈代表該水平下的一個(gè)分類,小圓圈直徑大小與相對(duì)豐度大小呈正比,著色原則為將無(wú)顯著差異的物種統(tǒng)一著色為白色,其他差異物種按該物種所在豐度最高的分組進(jìn)行著色。不同顏色表示不同分組,不同顏色的節(jié)點(diǎn)表示在該顏色所代表的分組中起到重要作用的微生物群,白色節(jié)點(diǎn)表示的是在不同分組中未起到重要作用的微生物類群)。圖3
對(duì)照H0土壤中富集的細(xì)菌微生物有46個(gè),主要包括酸桿菌門、Subgroup_6綱、Subgroup_6目、Subgroup_6科、Subgroup_6屬,Dehalococcoidia綱,Gitt GS_136綱、Gitt_GS 136目、Gitt GS_136屬,γ-變形菌門、S0134_terrestrial group綱、S0134_terrestrial group目、S0134_terrestrial group科、S0134_terrestrial group屬,Rokubacteria門、NC10綱、Rokubacteriales目、Rokubacteriales科、Rokubacteriales屬,嗜熱油菌綱、蓋勒氏菌目、Gaiellaceae科、Gaiella屬、土壤紅桿菌目、67_14科、67_14屬、土壤紅桿菌科,γ-變形菌綱、假單胞菌目、假單胞菌科、假單胞菌屬、亞硝化單胞菌科、Massilia屬、MND1屬、Nitrosospira屬,Actinomarinales科,丙酸桿菌目、類諾卡氏菌科,假諾卡氏目、假諾卡氏科,鞘脂桿菌目、鞘脂桿菌科,Tistrellales目、Geminicoccaceae科,bacteriap25科,鞘氨醇單胞菌屬;處理H1土壤中富集的細(xì)菌微生物有54個(gè),主要包括擬桿菌門、擬桿菌綱、噬幾丁質(zhì)菌目、噬幾丁質(zhì)菌科、噬纖維菌目、微顫藍(lán)細(xì)菌科、Ohtaekwangia屬和黃桿菌目、黃桿菌科、棲砂桿菌屬,綠彎菌門、綠彎菌綱、厭氧繩菌綱、SBR1031目、A4b科、A4b屬,異常球菌-棲熱菌門、特呂珀菌屬,厚壁菌門、桿菌綱、芽孢桿菌目、梭狀芽胞桿菌綱、梭菌目,髕骨細(xì)菌門、Saccharimonadia綱、Saccharimonadales目、Saccharimonadales科、Saccharimonadales屬,浮霉菌門,疣微菌門、疣微菌綱,δ-變形菌綱、粘球菌目、BIrii41科、BIrii41屬、侏囊菌科、侏囊菌屬,微單孢菌目、微單胞菌科,柄桿菌目,根瘤菌目、根瘤菌科,R7C24目、R7C24科,R7C24屬,黃單孢菌目、藤黃桿菌科、孤島桿菌屬,黃單胞菌科、單胞菌屬,Ilumatobacteraceae科,微桿菌科,Tardiphaga屬,噬氫菌屬。圖4~6
對(duì)照H0土壤中富集的真菌微生物有43個(gè),主要包括子囊菌門、散囊菌綱、爪甲團(tuán)囊菌目、Onygenales_fam_Incertae_sedis科、金孢屬;錘舌菌綱、Thelebolales目、假散囊菌科、假裸囊菌屬、煤炱菌目、球腔菌科、球腔菌屬、格孢腔菌目、光黑殼屬,毛霉門、毛霉綱、毛霉目、根霉科、根霉屬,炭角菌目、Bartaliniaceae科、Neotruncatella屬,小叢殼目、小不整球殼科、筍頂孢霉屬、織球殼屬,肉座菌目、蟲(chóng)草菌科、蠟蚧菌屬、肉座菌科、頂孢屬、叢赤殼科、鐮刀菌屬、葡萄穗霉科、葡萄穗霉屬,糞傘科、錐蓋傘,光柄菇科、小包腳菇屬,圓孢霉屬,毛殼屬,Mycothermus,無(wú)莖真菌屬。處理H1土壤中富集的真菌微生物有9個(gè),主要包括羅茲菌門,捕蟲(chóng)霉門,擔(dān)子菌門、傘菌綱、木耳目、傘菌目、鬼傘科、小鬼傘屬、墨頭菌屬。不同處理富集的微生物物種顯著不同。與處理H0相比,增施微生物肥使土壤富集更多的細(xì)菌,且以有益細(xì)菌為主,并減少了致病真菌的豐度。圖7
2.5 不同處理土壤微生物代謝通路分析及功能潛能預(yù)測(cè)
研究表明,處理H0和H1土壤中的細(xì)菌微生物群落功能基因在代謝途徑上的主要集中在細(xì)胞進(jìn)程、環(huán)境信息處理、遺傳信息處理、代謝四大類,細(xì)胞進(jìn)程通路主要是細(xì)胞生長(zhǎng)和死亡、細(xì)胞的能動(dòng)性、細(xì)胞群落—原核生物、運(yùn)輸和分解代謝;環(huán)境信息處理通路主要包括膜運(yùn)輸、信號(hào)傳導(dǎo)、信號(hào)分子和相互作用;遺傳信息處理通路主要包括折疊、分類和降解、復(fù)制和修復(fù)、轉(zhuǎn)錄、翻譯;代謝通路主要包括氨基酸代謝、其他次生代謝的生物合成、碳水化合物代謝、能量代謝、糖的生物合成和代謝、脂類代謝、輔助因子和維生素的代謝、其他氨基酸的代謝、萜類和多酮的代謝、核苷酸代謝、異種生物的降解和代謝。圖8
處理H0和H1土壤中的真菌微生物群落功能基因在代謝途徑上的主要集中在生物合成、降解/利用/同化、前體代謝物和能量的生成、聚糖通路、代謝簇,生物合成代謝途徑主要包括氨基酸生物合成、氨基酸-tRNA合成、碳水化合物生物合成、輔助因子,假體,電子載體,維生素生物合成、脂肪酸和脂類生物合成、核苷和核苷酸生物合成、次生代謝物生物合成;降解/利用/同化途徑主要包括氨基酸降解、C1復(fù)合利用與同化、碳水化合物降解、降解/利用/同化、脂肪酸與脂質(zhì)降解、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)代謝、核苷和核苷酸降解;前體代謝物和能量的生成的代謝途徑主要包括幾丁質(zhì)降解成為乙醇、電子轉(zhuǎn)移、發(fā)酵、糖酵解、乙醛酸循環(huán)、甲基酮生物合成、戊糖磷酸途徑、呼吸作用、TCA循環(huán);聚糖通路主要是聚糖生物的合成;代謝簇的代謝途徑主要包括磷脂酶代謝、嘧啶脫氧核糖核酸的磷酸基化CTP為底物合成嘧啶脫氧核糖核酸途徑、嘧啶脫氧核糖核酸的生物合成、tRNA代謝。圖9
3 討 論
3.1 土壤中的微生物受種植模式、養(yǎng)分、水分等外界環(huán)境影響較大,其群落的多樣性和結(jié)構(gòu)組成的穩(wěn)定性是土壤生態(tài)系統(tǒng)健康的重要指標(biāo)之一[14-15]。施用微生物菌肥能夠有效抑制連作對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響,改善土壤物理性狀[16]。Wan等[17]研究發(fā)現(xiàn),接種解淀粉芽孢桿菌SN16-1到番茄根際,造成變形菌門、酸桿菌門、放線菌門、芽單胞菌門和擬桿菌門豐度的提高。試驗(yàn)研究結(jié)果表明,增施微生物肥顯著改變了黃瓜土壤根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和組成,具體表現(xiàn)為顯著增加了黃瓜根際土壤中擬桿菌門、綠彎菌門、異常球菌-棲熱菌門、厚壁菌門、髕骨細(xì)菌門、浮霉菌門、疣微菌門等細(xì)菌的豐度。農(nóng)作物微生物組研究對(duì)作物有益的細(xì)菌主要包括變形菌門、放線菌門、擬桿菌門和厚壁菌門[18]。試驗(yàn)結(jié)果表明,施加芽孢桿菌微生物肥可顯著提升土壤中芽孢桿菌目的豐度,且增加了Ohtaekwangia、棲砂桿菌屬(Arenibacter)、A4b、特呂珀菌屬(Truepera)、Saccharimonadales、Tardiphaga、 BIrii41、侏囊菌屬(Nannocystis)、噬氫菌屬(Hydrogenophaga)、R7C24、獨(dú)島菌屬(Dokdonella)、藤黃色單胞菌屬(Luteimonas)等細(xì)菌屬水平的豐度。微生物肥對(duì)根際真菌群落影響的報(bào)道并不是很多。黎妍妍等[19]發(fā)現(xiàn)在煙草土壤接種解淀粉芽孢桿菌可以提高土壤子囊菌門、擔(dān)子菌門和糞盤菌屬的相對(duì)豐度,降低壺菌門和被孢霉門豐度,對(duì)煙株根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)具有顯著的積極影響。研究中,施加微生物肥顯著增加了羅茲菌門、捕蟲(chóng)霉門、擔(dān)子菌門、鬼傘屬和墨汁鬼傘屬等真菌的豐度,降低了子囊菌門和毛霉門等真菌的豐度,微生物覆蓋率大于99%,測(cè)序數(shù)據(jù)可信,可能是由于施加微生物肥富集了某些有益真菌,拮抗作用抑制其他真菌生長(zhǎng),導(dǎo)致真菌種類均勻度偏低從而導(dǎo)致真菌群落多樣性降低。
3.2
Chao1是衡量物種豐度的指數(shù),Simpson和Shannon是用來(lái)估算樣品中微生物多樣性的指數(shù),QIIME (2019.4)軟件計(jì)算出的Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)值越大,樣品的物種多樣性越高。大部分文獻(xiàn)均報(bào)道施加微生物菌劑可提高土壤細(xì)菌豐富度和多樣性,如Han等[20]將解淀粉芽孢桿菌B1408施加在黃瓜土壤中,顯著增加土壤細(xì)菌豐富度和多樣性,促進(jìn)黃瓜生長(zhǎng)。張?jiān)葡嫉龋?1]研究發(fā)現(xiàn),盆栽試驗(yàn)中高效解磷枯草芽孢桿菌JY-1可顯著提高小麥土壤的微生物多樣性。Zhao等[22]利用西瓜的盆栽發(fā)現(xiàn)接種解淀粉芽孢桿菌JDF35+有機(jī)肥的土壤真菌多樣性低于有機(jī)肥處理組,與研究結(jié)果較為一致。
芽孢桿菌能顯著促進(jìn)番茄苗株高、鮮重和干重的增加,降低番茄立枯病和早疫病發(fā)病率[23-24]。假單胞菌RFNB3作為固氮菌對(duì)番茄的株高和干物質(zhì)積累有顯著的促進(jìn)作用[25]。
4 結(jié) 論
4.1
增施微生物肥增加了黃瓜根際土壤中厚壁菌門豐度1.25%,作為根際土壤中核心菌屬促進(jìn)土壤中生物有機(jī)氮的轉(zhuǎn)化,從而提高氮肥利用率。擬桿菌門和綠彎菌門的豐度分別增加了3.84%、1.44%,促進(jìn)了黃瓜根際土壤中糖酵解和3-羥基丙酸途徑。土壤中真菌的多樣性降低,有利于土壤生態(tài)環(huán)境的改善。施用微生物肥料可以改善土壤營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,為土壤微生物的生命活動(dòng)提供充足的養(yǎng)分和能源,從而促進(jìn)微生物生長(zhǎng)繁殖,豐富種群,有效改善土壤微生物群落功能。
4.2
增施微生物肥可增加黃瓜根際土壤中細(xì)菌擬桿菌門、綠彎菌門、厚壁菌門的豐度,降低真菌的多樣性。
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Effects of increased application of microbial fertilizer
on soil microbial diversity of cucumber in facilities
LIU Huifang, HAN Hongwei, ZHUANG Hongmei, WANG Qiang, GAO Axiang, WANG Hao
(Institute of Horticultural Crops, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences / Xinjiang Vegetable Engineering Technology Research Center, Urumqi 830091, China)
Abstract:【Objective】 In order to study the effect of increased application microbial fertilizer on the structure and function of soil microbial community. The results of this study can provide a theoretical basis for the use of microbial fertilizer, ecological management, soil improvement and increasing vegetable yield in the process of protected vegetable cultivation.
【Methods】 Cucumber was taken as the experimental material, soil microorganisms as the research object, and soil without microbial fertilizer as the control, and 16SrRNA and fungal ITS region sequencing were used to study the effect of microbial fertilizer on the structure and function of soil community.
【Results】 Increasing microbial fertilizer application could increase the bacterial abundance of Bacteroidetes, Chloroflexium and Firmicutes, and the fungal abundance of basidiomycetes, and decrease the fungal abundance of Ascomycetes and Perispora. It could also increase the uniformity of microorganisms in soil, the bacterial diversity and reduce the diversity of fungi. By increasing the content of beneficial bacteria and reducing pathogenic fungi, the population could be enriched and the function of soil microbial community effectively improved, thus causing metabolic function of microbial community stronger than that of control soil.
【Conclusion】 The application of microbial fertilizer can improve the soil nutrient environment, provide sufficient nutrients and energy for the life activities of soil microorganisms, thereby promoting the growth and reproduction of microorganisms, enriching the population, and effectively improving the function of soil microbial communities.
Key words:cucumber; microbial fertilizer; bacteria; fungi; diversity
Fund projects:The Major Science and Technology Special Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region \"Research and Demonstration of Key Core Technologies of Vegetable Cultivation in Facilities around Tarim Basin\" (2022A02005-2);Technical System of vegetable industry in Xinjiang(XJARS-07)
Correspondence author:WANG Qiang(1983-), male, from Gansu, researcher,Ph.D.,Supervisor of Master students,research direction: physiology and stress of vegetable cultivation in facilities," (E-mail)wangqiang201004@sina.com
WANG Hao(1970-), male, from Shandong, researcher, research direction: facility vegetable cultivation and physiology," (E-mail)wanghao183@163.com
收稿日期(Received):2024-01-28
基金項(xiàng)目:新疆維吾爾自治區(qū)重大科技專項(xiàng)(2022A02005-2);新疆蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(XJARS-07)
作者簡(jiǎn)介:劉會(huì)芳(1989-),女,河南人,助理研究員,碩士研究生,研究方向?yàn)槭卟嗽耘嗪湍婢成?,(E-mail)568899051@qq.com
通訊作者:王強(qiáng)(1983-),男,甘肅人,研究員,博士,碩士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)樵O(shè)施蔬菜栽培生理與逆境脅迫,(E-mail)wangqiang201004@sina.com
王浩(1970-),男,山東人,研究員,研究方向?yàn)樵O(shè)施蔬菜栽培與生理,(E-mail)wanghao183@163.com