第29卷 第6期
V o l .29 N
o .6草 地 学 报
A C T A A G R E S T I A S I N I C A
2021年 6月
J u n . 2021
d o i :10.11733/j
.i s s n .1007-0435.2021.06.009不同改良措施对盐碱土土壤细菌群落多样性的影响
郑敏娜*，梁秀芝，韩志顺，康佳惠，陈燕妮
(山西农业大学高寒区作物研究所，山西大同037008
)摘要：本研究以大同盆地的中度盐碱地为研究对象，分析不施肥(C K )㊁常规施肥下添加生物质炭和C a S O 4(L )㊁常规施肥下添加生物质炭和C a S O 4及种植2
,3,4行(L C 1,L C 2,L C 3)绿肥等5个处理对土壤养分状况和细菌群落多样性的影响㊂研究结果表明：与对照相比，各改良处理显著降低了土壤电导率及C a 2+,M g 2+,K +,H C O -3,S O 2-4
含量，且在L C 1处理下地上生物量最高；在门水平上,5个处理的15个样品共获得30个类群，使用线性判别分析比较了各处理中的细菌群落，结果表明在L C 1,L C 2,L C 3处理中发现的优势菌群更有利于土壤培肥和植物生长；土壤细菌相对丰富度和土壤环境因子间的冗余分析结果表明，全氮㊁全磷㊁有机质含量与F l a v i s o l i b a c t e r 和鞘脂单胞菌
属(S p h i n g o m o m a s )相对丰富度呈显著正相关关系,N a +
含量与溶杆菌属(L y s o b a c t e r )相对丰富度呈显著正相关关系,C l -含量与L o n g i m i c r o b i u m ,L u t e i m o n a s (藤黄单胞菌属),P e d o s p
h a e r a 相对丰富度呈显著正相关关系(P <0.05)㊂综合分析可知，不同改良措施在盐碱地的应用改变了土壤细菌群落结构，且L C 1处理下地上生物产量最高，其优势菌群更有利于土壤培肥和植物生长，从而有利于促进盐碱土土壤改良㊂关键词：盐碱土；改良剂；绿肥；土壤细菌群落
中图分类号:S 154.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2021)06-1200-10
E f f e c t s o fD i f f e r e n t I m p r o v e m e n tM e a s u r e s o n t h eD i v e r s i t y o
f S o i l B a c t e r i aC o m m u n i t i e s i nS a l t -a l k a l i S o i l
Z H E N G M i n -n a *
,L I A N G X i u -z h i ,HA NZ h i -s h u n ,K A N GJ i a -h u i ,C H E N Y a n -n i
(H i g hL a t i t u d eC r o p s I n s t i t u t e ,S h a n x iA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y ,D a t o n g
,S h a n x i P r o v i n c e 037008,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e r t o p r o v i d e s c i e n t i f i c b a s i s f o r t h e i m p
r o v e m e n t a n d r a t i o n a l u t i l i z a t i o n o f s o d a s a l i n e -a l k a -l i ,t h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t i m p r o v e m e n tm e a s u r e s o n t h e d i v e r s i t y o
f s o i l b a c t e r i a c o m m u n i t i e s i ns a l t -a l k a l i s o i lw e r er e v e a l e d i nS h a n x i .T h e f i v e t r e a t m e n t sw e r ea s f o l l o w s :n o n -f e r t i l i z i n
g (C K ),a d d i n g b
i o m a s s c h a r c o a l u n d e r c o n v e n t i o n a l f e r t i l i z a t i o n a n dC a S O 4(寿延
L ),a d d i n g b i o m a s s c h a r c o a l u n d e r c o n v e n t i o n a l f e r t i l i -z a t i o na n dC a S O 4a天天酷跑角色
n d p l a n t i n gg r e e n m a n u r e w i t hd i f f e r e n tr o w s p a c i n g (L C 1,L C 2,L C 3).T h er e s u l t s s h o w e d t h a t :C o m p a r e dw i t ht h ec o n t r o l c h e c k (C K ),t h es o i l c o n d u c t i v i t y ,t h eC a 2+,M g 2+,K +,H C O -3,
S O 2-4c
o n t e n t so f t h eo t h e r t r e a t m e n t sw e r es i g n i f i c a n t l y r e d u c e d ,a n dt h ea b o v e g r o u n db i o m a s sw a s t h e h i g h e s t u n d e rL C 1t r e a t m e n t ;A t t h e p h y l u ml e v e l ,a t o t a l o f 30t a x aw e r e o b t a i n e d f r o m15s a m p
l e s ;L E f S e s h o w e d t h a tL C 1,L C 2,L C 3t r e a t m e n tw a sm o r eb e n e f i c i a l t o s o i l f e r t i l i t y a
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o r r e l a t e d w i t h F l a v i s o l i b a c t e r a n d S p h i n g o m o m a s ,N a +c o n t e n tw i t h L y
s o b a c t e r ,a n dC l -c o n t e n tw i t h L o n g
i m i c r o b i u m ,L u t e i m o n a s ,P e d o s p
h a e r a (P <0.05).C o m p r e h e n s i v ea n a l y s i ss h o w e dt h a tL C 1t r e a t m e n tw a sn o to n l y b e n e f i c i a l t o t h e i n c r e a s e o f a b o v e g r o u n db i o l o g i c a l y i e l d ,b u t a l s o t o t h e c h a n g e o f s o i l b a c t e r i a l c o m m u n i t y
i n s a l i n e -a l k a l i s o i l .T h eL C 1t r e a t m e n t i sm o r e s u i t a b l e f o r p o p u l a r i z a t i o na n d a p p
l i c a t i o n .K e y w o r d s :S a l i n e -a l k a l i s o i l ;M o d i f i e r ;G r e e nm a n u r e ;S o i l b a c t e r i a l c o m m u n i t y 收稿日期:2021-01-05；修回日期:2021-01-26
基金项目：山西省农业科学院国家自然科学基金培育项目(Y G J P Y 1907)；国家绿肥产业技术体系(C A R S -22-Z -03
)资助作者简介：郑敏娜(1983-)，女，甘肃通渭人，副研究员，硕士，主要从事草地生态研究,E -m a i l :z h e n g
m i n n a @126.c o m 大同盆地是我国北方农牧交错带的北界和雨养
农业的下限区，是较典型的生态脆弱区，该区域苏打型盐碱地面积占比较大，苏打含量高，但土地资源丰
富，具有开发潜力，是农牧业发展的优先区域㊂据21年世纪初的调查数据显示,
随着地下水位的整体下降，土壤盐碱程度有所降低，但现存的苏打型盐碱
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第6期郑敏娜等：不同改良措施对盐碱土土壤细菌群落多样性的影响
地仍达到13.25万h m2，并且主要集中分布在山西省北部的大同盆地，这部分土壤养分含量低㊁保水保墒能力差㊁生产力低下，严重影响该区域农业生产和草牧业的可持续发展[1-2]㊂对于农田或草地生态系统来说，土壤微生物群落至关重要，土壤高盐度会影响到土壤微生物群落结构及活性，严重制约土壤中氮素㊁磷素㊁钾素的形态转化，降低肥料利用率[3]㊂实施合理的改良措施会改变土壤p H和含盐量，影响土壤微生物活性和养分转化过程[4]，进而提高农作物或饲草产量和品质㊂
长期以来，添加外源改良物质被用作提升盐碱地土壤肥力和作物生产力的重要管理措施[5]㊂众多研究结果[6-8]表明，生物质炭㊁石膏在消减盐碱障碍㊁提升土壤地力等方面有良好的效果㊂生物质炭疏松多孔，阳离子交换量大，富含有机碳，施入土壤中能有效调节土壤结构，促进微生物的代谢[8]；石膏
类物质的主要成分为C a S O4㊃2H2O，其改良机制为增加土壤中C a2+对土壤胶体上N a+的替换，提高土壤阳离子交换量和盐基饱和度，减轻单盐毒害，改善土壤盐碱障碍[9]㊂在需要改良的盐碱地投入外源改良剂并配施合理的肥料，不但可以刺激植物生长，引起土壤生物学特性的差异，而且可为微生物提供底物[4]，丰富微生物群落，进而影响土壤结构和土壤肥力[10]㊂此外，种植毛叶苕子(V i c i av i l l o s aR o t h)这类豆科绿肥，也能在生长过程和还田过程中为土壤微生物提供能源与养分，引起土壤微生物的活性发生改变[11]等㊂
目前国内外关于改良剂和种植绿肥各自对于盐碱地土壤理化性状和微生物状况的影响研究较多，但将二者同时运用到盐碱土土壤改良中的研究较少㊂生物质碳㊁石膏类物质等作为化学改良手段，操作简便㊁成本较低㊁改良效果最稳定；绿肥作为生物改良方式，投入成本降低，并且对土壤中微生物的丰度具有更显著的影响[12]㊂因此，本研究将化学改良和生物改良方式相结合，开展了不同改良措施对土壤养分和土壤微生物群落功能多样性的影响研究㊂
本试验以山西省大同盆地山阴地区的中度盐碱地为研究对象，在田间通过定位试验，采用三代P a c B i o测序平台，探讨不同综合改良措施下农田土壤细菌群落多样性的差异状况，并结合土壤养
分状况，优选出最佳治理模式，为大同盆地中度盐碱地的治理和合理利用提供参考意见㊂
1材料与方法
1.1试验概况
试验地位于中国山西省朔州市山阴县后所乡后张堡村(39ʎ25'28ᵡN,112ʎ55'34ᵡE)，海拔920m，该区域地处雁门关农牧交错核心区，农业区划为中温带干旱区；年均降雨量为350~600m m，降水季节性分布不均，多集中于夏㊁秋季；年蒸发量大于1600 m m，强烈蒸发期亦在春季和秋季；年均气温7.0ħ，无霜期130d左右；土壤属碱化潮土，质地轻壤偏沙型，土壤中钠吸附比值较高，盐碱化程度较严重，经测定，样地0~60c m耕层土壤中平均含盐量为2.12g㊃k g-1，土壤容重为1.48g㊃c m-3,p H值为9.13，土壤有机质含量为4.32g㊃k g-1，碱化度为13.4%㊂
1.2试验设计
本试验中青贮玉米(Z e am a y s L.)品种为 中玉88号 ，绿肥选用毛叶苕子，由山西农业大学资源环境学院提供㊂生物质炭由江苏溧阳生物质炭制备有限公司提供(原材料为秸秆稻壳，炭化温度600ħ，炭化时间20S)，经测定其p H为9.48，有机质含量为689.12g㊃k g-1，全氮含量为6.32g㊃k g-1，全磷含量为6.12g㊃k g-1；石膏(C a S O4)由大同市第二发电厂提供㊂
试验于2018年 2020年进行，为青贮玉米-绿肥轮作定位试验㊂试验以内陆中度苏打型盐渍土(Z)为研究对象，设对照处理(C K，不施肥，单播青贮玉米)，并在此基础上设置化肥+C a S O4+生物炭(L，单播青贮玉米)，化肥+C a S O4+生物炭+绿肥(L C1,2行青贮玉米,2行绿肥)，化肥+C a S O4+生物炭+绿肥
(L C2,2行青贮玉米,3行绿肥)，化肥+ C a S O4+生物炭+绿肥(L C3,2行青贮玉米,4行绿肥)处理(表1)㊂其中：处理L C1,L C2,L C3为玉米和毛叶苕子间作，次年玉米种植带和毛叶苕子种植带进行轮换㊂试验处理按照完全随机的方式排列，小区面积为4.4mˑ6m，每个处理重复3次，共计15个小区㊂
1021
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草 地 学 报
第29卷
表1 试验各处理的具体信息
T a b l e 1 S p e c i f i c i n f o r m a t i o n p r o c e s s e db y t h e e x p
e r i m e n t 编号N u m b e r 代码
C o d e 试验处理具体信息T e s t t r e a t m e n t
1C K 设为对照，该处理不施肥，全小区以条播方式仅种植青贮玉米
A s a c o n t r o l t r e a t m e n t ,t h e t r e a t m e n t d i dn o t f e r t i l i z e ,u n i c a s t s i l a g
e c o r n 2L
该处理为化学治理，每小区施尿素㊁C a S O 4和生物炭,
全小区以条播方式仅种植青贮玉米C h e m i c a l t r e a t m e n t ,t h e t r e a t m e n tw a s s u p p l e m e n t e dw i t hu r e a ,C a S O 4a
n db i o c h a r ,u n i c a s t s i l a g em a i z e 3
L C 1该处理为综合治理，每小区施尿素㊁C a S O 4和生物炭，并间作种植绿肥(毛叶苕子)和青贮玉米，即以2行玉米㊁2行绿肥的方式间作C o m p r e h e n s i v e t r e a t m e n t ,h e t r e a t m e n tw a s s u p p l e m e n t e dw i t hu r e a ,C a S O 4a
n db i o c h a r ,u n i c a s t s i l a g em a i z e ,a n d i n t e r c r o p -p i n gg r e e nm a n u r e (c o t y l e d o n s )a n d s i l a g e c o r nw e r e p l a n t e d (2ʒ2)4
L C 2该处理为综合治理，每小区施尿素㊁C a S O 4和生物炭，并间作种植绿肥(毛叶苕子)和青贮玉米，即以2行玉米㊁3行绿肥的方式间作C o m p r e h e n s i v e t r e a t m e n t ,h e t r e a t m e n tw a s s u p p l e m e n t e dw i t hu r e a ,C a S O 4a
n db i o c h a r ,u n i c a s t s i l a g em a i z e ,a n d i n t e r c r o p -p i n gg r e e nm a n u r e (c o t y l e d o n s )a n d s i l a g e c o r nw e r e p l a n t e d (3ʒ2)5
L C 3该处理为综合治理，每小区施尿素㊁C a S O 4和生物炭，并间作种植绿肥(毛叶苕子)和青贮玉米，即以2行玉米,4行绿肥的方式间作C o m p r e h e n s i v e t r e a t m e n t ,h e t r e a t m e n tw a s s u p p l e m e n t e dw i t hu r e a ,C a S O 4a
n db i o c h a r ,u n i c a s t s i l a g em a i z e ,a n d i n t e r c r o p -p i n gg r e e nm a n u r e (c o t y l e d o n s )a n d s i l a g
e c o r nw e r e p l a n t e d (4ʒ2) 试验期间,
每年5月初进行播种㊂各小区，化肥(尿素,N :46.4%)施用量为385k g ㊃h m -2,C a S O 4
二用英语怎么说的施用量为4500k g ㊃h
m -2，生物炭的施用量为10000k g ㊃h m -2，在播种前将各改良剂和肥料混匀后施入0~30c m 土壤㊂玉米播种密度为45
k g ㊃h m -2，毛叶苕子播种量60k g ㊃h m -2，条播㊂其中，玉米种植带间的行距为50c m ，毛叶苕子种植带间及玉米与毛叶苕子之间的行距为30c m ㊂其他管理措施与当地的常规管理模式相同㊂
1.3 样品采集与处理
于试验第3年(2020年)毛叶苕子盛花期采集土壤样品和植株样品㊂各小区按对角线采样法，在各个样地内用土钻采集0~30c m 土层土样，每块样地内每个采样点均为10点混合样，先混合，再采用四分法取1k g ,3次重复㊂取样后，将新鲜土壤样品分成两部分，其中一部分快速捡出植物根系㊁残体和碎石等杂物后，置于试管中在 80ħ保存，用于细菌高通量测序分析，剩余部分自然阴干后测定常规土壤理化性质㊂此外，每小区选取长势较为一致的3
mˑ3m 样方,
测定地上部所有生物量㊂1.4 测定方法
1.4.1 土壤理化性质测定 土壤样品理化性质共
测定13项指标，包括：有机质(S o i l o r g
a n i cm a t t e r ,S OM )，全氮(T o t a ln i t r o g
e n ,T N )，全磷(T o t a l p h o s p h o r u s ,T P )，铵态氮(A m m o n i u m n i t r o g
e n ,N H +4-N )，硝态氮(N i t r a t e ,N O -3-N )，盐基离子(S a l t -b a s e d i o n s ,N a +,C a 2+,M g 2+,K +,C l -,H C O -3,S O 2-4)
含量及土壤电导率(E l e c t r i c a l c o n -d u c t i v i t y
,E C )㊂其中土壤p H 和电导率(E C )以(土水比1ʒ5)为浸提液，分别采用P H S -25酸度计和
D D S -11A 电导仪测定;
其余指标参照鲁如坤[13
财经大学排名]和鲍士旦[14
]的分析方法进行测定㊂
1.4.2 土壤微生物D N A 提取和测序 使用MN
N u c l e o S p i n96S o i l (MN ,G e r m a n y )试剂盒进行D N A 的提取,
按厂商说明从5组处理土壤样品中提取土壤总D N A ㊂将经上机检测后D N A 质量和浓
度均合格的各样品保存在-80ħ条件下㊂在
P a c B i o 测序平台上，以提取合格的土壤微生物D N A 为模板，以细菌16S r R N A 基因全长序列为目的片段进行P C R 扩增,16Sr R N A 基因序列引物为
27F (5'-A G R G T T T G A T Y N T G G C T C A G -3'
)和反向1492R (5'-A S G G H T A C C T T G T T A S G A C T T -
3')㊂扩增体系为:K O DF X N e oB u f (2X )25μL ,60n g 基因组D N A3μL ,K O D F X N e o (T O Y O -B O )1μL ，上㊁下游引物(10μm o l ㊃L -1)各2.5μL ,
2Mm d N T P10μL ，加d d H 2O 补充至总体系50μ
L ㊂使用A x y P r e p D N A G e l E x t r a c t i o nk i t (A x y -g
e n ,U S A )提取扩增产物，用琼脂糖凝胶电泳检测㊂根据电泳结果，用I m a g e J 软件进行定量，定量后按照质量比1ʒ1进行混样，并用0.8X 磁珠进行回收纯化㊂纯化后用S M R T b e l l E x p r e s sT e m p l a t e P r e p
K i t 2.0试剂盒构建测序文库并在P a c B i oR SI I 上
进行测序(北京百迈克生物公司测序)㊂1.4.3 测序数据处理 对原始下机s u b r e a d s 进行
校正得到C C S (C i r c u l a rC o n s e n s u sS e q u e n c i n g )序列(S M R TL i n k ,v e r s i o n8.0)，然后使用l i m a (v 1.
7.0)软件，通过b a r c o d e 序列识别不同样品的C C S
序列并去除嵌合体(U C H I M E ,v e r s i o n8.1)
，得到2
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第6期郑敏娜等：不同改良措施对盐碱土土壤细菌群落多样性的影响
符合以下标准的高质量的C C S序列:①最小通过率(m i n P a s s e s)ȡ5;②最小预测精确度(m i n P r e d i c t e-d A c c u r a c y)ȡ0.9;③序列长度阈值为1200~1650 b p㊂在相似性97%的水平上对序列进行聚类(U S E A R C H,v e r s i o n10.0)，以测序所有序列数的0.005%作为阈值过滤O T U㊂
应用Q I I M E(v1.7.0)平台，对获得的高质量序列进行生物信息学分析㊂基于O T U分析结果，对各样品在各个分类水平(门㊁纲㊁科㊁目㊁属㊁种)上进行分类学分析；利用M o t h u r v.1.30软件和R语言工具进行α多样性分析(A c e㊁C h a o1㊁S h a n n o n㊁c o v-e r a g e)；利用软件Q I I M E进行β多
样性分析，包括主坐标分析(P r i n c i p a lC o o r d i n a tA n a l y s i s,P C o A)㊁样品层次聚类(U n w e i g h t e d P a i r-g r o u p M e t h o d w i t hA r i t h m e t i cM e a n,U P GMA)㊁热图(H e a t m a p)等㊂线性判别分析(L i n e a rd i s c r i m i n a n ta n a l y s i s e f f e c ts i z e,L E f S e,h t t p://h u t t e n h o w e r.s p h.h a r-v a r d.e d u/l e f s e/)根据分类学组成对样本按照不同的分组条件进行线性判别分析(L D A)，找出对样本划分产生显著性差异影响的群落或物种㊂利用S T AM P和R软件进行组间差异分析等㊂
什么是信息检索1.4.4统计分析利用M i c r o s o f t E x c e l2009进行数据整理，采用S P S S2
喉咙痛喝什么汤好2.0软件用单因素方差分析不同处理之间的差异显著性(P<0.05)；采用P e a r-s o n法进行相关性分析，并使用R语言分析作图㊂
2结果与分析
2.1不同改良措施对土壤养分的调控作用
C a S O4㊁生物炭㊁化肥㊁绿肥等改良物质对盐渍土土壤理化性质产生了明显的影响(表2)㊂与对照(C K)相比，土壤中添加改良物质或种植豆科植物后，土壤中N H+4-N和N O-3-N的含量显著上升，其余各处理均与C K间差异显著(P<0.05)；在L C1处理中T N含量最高，而L处理的T P含量最高；各处理的
S O M含量无显著差异㊂与对照相比，其余各处理的E C,C a2+,M g2+,K+,H C O-3,S O2-4含量均有显著降低(P<0.05);C l-含量在L C1,L C2和L C3处理中降低的更多㊂此外,L C1处理的地上生物量显著高于其他各处理(P<0.05)㊂
表2不同改良措施下土壤理化性质和生物量情况
T a b l e2 P h y s i c a l a n d c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f s o i l a n db i o m a s su n d e r d i f f e r e n t i m p r o v e m e n tm e a s u r e s
指标I n d e x处理T r e a t m e n t
C K L L C1L C2L C3
铵态氮N H+4-N/m g㊃k g-13.83ʃ0.24c5.86ʃ0.80a4.86ʃ0.10b5.98ʃ0.31a5.09ʃ0.05b
硝态氮N O 3N/m g㊃k g-19.91ʃ0.68c12.87ʃ0.97b13.29ʃ0.58b12.88ʃ0.64b15.97ʃ0.06a 全氮T N/%3.46ʃ0.00b3.70ʃ0.00b4.30ʃ0.00a3.61ʃ0.00b3.71ʃ0.00b
全磷T P/%9.90ʃ0.00d11.77ʃ0.00a10.93ʃ0.00b10.57ʃ0.00c10.80ʃ0.00b c 有机质S OM/g㊃k g-15.88ʃ0.16a6.04ʃ0.21a5.89ʃ0.05a5.76ʃ0.19a6.11ʃ0.14a
钙离子C a2+/10-2g㊃k g-136.35ʃ0.00a9.17ʃ0.00d14.11ʃ0.00b7.67ʃ0.00e10.77ʃ0.00c
镁离子M g2+/10-2g㊃k g-117.51ʃ0.00a8.76ʃ0.00b c9.26ʃ0.00b8.08ʃ0.00c d7.53ʃ0.00d
钾离子K+/10-2g㊃k g-13.00ʃ0.00a2.06ʃ0.00b2.06ʃ0.00b1.45ʃ0.00c1.84ʃ0.00b
钠离子N a+/10-2g㊃k g-112.02ʃ0.00a7.07ʃ0.00b6.25ʃ0.00b7.62ʃ0.02b7.33ʃ0.00b
碳酸氢根离子H C O-3/10-2g㊃k g-128.26ʃ0.00a13.60ʃ0.00c14.23ʃ0.00c16.79ʃ0.00b14.66ʃ0.00c
氯离子C l-/10-2g㊃k g-115.15ʃ0.00b25.56ʃ0.00a9.94ʃ0.01c16.09ʃ0.00b15.62ʃ0.00b
硫酸根离子S O2-4/g㊃k g-11.44ʃ0.02a0.44ʃ0.03c0.65ʃ0.0.2b0.64ʃ0.10b0.52ʃ0.00c
电导率E C/m S㊃c m-111.92ʃ0.02a9.02ʃ0.00b7.36ʃ0.02c8.02ʃ0.00c7.45ʃ0.01c
生物量D M/g㊃m-2158.63ʃ0.15c220.23ʃ2.01b288.02ʃ2.30a232.24ʃ3.26b198.98ʃ2.56b c 注：同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)㊂C K，不施肥;L，常规施肥下添加生物质炭和C a S O4;L C1，常规施肥下添加生物质炭和C a S O4及种植2行绿肥;L C2，常规施肥下添加生物质炭和C a S O4及种植3行绿肥;L C3，常规施肥下添加生物质炭和C a S O4及种植4行绿肥㊂下同
N o t e:V a l u e sw i t hd i f f e r e n t s u p e r s c r i p t s i n a l i n e a r e s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t a t t h e0.05l e v e l.C K,A s a c o n t r o l t r e a t m e n t,t h e t r e a t m e n t d i d n o t f e r t i l i z e;L,C h e m i c a l t r e a t m e n t,t h e t r e a t m e n tw a ss u p p l e m e n t e dw i t hu r e a,C a S O4a n db i o c h a r,u n i c a s t s i l a g em a i z e;L C1,C o m p r e h e n s i v e t r e a t m e n t,t h e t r e a t m e n tw a s s u p p l e m e n t e dw i t hu r e a,C a S O4a n db i o c h a r,u n i c a s t s i l a g em a i z e,a n d i n t e r c r o p p i n g g r e e nm a n u r e(c o t y l e d o n s)a n d s i l a g e c o r nw e r e p l a n t e d(2ʒ2);L C2,C o m p r e h e n s i v e t r e a t m e n t,t h e t r e a t m e n tw a ss u p p l e m e n t e dw i t hu r e a,C a S O4a n db i o c h a r,u n i c a s t s i l a g e m a i z e,a n d i n t e r c r o p p i n g g r e e nm a n u r e(c o t y l e d o n s)a n d s i l a g e c o r nw e r e p l a n t e d(3ʒ2);L C3,C o m p r e h e n s i v e t r e a t m e n t,t h e t r e a t m e n tw a s s u p-p l e m e n t e dw i t h u r e a,C a S O4a n d b i o c h a r,u n i c a s t s i l a g em a i z e,a n d i n t e r c r o p p i n g g r e e nm a n u r e(c o t y l e d o n s)a n d s i l a g e c o r nw e r e p l a n t e d(4ʒ2). T h e s a m e a s b e l o w
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草地学报第29卷
2.2不同改良措施对土壤细菌序列及其多样性指数的影响
本研究利用P a c B i oS M R T测序技术对所有土壤样品的微生物菌群进行了解析，测序结果显示，在所有土壤样品中，总共获得206906条序列读数，平均每个样本含有13794条序列，序列平均长度为1454b p，所有样本中序列最少的9739条，最多的含有14989条，除去短的㊁重复㊁低质量和嵌合体之外，保留了205676个有效序列㊂基于97%的相似性，在所有样品中获得总共2036个O T U，划分为30个门,51个纲,103个目,151个科,284个属㊂
本研究计算了5个不同处理下所有样本的C h a o1,A c e,S h a n n o n指数(表3)，试验结果表明，所有处理的覆盖指数均大于0.9900，这也说明测序能力能够比较真实地反映土壤样本的细菌群落特征㊂与C K处理相比,L C1处理中观察到的O T U数量增加了11.70%(P<0.05)㊂L C1处理的S h a n n o n 多样性指数最高(6.38)，与L处理间差异显著(P< 0.05)，与其他3个处理间差异不显著㊂A c e指数亦以L C1处理的最高(1769.19)，与C K和L处理间差异显著(P<0.05)㊂C h a o1指数以L C1处理的最高(1735.32)，比C K和L处理高7.77%和9.66%㊂
表3不同改良措施处理下土壤细菌测序及群落α多样性指数
T a b l e3 B a c t e r i a l s e q u e n c i n g a n d c o m m u n i t yαd i v e r s i t y i n d e xo f s o i l t r e a t e dw i t hd i f f e r e n t i m p r o v e m e n tm e a s u r e s
处理T r e a t m e n t
序列数
R a wr e a d
自信的事例操作分类单元
N u m b e r o fO T U
覆盖度
优秀老师G o o d s c o v e r a g e
香农指数
S h a n n o n i n d e x
A c e指数
A c e i n d e x
C h a o1指数
C h a o1i n d e x
C K326591338.67ʃ62.00b0.9968ʃ0.00a6.23ʃ0.05a b1620.52ʃ41.04b1610.19ʃ44.29a b L333431325.00ʃ48.57b0.9943ʃ0.00a6.08ʃ0.13b1692.89ʃ32.79b1622.19ʃ44.16a b L C1338621495.33ʃ25.69a0.9963ʃ0.01a6.38ʃ0.01a1769.19ʃ37.67a1735.32ʃ43.57a L C2359711366.00ʃ59.35b0.9903ʃ0.01a6.18ʃ0.07a b1753.35ʃ16.99a1624.52ʃ31.38a b L C3378381358.33ʃ106.92b0.9949ʃ0.00a6.23ʃ0.04a b1755.83ʃ37.11a1652.77ʃ46.26a b
2.3不同改良措施对细菌群落组成的影响
在门水平上共得到30个类群，根据从所有样品中获得的序列，鉴定了前8个主要门，分别是变形菌门(P r o t e o b a c t e r i a)，拟杆菌门(B a c t e r o i d o t a)，芽单胞菌门(G e m m a t i m o n a d o t a)，放线菌门(A c t i n o b a c-t e r i o t a)，酸杆菌门(A c i d o b a c t e r i o t a)，浮霉菌门(P l a n c t o m y c e t o t a)，黏球菌门(M y x o c o c c o t a)和疣微菌门(V e r r u c o m i c r o b i o t a)，它们占细菌群落相对丰度的80.00%以上(图1A)㊂在这些占优势的门中，变形菌门(P r o t e o b a c t e r i a)的相对丰度占比最高，以L C2处理中相对丰度最高，为50.83%,C K 处理中相对丰度最低，为41.25%；拟杆菌门(B a c t e-r o i d o t a)的相对丰富度占比次之，在L C1和L C3处理中相对丰度分别为10.92%和10.64%，在L C2处理中相对丰度仅为6.94%；芽单胞菌门(G e m m a-t i m o n a d o t a)在C K处理
中相对丰度最高，为10.94%；放线菌门(A c t i n o b a c t e r i o t a)在L和L C1处理中相对丰度较高，分别为4.73%和4.63%，在C K处理中相对丰度占比最小，仅为3.41%㊂
为了更详细地分析与不同改良措施下相关的细菌分类情况，本研究确定了属级的细菌组成情况(图1B)㊂在属水平上共有284个类群被分类，其中,C K 处理中，芽单胞菌属(G e m m a t i m o n a s)和L o n g i m i-
c r o b i u m是主要属，相对丰度分别占处理序列的
4.51%和4.17%;L处理中L o n g i m i c r o b i u m和溶杆菌属(L y s o b a c t e r)相对丰度较高，分别占序列的4.95%和3.62%;L C1处理中L o n g i m i c r o b i u m和鞘脂单胞菌属(S p h i n g o m o n a s)相对丰度占比最大，分别为4.54%和3.88%；此外，溶杆菌属(L y-s o b a c t e r)在L C2和L C3处理中相对丰度均占比最大，分别为4.89%和4.16%㊂
在种的水平上共有344个类群被分类，其中平均相对丰度大于1%的有5个类群(图1C)，分别是L o n g i m i c r o b i u m_t e r r a，嗜酸溶杆菌(L y s o b a c t e r_ r h i z o p h i u s),V i c i n a m i b a c t e r_s i l v e s t r i s,G e m m a t i-m o n a s_s p和伯拉吉亚藤黄单胞菌(L u t e i m o n a s_p e-l a g i a)㊂种水平上未被分类的细菌种类占比较大，相对丰度平均为49.49%㊂
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