不同生草覆蓋對(duì)‘馬瑟蘭’葡萄園土壤營養(yǎng)成分和微生物群落的影響.pdf

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2025 30 8 25 37 Journal of China Agricultural University http 不同生草覆蓋對(duì) 馬瑟蘭 葡萄園土壤營養(yǎng)成分和 微生物群落的影響 范 瑾 1 王 宏 2 孫 霄 2 殷旭東 1 李 明 1 3 4 1 寧夏大學(xué) 葡萄酒與園藝學(xué)院 銀川 750021 2 寧夏君祥酒莊有限公司 銀川 750021 3 葡萄與葡萄酒教育部工程研究中心 銀川 750021 4 寧夏回族自治區(qū)黃河水聯(lián)網(wǎng)數(shù)字治水重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 銀川 750021 摘 要 為篩選出適宜賀蘭山東麓葡萄園的生草覆蓋草種 在寧夏回族自治區(qū)君祥酒莊的 馬瑟蘭 葡萄園 設(shè)置 紫花苜蓿 AM 黑麥草 LP 白三葉 TR 3種生草覆蓋處理 以清耕 CK 為對(duì)照 測(cè)定土壤理化 酶活和微生物 群落組成等指標(biāo) 分析不同生草覆蓋對(duì) 馬瑟蘭 葡萄園土壤營養(yǎng)成分和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 結(jié)果表明 1 與 CK相比 AM LP TR的土壤鹽漬化程度分別降低17 42 8 52 21 91 有機(jī)質(zhì)和有機(jī)碳含量分別升高 19 75 8 23 24 03 全磷和速效磷含量均顯著增加 過氧化氫酶 Catalase 脲酶 Urease 纖維素酶 Cellulase 的活性均顯著升高 以LP處理效果最好 2 在細(xì)菌門分類水平上 放線菌門 Actinobacteriota 變形菌 門 Proteobacteria 芽單胞菌門 Gemmatimonadota 為優(yōu)勢(shì)細(xì)菌類群 僅在LP和TR的芽單胞菌門的相對(duì)豐度升 高13 54 和42 06 在真菌門分類水平上 子囊菌門 Ascomycota 擔(dān)子菌門 Basidiomycota 和壺菌門 Chytridiomycota 為優(yōu)勢(shì)真菌類群 3種生草覆蓋下 擔(dān)子菌門相對(duì)豐度分別升高20 62 19 84 62 49 3 基 于Tax4Fun和FunGuild功能預(yù)測(cè)分析 3種生草覆蓋處理的新陳代謝 Metabolism 功能細(xì)菌豐度分別升高0 26 0 45 和0 45 AM和TR有利于土壤病理 腐生營養(yǎng)型 Pathotroph Saprotroph 真菌的繁殖 分別升高21 96 和3 63 4 主成分分析顯示 各處理綜合得分由高到低為TR LP AM CK 綜上 3種生草覆蓋均有利于葡 萄園微生態(tài)環(huán)境的改善 白三葉覆蓋處理 TR 的效果最好 因此 在寧夏賀蘭山東麓 馬瑟蘭 葡萄園生產(chǎn)中可優(yōu) 先考慮使用白三葉作為覆蓋草種 關(guān)鍵詞 葡萄園 生草覆蓋 土壤營養(yǎng)成分 微生物群落 功能預(yù)測(cè) 中圖分類號(hào) S663 1 文章編號(hào) 1007 4333 2025 08 0025 13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A Effects of different grass cover on soil nutrient composition and the microbial community structure in Matheran vineyards FAN Jin 1 WANG Hong 2 SUN Xiao 2 YIN Xudong 1 LI Ming 1 3 4 1 College of Wine and Horticulture Ningxia University Yinchuan 750021 China 2 Ningxia Junxiang Winery Co Ltd Yinchuan 750021 China 3 Grape and Wine Engineering Research Center Yinchuan 750021 China 4 Key Laboratory of Digital Water Management for Yellow River Water Networking of Ningxia Autonomous Region Yinchuan 750021 China 收稿日期 2024 12 25 基金項(xiàng)目 寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 2024BBF01003 03 寧夏回族自治區(qū)自然科學(xué)基金 2023AAC03113 第一作者 范瑾 ORCID 0009 0007 7406 740X 碩士研究生 E mail 15121815261 163 com 通訊作者 李明 ORCID 0000 0003 4413 8944 副研究員 主要從事土壤微生物生態(tài)學(xué)研究 E mail lm y096 126 com 范瑾 王宏 孫霄 殷旭東 李明 不同生草覆蓋對(duì) 馬瑟蘭 葡萄園土壤營養(yǎng)成分和微生物群落的影響 J 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 2025 30 08 25 37 FAN Jin WANG Hong SUN Xiao YIN Xudong LI Ming Effects of different grass cover on soil nutrient composition and the microbial community structure in Matheran vineyards J Journal of China Agricultural University 2025 30 08 25 37 DOI 10 11841 j issn 1007 4333 2025 08 03 中 國 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2025 年 第 30 卷 Abstract In order to screen suitable raw grasses for vineyards biograss mulching in the eastern foothills of the Helan Mountain the Matherland vineyard of Junxiang Winery Ningxia Hui Autonomous Region was taken as study object Three different raw grass mulching treatments with Medicago sativa L AM Lolium perenne L LP Trifolium repens L TR were set up and clean tillage CK was used as control The soil physicochemical enzyme and microbial indexes were measured and the differences of indexes in different grass mulches were analyzed The effects of different grass mulches on the nutrient composition and microbial community structure of the MatTerland vineyard soil were evaluated The results showed that 1 Compared with CK the degrees of soil salinization of AM LP and TR decreased by 17 42 8 52 and 21 91 respectively The organic matter and organic carbon content were elevated by 19 75 8 23 and 24 03 respectively The content of total phosphorus and available phosphorus were significantly increased in all treatments as well as catalase urease and cellulase activities with the LP treatment being the most effective 2 At the level of bacterial phylum classification Actinobacteriota Proteobacteria and Gemmatimonadota were the dominant microbial bacterial community and the relative abundance of Gemmatimonadota was elevated by 13 54 and 42 06 in LP and TR treatments respectively At the level of fungal phylum classification Ascomycota Basidiomycota and Chytridiomycota were the dominant fungal community and the relative abundance of Basidiomycota was elevated by 20 62 AM 19 84 LP and 62 49 TR under the three types of biograss cover respectively 3 Based on Tax4Fun and FunGuild functional prediction analyses the bacterial relative abundance values of metabolism was improved by 0 26 0 45 and 0 45 respectively The AM and TR treatments were beneficial for soil Pathotroph Saprotroph fungal colonization which was enhanced by 21 96 and 3 63 under the two treatments respectively 4 Principal component analysis showed that the composite scores of the treatments from high to low were TR LP AM CK In conclusion all three types of raw grass covering are beneficial for improving the micro ecological environment of the vineyard among which the Trifolium repens L mulching has the best effect and can be given priority in the production of Marselan vineyards in the eastern foot of Helan Mountain Ningxia Keywords vineyard raw grass cover soil nutrients microbial community functional prediction 果園生草是指在園區(qū)內(nèi)或果樹行間種植優(yōu)質(zhì) 牧草 使其完全覆蓋地表蓄水保墑 充分利用光照 和水熱資源 提高土地復(fù)種指數(shù) 以達(dá)到改善果園 生態(tài)環(huán)境 提高土壤質(zhì)量 抑制雜草生長 提高果實(shí) 品質(zhì)及產(chǎn)量等目的 1 而賀蘭山東麓葡萄園土壤較 為貧瘠 絕大多數(shù)葡萄園以清耕為主 長期地表裸 露會(huì)導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞 肥力下降 因此 探尋可 持續(xù)發(fā)展的土壤管理制度對(duì)賀蘭山東麓釀酒葡萄 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義 在果園中適宜種植的草種一般為禾本科和豆 科植物 2 3 楊金鵬等 4 研究發(fā)現(xiàn) 果園種植牧草可 降低土壤容重 提高土壤孔隙度 生草覆蓋下可有 效提高土壤中全氮 全磷 全鉀 有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分 等含量 同時(shí)隨種植年限的增加 效果會(huì)更加顯著 李曉龍等 5 在對(duì)果園病蟲害的研究中也提出 生草 可控制果園雜草和病蟲害的發(fā)生 通過改變生物群 落結(jié)構(gòu) 使生物多樣性增加 從而形成穩(wěn)定的復(fù)合 生態(tài)系統(tǒng) 井趙斌等 6 研究發(fā)現(xiàn) 間作可提高土壤 過氧化氫酶 脲酶活性 促進(jìn)土壤中大量有益菌群 的形成 土壤酶活性是土壤有機(jī)碳降解及營養(yǎng)元 素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因子 其活性不僅影響著土壤生態(tài)系 統(tǒng)的更新變化 而且也是評(píng)價(jià)土壤肥力與健康水平 的關(guān)鍵 7 微生物是土壤養(yǎng)分的源和匯 其群落結(jié) 構(gòu)決定著養(yǎng)分循環(huán) 有機(jī)物分解及能量流動(dòng)的速 率 是衡量土壤質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標(biāo) 8 因此 果園 生草覆蓋對(duì)土壤酶活性和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn) 國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù) 9 顯示 截至2023年 寧夏 山 東等地釀酒葡萄種植已經(jīng)形成規(guī)?；?寧夏新增釀 酒葡萄種植面積1 266 67 hm 2 總面積達(dá)40 13萬hm 2 其中賀蘭山東麓產(chǎn)業(yè)園是主要種植地 然而 園區(qū) 土壤較為瘠薄 管理模式以清耕為主 長期的地表 裸露 以及肥料 農(nóng)藥的濫用 導(dǎo)致土壤退化 生產(chǎn) 成本增加 10 目前針對(duì)賀蘭山東麓葡萄園不同生 草覆蓋對(duì)土壤結(jié)構(gòu)功能的影響 以及適宜草種篩選 方面的研究鮮見報(bào)道 本研究以君祥酒莊 馬瑟 26 第 8 期 范瑾等 不同生草覆蓋對(duì) 馬瑟蘭 葡萄園土壤營養(yǎng)成分和微生物群落的影響 蘭 葡萄園為試驗(yàn)基地 選擇播種紫花苜蓿 黑麥草 和白三葉3種草種 并設(shè)置清耕作為對(duì)照 測(cè)定分析 不同處理的土壤理化 酶活和微生物指標(biāo) 旨在探 究不同生草覆蓋對(duì)葡萄園土壤結(jié)構(gòu)的影響 篩選出 適宜賀蘭山東麓葡萄園的生草覆蓋草種 以期為行 間生草栽培模式在賀蘭山東麓葡萄園的推廣提供 參考 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于寧夏賀蘭山東麓君祥葡萄酒莊有 限公司 馬瑟蘭 葡萄園 38 34 23 N 106 01 54 E 海拔1 164 m 該區(qū)域土壤資源豐富 土壤類型為淡 灰鈣土 年平均氣溫9 8 年降水量190 mm 年日 照時(shí)數(shù)3 032 h 具有生產(chǎn)釀酒葡萄的最佳水 土 光 熱資源組合 11 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 供試材料為2年生 馬瑟蘭 葡萄園 園區(qū)葡萄 架型為水平廠字型 南北行向 株行距為1 5 m 3 0 m 冬季以短梢修剪為主 其他栽培措施等均一 致 于2023年5月進(jìn)行播種 設(shè)置4個(gè)處理 每個(gè)處 理種植3個(gè)小區(qū) 每個(gè)小區(qū)面積約為60 m 2 設(shè)紫花 苜蓿 AM 黑麥草 LP 和白三葉 TR 3種生草覆 蓋 以清耕 CK 為對(duì)照 各處理土壤以及植株管理 條件一致 生草前期需要額外澆水并鏟除雜草 于 2023年9月牧草生長旺盛時(shí)期進(jìn)行樣品采集 1 3 樣品采集 2023年9月進(jìn)行土壤樣品的采集 每個(gè)采樣區(qū) 內(nèi)采用 S 形隨機(jī)取樣 利用d 5 cm的土鉆取樣 15次 取樣深度為0 20 cm 去除可見根和石礫后 混合 過2 mm篩網(wǎng)后迅速運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室 采取的土 壤樣品分為3部分 第1部分自然風(fēng)干后用于土壤 理化性質(zhì)檢測(cè) 第2部分于4 保存 測(cè)定土壤酶活 性 第3部分于 20 條件下保存 測(cè)定土壤微生物 活性 1 4 測(cè)定項(xiàng)目及方法 1 4 1 土壤理化性質(zhì) 土壤理化性質(zhì)測(cè)定均參考鮑士旦 12 的方法 土 壤全氮 TN 采用凱氏定氮法測(cè)定 堿解氮 AP 采 用堿解擴(kuò)散法測(cè)定 土壤全磷 TP 和速效磷 AP 采用鉬銻抗比色法測(cè)定 土壤有機(jī)質(zhì) SOM 和有機(jī) 碳 SOC 含量采用重鉻酸鉀容量法檢測(cè) 土壤pH 用賽多利斯科學(xué)儀器 北京 有限公司的酸度計(jì)測(cè) 定 電導(dǎo)率 EC 用上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司 的電導(dǎo)率儀測(cè)定 1 4 2 土壤酶活 參照關(guān)松蔭 13 的方法 以高錳酸鉀滴定法測(cè)定 土壤過氧化氫酶活性 靛酚藍(lán)比色法測(cè)定土壤脲酶 活性 采用蒽酮比色法測(cè)定土壤纖維素酶活性 磷 酸苯二鈉比色法測(cè)定土壤堿性磷酸酶活性 1 4 3 土壤微生物 采用北京諾禾致源生物信息科技有限公司的 土壤基因組快速抽提試劑盒提取土壤樣品基因組 DNA 通過NanoDrop對(duì)DNA的濃度及純度進(jìn)行檢 測(cè) 對(duì)細(xì)菌16S rRNA基因序列的片段和真菌ITS DNA序列的片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增 產(chǎn)物使用2 濃度 的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測(cè)擴(kuò)增 檢測(cè)PCR產(chǎn)物濃 度 純化后的產(chǎn)物用美國Thermo Scientific公司提 供的GeneJET膠回收試劑盒回收產(chǎn)物 合格后使用 Illumina Miseq測(cè)序 測(cè)序工作由北京諾禾致源科技 股份有限公司完成 1 5 數(shù)據(jù)處理 利用Excel 2019整理試驗(yàn)數(shù)據(jù) 采用SPSS 25 0對(duì)土壤理化指標(biāo) 酶活性 微生物 多樣性等做 方差分析 并結(jié)合Origin 2021軟件進(jìn)行柱狀圖和相 關(guān)性熱圖繪制 土壤微生物數(shù)據(jù)利用諾禾云平臺(tái) https magic novogene com 進(jìn)行分析 利用 Tax4Fun和FunGuild數(shù)據(jù)庫對(duì)土壤微生物群落進(jìn) 行功能預(yù)測(cè) 2 結(jié)果與分析 2 1 不同生草覆蓋對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響 由圖1可知 紫花苜蓿 AM 黑麥草 LP 和白 三葉 TR 3種生草覆蓋處理的土壤pH EC均顯著 低于清耕 CK 其中AM LP和TR的土壤pH分別 較CK低0 40 0 61 0 64 EC分別降低17 42 8 52 21 91 與CK相比 AM LP和TR的土 壤全磷含量分別升高1 03 3 84 和2 11 速 效磷含量分別升高4 60 32 65 和25 80 其 中LP的速效磷含量最高 為59 96 mg kg 有機(jī)質(zhì) 和有機(jī)碳含量均分別升高19 75 AM 8 23 LP 24 03 TR 不同處理的土壤全氮和堿解 氮含量差異均達(dá)顯著水平 全氮含量由高到低為 TR 0 91 AM 0 89 CK 0 81 LP 0 70 g kg 27 中 國 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2025 年 第 30 卷 堿解氮含量由高到低為TR 48 62 AM 35 8 CK 31 82 LP 28 55 mg kg 綜上 3種生草覆 蓋在一定程度上可以降低土壤鹽漬化程度 調(diào)節(jié)土 壤pH 提高土壤養(yǎng)分含量 2 2 不同生草覆蓋對(duì)土壤酶活性的影響 由圖2可知 與CK相比 3種生草覆蓋均可顯 著提高土壤過氧化氫酶 CAT 脲酶 URE 和纖維 素酶 CEL 的活性 AM的3種酶活性分別升高 6 15 0 90 6 58 LP 分別升高 29 17 7 70 25 13 TR分別升高10 96 4 65 CK AM LP TR 7 5 7 8 8 1 8 4 8 7 9 0 a b c c 處理 Treatment CK AM LP TR 處理 Treatment CK AM LP TR 處理 Treatment CK AM LP TR 處理 Treatment a pH CK AM LP TR 250 275 300 325 350 375 a c b c 處理 Treatment CK AM LP TR 處理 Treatment CK AM LP TR 處理 Treatment CK AM LP TR 處理 Treatment 電導(dǎo)率 s cm EC b EC 25 26 27 28 29 Total P a a a a C TP 35 40 45 50 55 60 65 b b a a d AP 16 17 18 19 20 21 22 23 c a b a e SOM 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 b a c a f TN 20 25 30 35 40 45 50 c b d a g AN 9 10 11 12 13 14 c a b a h SOC 全磷含量 g kg pH 速效磷含量 mg kg 有機(jī)碳含量 g kg Available P Organic carbon 堿解氮含量 mg kg Available N 全氮含量 g kg Total N 有機(jī)質(zhì)含量 g kg Organic matter AM 紫花苜蓿 LP 黑麥草 TR 白三葉 CK 清耕組 下同 AM Medicago sativa L LP Lolium perenne L TR Trifolium repens L CK clean tillage The same below 圖1 不同生草覆蓋的土壤理化指標(biāo) Fig 1 Soil physicochemical indicators of different grass cover CK AM LP TR 5 6 7 8 9 c b a b a CAT CK AM LP TR 620 640 660 680 700 720 Urease b URE a b c d CK AM LP TR 2 00 2 25 2 50 2 75 3 00 3 25 d c a b c CEL CK AM LP TR 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 ab c b a d ALP 處理 Treatment 處理 Treatment 處理 Treatment Treatment mg g Catalase 過氧化氫酶 mg g Cellulase 纖維素酶 mg g Alkaline phosphatase a mg g 圖2 不同生草覆蓋的土壤酶活性 Fig 2 Soil enzyme activities under different herbaceous cover 28 第 8 期 范瑾等 不同生草覆蓋對(duì) 馬瑟蘭 葡萄園土壤營養(yǎng)成分和微生物群落的影響 18 16 AM和LP的土壤堿性磷酸酶活性分別降 低27 43 和9 14 而TR的則升高5 02 2 3 不同生草覆蓋對(duì)土壤微生物群落的影響 2 3 1 不同生草覆蓋對(duì)土壤微生物多樣性的影響 由表1可知 AM LP和TR覆蓋下土壤微生物 測(cè)序深度指數(shù)均 99 說明測(cè)序結(jié)果可以滿足試 驗(yàn)要求 能夠反映 馬瑟蘭 葡萄園不同生草處理的 微生物群落組成 不同生草覆蓋下土壤細(xì)菌群落 多樣性存在差異 3種生草覆蓋下Chao 1和特征序 列數(shù)均顯著高于清耕 CK 4個(gè)處理中AM的效果 最佳 Chao 1和特征序列數(shù)分別為2 355 91和 2 144 00 土壤細(xì)菌香濃指數(shù)由高到低為AM LP TR CK 土壤真菌群落Chao 1指數(shù) Ace PD whole tree由高到低均為LP CK TR AM 香濃指數(shù)為LP CK AM TR 4個(gè)處理中土壤 真菌物種豐富度最高均為LP 表2 2 3 2 不同生草覆蓋對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)組成 的影響 由圖3可知 在細(xì)菌門水平上 與CK相比 AM LP TR的土壤中綠彎菌門 Chloroflexi 豐度分別增 加 23 37 34 17 17 80 酸 桿 菌 門 Acidobacteriota 的豐度分別增加9 79 12 55 1 14 浮 霉 菌 門 Planctomycetota 分 別 增 加 54 85 69 47 57 68 3種生草覆蓋處理均顯 著增加藍(lán)藻菌門 Cyanobacteria 和泉古菌門 Crenarchaeota 的豐度 豐度增幅由高到低為AM LP TR CK 與CK相比 AM LP TR的放線菌 門 Actinobacteriota 的 豐 度 分 別 降 低 9 41 8 15 6 89 變形菌門 Proteobacteria 的豐度分 別 降 低 4 51 9 38 10 38 擬 桿 菌 門 Bacteroidota 的豐度分別降低22 30 32 59 38 00 粘菌門 Myxococcota 的豐度分別降低 3 88 9 21 15 85 與CK相比 LP和TR的 芽單胞菌門 Gemmatimonadota 的豐度分別增加 13 54 和42 06 疣微菌門 Verrucomicrobiota 豐度分別增加10 95 和5 33 在真菌門水平上 與 CK 相比 AM LP TR 的土壤中擔(dān)子菌門 Basidiomycota 的豐度分別增加20 62 19 84 62 49 炎霉門 Calcarisporiellomycota 豐度顯著 增加 豐度增幅由高到低為AM TR LP CK 豐 表1 不同生草覆蓋下土壤細(xì)菌群落的 多樣性 Table 1 diversity of soil bacterial communities under different herbaceous covers 處理 Treatment CK AM LP TR Chao 1指數(shù) Chao 1 index 1 616 42 216 46 b 2 355 91 228 53 a 2 201 55 147 99 ab 2 148 10 75 43 ab 測(cè)序深度指數(shù) Goods coverage index 0 99 0 00 a 0 99 0 00 a 0 99 0 00 a 0 99 0 00 a 特征序列數(shù) Observed otus 1 544 67 186 71 b 2 144 00 198 60 a 1 993 33 144 30 ab 1 934 00 61 02 ab 香濃指數(shù) Shannon index 9 78 0 16 a 10 17 0 15 a 10 14 0 08 a 10 06 0 06 a 注 AM 紫花苜蓿 LP 黑麥草 TR 白三葉 CK 清耕組 同列數(shù)據(jù)不同字母表示差異顯著 P0 05 下同 Note AM Medicago sativa L LP Lolium perenne L TR Trifolium repens L CK Clean tillage Within the same column different letters represent significant differences P0 05 The same below 表2 不同生草覆蓋下土壤真菌群落的 多樣性 Table 2 diversity of soil fungal communities under different herbaceous covers 處理 Treatment CK AM LP TR Chao 1指數(shù) Chao 1 index 528 19 3 29 b 416 20 8 51 c 560 87 14 31 b 468 10 28 26 c 香濃指數(shù) Shannon index 3 92 0 17 a 3 43 0 09 a 4 24 0 40 a 3 37 0 56 a Ace指數(shù) Ace index 543 01 7 33 a 421 03 10 20 b 548 72 19 35 a 478 52 25 81 b PD whole tree指數(shù) PD whole tree index 187 59 9 25 a 139 87 6 68 b 196 35 2 51 a 174 15 15 26 a 29 中 國 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 2025 年 第 30 卷 富了捕蟲霉門 Zoopagomycota 的豐度 毛霉門 Mucoromycota 的豐度分別降低92 13 89 31 4 45 Fungi phy lncertae sedis的豐度分別降低 1 80 39 16 25 09 與CK相比 LP和TR的 子囊菌門 Ascomycota 的豐度分別降低26 53 和 4 73 AM 則 增 加 6 06 LP 的 壺 菌 門 Chytridiomycota 的豐度增加65 33 TR的被孢 霉 菌 門 Mortierellomycota 和 球 囊 菌 門 Glomeromycota 的 豐 度 分 別 降 低 11 15 和 28 57 圖3 b 2 3 3 不同生草覆蓋下土壤細(xì)菌群落功能的預(yù)測(cè) 分析 利用Tax4Fun工具對(duì)不同生草覆蓋處理的土 壤細(xì)菌群落進(jìn)行功能預(yù)測(cè) 結(jié)果歸類于6個(gè)KEGG 一級(jí)代謝通路 涵蓋生物體系統(tǒng) Organismal Systems 人類疾病 Human Diseases 遺傳信息 處理 Genetic Information Processing 新陳代謝 Metabolism 細(xì)胞過程 Cellular Processes 環(huán)境 信息處理 Environmental Information Processing 等 表3 不同生草覆蓋處理的細(xì)菌功能在統(tǒng)計(jì)學(xué) 上的差異未達(dá)到顯著水平 P 0 05 但與CK相 比 AM 的 Metabolism Genetic Information Processing Human Diseases的相對(duì)豐富度分別增 加 0 26 0 53 1 38 LP 的 Metabolism Unclassified Human Diseases Organismal Systems 相對(duì)豐富度分別增加 0 45 1 37 0 71 0 03 TR的Metabolism Cellular Processes相對(duì) 豐富度分別增加0 45 0 11 2 3 4 不同生草覆蓋下土壤真菌群落功能的預(yù)測(cè) 分析 由圖4可知 相對(duì)豐度 0 01 土壤真菌主要可分 為8種 即病理 腐生營養(yǎng)型 Pathotroph Saprotroph 腐生營養(yǎng)型 Saprotroph 腐生 共生營養(yǎng)型 Saprotroph Symbiotroph 病理 腐生 共生營養(yǎng)型 Pathotroph Saprotroph Symbiotroph 共生營養(yǎng)型 Symbiotroph 病理營養(yǎng)型 Pathotroph 病原體 腐 生 共生營養(yǎng)型 Pathogen Saprotroph Symbiotroph 病理 共生營養(yǎng)型 Pathotroph Symbiotroph 3種生 CK AM LP TR 0 25 50 75 100 處理 Treatment CK AM LP TR 處理 Treatment 放線菌門 Actinobacteriota 變形菌門 Proteobacteria 芽單胞菌門 Gemmatimonadota 綠彎菌門 Chloroflexi 酸桿菌門 Acidobacteriota 擬桿菌門 Bacteroidota 藍(lán)藻菌門 Cyanobacteria 泉古菌門 Crenarchaeota 粘菌門 Myxococcota 疣微菌門 Verrucomicrobiota 浮霉菌門 Planctomycetota 其他 Others a 0 25 50 75 100 子囊菌門 Ascomycota 擔(dān)子菌門 Basidiomycota 壺菌門 Chytridiomycota 毛霉門 Mucoromycota Fungi phy lncertae sedis 被孢霉菌門 Mortierellomycota 球囊菌門 Glomeromycota 芽枝霉門 Blastocladiomycota 捕蟲霉門 Zoopagomycota 炎霉門 Calcarisporiellomycota 滑壺菌門 Aphelidiomycota 其他 Others b 相對(duì)豐度 Relative abundance 相對(duì)豐度 Relative abundance 圖3 不同生草覆蓋下土壤細(xì)菌 a 和真菌 b 門水平的優(yōu)勢(shì)物種相對(duì)豐度 Fig 3 Relative abundance of dominant species at the level of soil bacterial a and fungal b phyla under different herbaceous covers 表3 不同生草覆蓋下土壤細(xì)菌一級(jí)功能相對(duì)豐富度 Table 3 Relative functional richness of soil bacteria at the primary level under different grass cover 處理 Treatment CK AM LP TR 新陳代謝 Metabolism 48 61 0 11 a 48 74 0 08 a 48 83 0 17 a 48 84 0 11 a 遺傳信息處理 Genetic Informa tion Processing 22 49 0 10 a 22 61 0 16 a 22 30 0 26 a 22 45 0 16 a 環(huán)境信息處理 Environmental In formation Proces sing 12 31 0 09 a 12 12 0 10 a 12 22 0 00 a 12 17 0 05 a 細(xì)胞過程 Cellular Processes 7 37 0 01 a 7 31 0 05 a 7 35 0 04 a 7 37 0 02 a 人類疾病 Human Diseases 2 51 0 01 a 2 55 0 02 a 2 53 0 04 a 2 50 0 02 a 生物體系統(tǒng) Organismal Syst ems 1 88 0 00 a 1 87 0 01 ab 1 88 0 01 a 1 85 0 00 b 30 第 8 期 范瑾等 不同生草覆蓋對(duì) 馬瑟蘭 葡萄園土壤營養(yǎng)成分和微生物群落的影響 草覆蓋處理的真菌群落功能豐度存在顯著差異 相較于 CK AM和TR的土壤病理 腐生營養(yǎng)型真菌群落相對(duì) 豐度分別升高21 96 和3 63 P 0 05 CK中病 理 腐生 共生營養(yǎng)型 病理 腐生營養(yǎng)型 共生營養(yǎng)型真 菌群落占比分別為0 54 0 02 0 13 因此 3種 生草覆蓋均可顯著提高3種類型真菌的群落豐度 2 4 不同生草覆蓋下土壤微生物群落與環(huán)境因子 的關(guān)系 由圖5可知 細(xì)菌門水平上 土壤pH與變形菌 門 擬桿菌門相對(duì)豐度均呈顯著正相關(guān) P 0 05 真菌門水平上 土壤EC與壺菌門相對(duì)豐度呈顯著 正相關(guān) P 0 05 全磷 速效磷含量和脲酶 纖維 素酶活性與Fungi phy lncertae sedis相對(duì)豐度均呈 顯著負(fù)相關(guān) P 0 05 有機(jī)質(zhì) 有機(jī)碳含量與壺菌 門相對(duì)豐度均呈顯著負(fù)相關(guān) P 0 05 全氮含量 與香濃指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān) P 0 05 堿解氮含量 CK AM LP TR 0 20 40 60 80 100 共生營養(yǎng)型 Symbiotroph 腐生 共生營養(yǎng)型 Saprotroph Symbiotroph Pathotroph Symbiotroph Pathotroph Saprotroph Symbiotroph Pathogen Saprotroph Symbiotroph 病理營養(yǎng)型 Pathotroph 腐生營養(yǎng)型 Saprotroph 未分類 Unassigned 病理 腐生營養(yǎng)型 Pathotroph Saprotroph 處理 Treatment 病理 共生營養(yǎng)型 病理 腐生 共生營養(yǎng)型 病原體 腐生 共生營養(yǎng)型 相對(duì)豐度 Relative abundance 圖4 不同生草覆蓋下真菌群落功能預(yù)測(cè)分析 Fig 4 Predictive analysis of fungal community function under different herbaceous covers pH EC TP AP SOM TN AN SOC CAT URE CEL ALP Chao1 observed otus shannon Actinobacteriota Proteobacteria Gemmatimonadota Chloroflexi Acidobacteriota Bacteroidota Cyanobacteria Crenarchaeota Myxococcota Verrucomicrobiota Planctomycetota pH EC TP AP SOM TN AN SOC CAT URE CEL ALP Chao1 observed otus shannon Actinobacteriota Proteobacteria Gemmatimo