中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2020年 7月 第 28卷 第 7期 Chinese Journal of Eco Agriculture Jul 2020 28 7 1061 1071 國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題 2017YFD0300805 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 31960383 和內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目 2018MS03059 資助 薩如拉 主要從事資源高效利用研究 E mail 625968785 收稿日期 2019 12 20 接受日期 2020 02 10 The study was supported by the National Key Research and Development Project of China 2017YFD0300805 the National Natural Science Foundation of China 31960383 and the Natural Science Foundation of Inner Mongolia 2018MS03059 Corresponding author SARULA E mail 625968785 Received Dec 20 2019 accepted Feb 10 2020 DOI 10 13930 ki cjea 190900 薩如拉 楊恒山 邰繼承 高聚林 李媛媛 秸稈還田條件下腐熟劑對(duì)不同質(zhì)地土壤真菌多樣性的影響 J 中國(guó)生態(tài)農(nóng) 業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2020 28 7 1061 1071 SA R L YANG H S TAI J C GAO J L LI Y Y Effect of straw maturing agents on fungal diversity in soil with different textures under returned straw conditions J Chinese Journal of Eco Agriculture 2020 28 7 1061 1071 秸稈還田條件下腐熟劑對(duì)不同質(zhì)地土壤 真菌多樣性的影響 薩如拉 1 楊恒山 1 邰繼承 1 高聚林 2 李媛媛 1 1 內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院 內(nèi)蒙古自治區(qū)飼用作物工程技術(shù)研究中心 通遼 028042 2 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 呼和浩特 010018 摘 要 為因地制宜鑒選適宜的秸稈腐熟劑 在西遼河平原灌區(qū)選擇秸稈還田的砂壤土和中壤土連作玉米地 分別配施中農(nóng)綠康腐熟劑 人元腐熟劑和農(nóng)富康腐熟劑 簡(jiǎn)稱中農(nóng) 人元 農(nóng)富康 以秸稈還田不施腐熟劑為 對(duì)照 在玉米吐絲期取 0 15 cm 15 30 cm 30 45 cm 土層樣品 采用高通量測(cè)序技術(shù) 研究不同質(zhì)地土壤秸 稈還田配施腐熟劑情況下土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性 結(jié)果表明 砂壤土秸稈還田配施腐熟劑處理特有 OTU operational taxonomic units 數(shù)均比對(duì)照多 中壤土則相反 所有處理土壤中被孢霉門 Mortierellomycota 子囊菌門 Ascomycota 擔(dān)子菌門 Basidiomycota 相對(duì)豐度較高 優(yōu)勢(shì)屬均為被孢霉屬 Mortierella 和低溫酵母 Guehomyces 不同腐熟劑對(duì)土壤質(zhì)地產(chǎn)生不同影響 中壤土秸稈還田配施中農(nóng)和農(nóng)富康對(duì)土壤真菌組成及豐 度無顯著影響 而配施人元顯著改變中壤土真菌組成及豐度 砂壤土秸稈還田配施中農(nóng)和人元顯著增加土壤真 菌組成及豐度 LEfSe 分析可知 砂壤土秸稈還田配施中農(nóng) 中壤土秸稈還田配施人元和農(nóng)富康 3 個(gè)處理土壤 真菌多樣性存在差異 對(duì)真菌多樣性差異發(fā)揮顯著性作用的門為擔(dān)子菌門 子囊菌門 綱為傘菌綱 Agaricomycetes 目為腔菌目 Pleosporales 和傘菌目 Agaricales 種為 Mortierella fimbricystis 這種響應(yīng)差異 也體現(xiàn)在同一腐熟劑對(duì)中壤土和砂壤土不同土層真菌的影響 隨土層的下移 砂壤土和中壤土對(duì)照中被孢霉屬 相對(duì)豐度先增加后下降 低溫酵母相對(duì)豐度下降 施用腐熟劑后 中壤土農(nóng)富康除外 深層土壤低溫酵母相對(duì) 豐度比表層土壤高 砂壤土秸稈還田配施中農(nóng)后 0 15 cm 土層中上述 2 個(gè)優(yōu)勢(shì)菌屬相對(duì)豐度顯著提高 而中壤 土秸稈還田配施人元增加 0 15 cm 土層低溫酵母相對(duì)豐度和 15 30 cm 30 45 cm 土層被孢霉屬相對(duì)豐度 由 此可見 秸稈還田條件下腐熟劑與土壤質(zhì)地間響應(yīng)不同 所以秸稈腐熟劑配施應(yīng)因地制宜 關(guān)鍵詞 中壤土 砂壤土 玉米秸稈還田 秸稈腐熟劑 真菌多樣性 中圖分類號(hào) S342 1 開放科學(xué)碼 資源服務(wù) 標(biāo)識(shí)碼 OSID Effect of straw maturing agents on fungal diversity in soil with different textures under returned straw conditions SARULA 1 YANG Hengshan 1 TAI Jicheng 1 GAO Julin 2 LI Yuanyuan 1 1 Agricultural College of Inner Mongolia University for Nationalities Engineering Research Center of Feed Crops in Inner Mongolia Autonomous Region Tongliao 028042 China 2 Inner Mongolia Agricultural University Hohhot 010018 China 1062 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2020 第 28卷 Abstract In order to select a straw maturing agent suited to local conditions straw return on medium and sandy loam were investigated in a continuous maize crop in the West Liaohe Plain irrigation area Straw returned to the field was treated with Zhongnonglvkang Renyuan or Nongfukang maturing agent or without maturing agent as a control The diversity and community structure of soil fungi was studied using a high throughput sequencing technique in 0 15 cm 15 30 cm and 30 45 cm soil layers during the maize silking stage The results showed that the number of OUT operational taxonomic units in sandy loam treated with returned straw and maturing agent was higher than that of control However in medium loam the results were opposite The relative abundance of Mortierellomycota Ascomycota and Basidiomycota for all treatments was higher than in the control the dominant genera being Mortierella and Guehomyces Different straw maturing agents and soil textures resulted in different fungi responses The composition and abundance of soil fungi in medium loam were not significantly affected by returning straw with Zhongnong and Nongfukang application although applying Renyuan led to significant changes Significant composition changes and an increase in soil fungi abundance were identified in sandy loam when returned straw was treated with Zhongnong and Renyuan The results of Linear discriminant analysis Effect Size LEfSe analysis showed that soil fungi diversity differed among three treatments For sandy loam with Zhongnong application medium loam with Renyuan and medium loam with Nongfukang the most significant fungal classifications were phyla Basidiomycota and Ascomycota class Agaricomycetes orders Pleosporales and Agaricales and species Mortierella fimbricystis The difference in treatment response was also reflected in the maturing agent effects on fungi in different layers of medium and sandy loam With increased depths the relative abundance of Mortierella spp first increased and then decreased while the relative abundance of Guehomyces spp decreased The relative abundance of Guehomyces spp in deep soil was higher than that in surface soil after the application of straw maturing agent except for Nongfukang in medium loam The relative abundance of these two dominant genera in the 0 15 cm soil layer was significantly increased in sandy loam by returning straw and applying Zhongnong In medium loam returning straw and applying Renyuan increased the relative abundance of Guehomyces spp in the 0 15 cm soil layer and the relative abundance of Mortierella spp in the 15 45 cm soil layer Under returned straw conditions effects of straw maturing agent varied with soil texture therefore the combined application of straw and straw decomposing agents should be adapted according to local conditions Keywords Medium loam Sandy loam Maize straw returning to field Straw maturing agent Fungal diversity 土壤微生物對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的變化十分敏感 能 對(duì)土壤生態(tài)機(jī)制變化和環(huán)境脅迫做出反應(yīng) 土壤微 生物群落的組成和結(jié)構(gòu)變化情況是評(píng)價(jià)土壤健康程 度或者土壤質(zhì)量的早期重要指標(biāo) 1 還田秸稈是土 壤有機(jī)質(zhì)的重要來源之一 2 其腐解依靠土壤微生 物完成 第 1 階段主要利用秸稈中可溶性物質(zhì)的增 長(zhǎng) 以細(xì)菌作用為主 開始積累腐殖質(zhì) 這個(gè)過程首 先是在喜糖霉菌 白霉菌和無芽孢細(xì)菌的作用下 分解水溶性糖和淀粉 之后以芽孢細(xì)菌和纖維素分 解細(xì)菌為主 分解蛋白質(zhì) 果膠類物質(zhì)和纖維素等 第 2 階段是腐殖質(zhì)大量累積階段 以真菌降解木質(zhì) 素作用為主 第 3階段是分解腐殖質(zhì) 以放線菌作 用為主 3 玉米 Zea mays 秸稈腐解過程中土壤微生 物的優(yōu)勢(shì)種群主要利用糖類和多聚物 在腐解中后 期難分解物質(zhì)逐漸累積 其中微生物對(duì)芳香化合物 的利用最弱 4 真菌是降解木質(zhì)纖維素的優(yōu)勢(shì)菌群 5 真菌降解玉米秸稈效率和速率一般遠(yuǎn)大于細(xì)菌 水 稻 Oryza sativa 秸稈還田 90 d和 180 d 秸稈還田與 秸稈不還田土壤的真菌群落結(jié)構(gòu)較為類似 而 270 d 和 360 d的秸稈還田顯著增加了土壤真菌群體數(shù)量 和多樣性指數(shù) 6 喻曼等 7 研究表明 還田作物秸稈 腐解前期 革蘭氏陰性菌的生物量與半纖維素 纖 維素的降解有一定相關(guān)性 后期的微生物種群則以 木質(zhì)素分解微生物為主 秸稈還田能提高土壤真菌 群落多樣性 秸稈還田后土壤真菌優(yōu)勢(shì)種群為子囊 菌 接合菌和擔(dān)子菌 8 但在 Banerjee等 9 的研究中 土壤中秸稈和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的添加減少了微生物多樣性 真菌中發(fā)現(xiàn)毛殼菌 頭孢菌膜和鐮刀菌為主要分類 群 可見不同背景土壤真菌群落結(jié)構(gòu)存在差異 土壤特性是影響真菌種群的重要因素之一 10 翻壓在土壤中的秸稈 在中壤土 重壤土中腐解較 快 而在輕壤土中較慢 11 秸稈在土壤中腐解速率 粉沙質(zhì)低于砂質(zhì)土 12 也有研究 13 發(fā)現(xiàn)土壤類型 壤 土和沙土 對(duì)易分解的三葉草 Trifolium repens 的礦 化速率沒有顯著影響 但對(duì)于難腐解的小麥 Triticum aestivuml 和黑麥 Secale cereale 的秸稈礦 化速率 壤土要明顯高于沙土 還田作物秸稈腐解殘 留率與土壤微生物群落的優(yōu)勢(shì)度呈顯著負(fù)相關(guān) 5 14 15 微生物群落在一定程度上影響了秸稈分解的速率 5 優(yōu)勢(shì)菌群的相對(duì)豐度是影響秸稈性質(zhì)變化的主要原 因 16 劉增亮等 17 研究赤紅壤 紅壤和磚紅壤下甘 蔗 Saccharum officinarum 根系叢枝菌根 AM 真菌 多樣性 發(fā)現(xiàn) 3種不同土壤類型下 AM真菌各屬頻 度存在明顯差異 前人對(duì)土壤真菌的研究主要集中 第 7期 薩如拉等 秸稈還田條件下腐熟劑對(duì)不同質(zhì)地土壤真菌多樣性的影響 1063 在不同農(nóng)藝措施 不同植被 不同時(shí)期農(nóng)田土壤真 菌多樣性和土壤 AM真菌方面 目前 關(guān)于不同質(zhì) 地農(nóng)田秸稈還田對(duì)土壤真菌多樣性的影響研究并不 完善 西遼河平原灌區(qū)低溫持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng) 秸稈腐解 較慢 雖然秸稈腐熟劑的應(yīng)用被認(rèn)為是加速還田秸 稈腐解常用的方法 但在半干旱氣候井灌條件下秸 稈還田配施腐熟劑對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響研究 很少 研究不同質(zhì)地土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)變化 可 為揭示土壤真菌對(duì)秸稈還田配施腐熟劑引起的微生 境變化的適應(yīng)與演變趨勢(shì) 維持土壤生態(tài)系統(tǒng)功能 的穩(wěn)定提供理論基礎(chǔ) 本研究采用高通量測(cè)序法系 統(tǒng)比較不同質(zhì)地土壤秸稈還田配施腐熟劑對(duì)土壤真 菌群落的影響 解釋土壤真菌群落對(duì)不同土壤質(zhì)地 和秸稈腐熟劑的響應(yīng)差異 進(jìn)而為鑒選適宜的秸稈 腐熟劑提供理論依據(jù) 1 材料與方法 1 1 研究區(qū)概況 試驗(yàn)于 2018年在內(nèi)蒙古自治區(qū)西遼河平原開 魯縣蔡家堡 43 36 N 122 22 E 海拔 178 m 進(jìn)行 中壤土和砂壤土為當(dāng)?shù)刂饕寥李愋?試驗(yàn)田為多 年連作玉米田 2種質(zhì)地土壤試驗(yàn)田相距約 10 km 試驗(yàn)區(qū)年均氣溫 6 8 10 活動(dòng)積溫 3 200 年均降水量 385 mm 生長(zhǎng)季內(nèi) 5 9月份 降水量約 為 315 mm 試驗(yàn)田具有井灌條件 能保證玉米生長(zhǎng) 發(fā)育的水分需求 1 2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法 試驗(yàn)采用兩因素裂區(qū)設(shè)計(jì) 兩因素分別為土壤 類型和添加腐熟劑 土壤類型為中壤土 ZR 和砂壤 土 SR 添加腐熟劑處理有 4種 分別為中農(nóng)綠康腐 熟劑 中農(nóng) 人元秸稈腐熟劑 人元 農(nóng)富康腐熟劑 農(nóng)富康 和不施腐熟劑 對(duì)照 各處理均全量還田玉 米秸稈 折干物質(zhì)約 6 750 kg hm 2 以小區(qū)田間試驗(yàn) 方式進(jìn)行 小區(qū)面積 60 m 2 8個(gè)處理 3次重復(fù) 播 前土壤養(yǎng)分狀況如表 1所示 2種質(zhì)地土壤試驗(yàn)田氣 候類型一致 中農(nóng)綠康腐熟劑 中農(nóng)綠康生物技術(shù)有限公司 含纖維素分解菌 益生菌 芽孢桿菌 綠色木霉和 酵母菌等高效菌株 有效活菌數(shù) 8 0 10 7 cfu g 1 人元秸稈腐熟劑 鶴壁市人元生物技術(shù)發(fā)展有限公 司 含細(xì)菌 放線菌 絲狀菌 酵母菌等多種菌株 有 效活菌數(shù) 8 0 10 7 cfu g 1 農(nóng)富康稈腐熟劑 河南 農(nóng)富康生物科技有限責(zé)任公司 含放線菌 乳酸菌 芽孢桿菌 土著菌 光合細(xì)菌 酵母菌 硝化細(xì)菌 枯草芽孢桿菌等 有效活菌數(shù) 5 0 10 8 cfu g 1 表 1 試驗(yàn)地耕層土壤養(yǎng)分含量 Table1 Nutrients contents of tillage layer of the test soil 土壤質(zhì)地 Soil texture 有機(jī)質(zhì) Organic matter g kg 1 堿解氮 Alkaline nitrogen mg kg 1 速效磷 Available phosphorus mg kg 1 速效鉀 Available potassium mg kg 1 pH 中壤土 Medium loamy soil 15 92 53 27 10 23 97 61 8 5 砂壤土 Sandy loamy soil 15 34 51 88 8 87 101 21 8 2 2017年 10月上旬實(shí)施玉米秸稈還田 還田時(shí)先 將秸稈機(jī)械粉碎 粉碎長(zhǎng)度 2 3 cm 均勻撒于田面 中農(nóng)綠康和人元秸稈腐熟劑用量均為 30 kg hm 2 腐 熟劑先與鋸末按 1 5拌勻 再均勻撒施于秸稈表面 農(nóng)富康秸稈腐熟劑使用前需先激活 將菌種做成菌液 具體做法是 100 g秸稈腐熟劑 1 kg紅糖 10 kg水 密 封發(fā)酵 3 7 d 取菌液 45 kg hm 2 均勻噴灑在秸稈表 面 各處理均撒施尿素 150 kg hm 2 于秸稈的表面 然后 機(jī)械深翻將秸稈和腐熟劑扣入土壤 翻壓深度約 40 cm 2018年 5月 1日播種 10月 1日收獲 玉米品 種為 信玉 168 栽培管理同大田生產(chǎn) 1 3 樣品采集 測(cè)定項(xiàng)目及其方法 在玉米吐絲期 采用 S 形 15 點(diǎn)取樣法 采集 0 15 cm 15 30 cm 30 45 cm 3個(gè)土層的土壤樣品 各處理樣品分組和編號(hào)如表 2所示 每一土樣取樣 量約 100 g 裝入已滅菌的自封袋中置冰盒帶入實(shí)驗(yàn) 室進(jìn)行土壤總 DNA提取 土壤總 DNA 用改良的 SDS 十二烷基磺酸鈉 sodium dodecyl sulfate 高鹽緩沖液抽提法 18 提取 用 0 8 瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)其是否完整 對(duì)真菌 ITS1 區(qū)進(jìn)行測(cè)序 對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接 將拼接得 到的序列進(jìn)行質(zhì)量過濾 并去除嵌合體 得到高質(zhì) 量的 Tags序列 1 4 數(shù)據(jù)處理 在相似性 97 的水平上對(duì) Tags序列進(jìn)行聚類 USEARCH version 10 0 以測(cè)序所有序列數(shù)的 0 005 作為閾值過濾 OTU 進(jìn)行組間差異顯著性 LEfSe 分析 alpha指數(shù) Beta多樣性分析 19 1064 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2020 第 28卷 表 2 不同質(zhì)地土壤秸稈還田配施腐熟劑土壤樣品編號(hào) Table 2 Number of soil samples of different soils with different straw decomposing agents 砂壤土 Sandy loam 中壤土 Middle loam a b c d e f g h 土層 Soil layer cm 中農(nóng)綠康 秸稈腐熟劑 Zhongnong lvkang decomposing agent 人元秸稈腐 熟劑 Renyuan decomposing agent 農(nóng)富康秸稈 腐熟劑 Nongfukang decomposing agent 無腐熟劑 No Decom posing agent 中農(nóng)綠康 秸稈腐熟劑 Zhongnong lvkang de composing agent 人元秸稈 腐熟劑 Renyuan decomposing agent 農(nóng)富康秸 稈腐熟劑 Nongfukang decomposing agent 無腐 熟劑 No decomposing agent 0 15 SR111 SR211 SR311 SR411 ZR111 ZR211 ZR311 ZR411 15 30 SR112 SR212 SR312 SR412 ZR112 ZR212 ZR312 ZR412 30 45 SR113 SR213 SR313 SR413 ZR113 ZR213 ZR313 ZR413 2 結(jié)果與分析 2 1 不同質(zhì)地土壤秸稈還田配施腐熟劑對(duì)真菌 OTU數(shù)的影響 24個(gè)樣品共得到 3 042個(gè) OTUs 對(duì)各樣品進(jìn)行 OTU數(shù)量韋恩圖統(tǒng)計(jì) 圖 1 a b c d e f g 和 h相同 OTUs共 483個(gè) 其中 c組特有 OTU數(shù)最 多 g f和 d組特有 OTU數(shù)較少 砂壤土秸稈還田 配施腐熟劑處理特有 OTU數(shù)均比對(duì)照的多 中壤土 則相反 砂壤土配施腐熟劑后減少 0 30 cm土層真 菌特有 OTU數(shù) 尤其是 SR111 SR311和 SR112 中 壤土配施腐熟劑后減少 0 15 cm土層真菌特有 OTU 數(shù) ZR211和 ZR311明顯 配施腐熟劑改變了各土層 真菌分布 圖 1 不同組土壤樣品中獨(dú)有和共有真菌 OTU 數(shù)量的韋恩圖 Fig 1 Venn diagrams showing the number of shared and exclusive fungal OTU in different groups of the tested soil samples 分組和編號(hào)代表的處理如表 2所示 The meanings of letters and numbers outside circles in the figure 1 are shown in the table 2 從表 3可知 各處理樣品 0 15 cm土壤真菌界 門 綱 目 科 屬和種數(shù)均比 15 30 cm 30 45 cm 的多 砂壤土 0 15 cm中 3種腐熟劑處理門 綱 目 科數(shù)均多于對(duì)照 15 30 cm和 30 45 cm土層中 3種腐 熟劑處理科數(shù)多于對(duì)照 中農(nóng)處理表層土屬和種數(shù)多 于對(duì)照 而人元和農(nóng)富康處理表層土的屬和種數(shù)少于 對(duì)照 15 30 cm 中 中農(nóng)和人元的屬種數(shù)多于對(duì)照 但農(nóng)富康的仍少于對(duì)照 30 45 cm中 3種腐熟劑處理 屬種數(shù)均多于對(duì)照 中壤土 0 15 cm中 中農(nóng)處理目 科 屬數(shù)均多于對(duì)照 而其他 2種腐熟劑處理的目 科 屬 種數(shù)均少于對(duì)照 15 30 cm和 30 45 cm土層 中 配施腐熟劑處理科 屬 種數(shù)均少于對(duì)照 2 2 不同質(zhì)地土壤秸稈還田配施腐熟劑土壤真菌 分布 由圖 2可知 各組樣品優(yōu)勢(shì)菌屬主要分布在被 孢霉門 Mortierellomycota 子囊菌門 Ascomycota 擔(dān)子菌門 Basidiomycota 球囊菌門 Glomeromycota 絲足蟲類 Cercozoa 壺菌門 Chytridiomycota Aphelidiomycota 輪蟲 Rotifera 浮霉菌門 Blastocladiomycota 其中被孢霉門 子囊 第 7期 薩如拉等 秸稈還田條件下腐熟劑對(duì)不同質(zhì)地土壤真菌多樣性的影響 1065 菌門和擔(dān)子菌門相對(duì)豐度較高 a組 b組和 f組中 真菌相對(duì)豐度為子囊菌門 被孢霉門 擔(dān)子菌門 而 c g d h和 e組中為被孢霉門 子囊菌門 擔(dān)子菌 門 各組樣品優(yōu)勢(shì)菌屬有被孢霉屬 Mortierella 低 溫酵母屬 Guehomyces Tetracladium Leptosphaeria 引起油菜黑脛病菌 枝孢菌屬 Cladosporium Microdochium 引起草坪病害雪霉葉 枯病 鏈格孢菌 Alternaria 球囊霉屬 Glomus 錐蓋傘屬 Conocybe 優(yōu)勢(shì)種有長(zhǎng)被孢霉 Mortierella elongata Mortierella alpina 耐冷酵母 Guehomyces pullulans 透明被孢霉 Mortierella hyalina Mortierella fimbricystis Leptosphaeria scle rotioides 低溫真菌 皺枝孢 Cladosporium delica tulum Mortierella antarctica Mortierella gamsii 長(zhǎng)被孢霉在 a c d h中相對(duì)豐度較大 b f中較低 Mortierella alpina在 d g h中相對(duì)豐度較大 b f e c中較低 a中最低 耐冷酵母在 a e c g中相 對(duì)豐度較大 其中 a的最大 b f d h中較低 表 3 不同組試驗(yàn)樣品各等級(jí) OTU 物種統(tǒng)計(jì)結(jié)果 Table 3 Statistical results of OTU at different levels in different groups of the tested soil samples 樣品 Sample 界 Kindom 門 Phylum 綱 Class 目 Order 科 Family 屬 Genus 種 Species SR111 5 13 30 61 117 166 143 SR112 4 12 28 54 103 135 114 SR113 4 13 29 55 105 151 125 SR211 4 15 31 60 115 155 127 SR212 3 14 31 53 100 139 122 SR213 3 13 31 59 111 148 124 SR311 5 12 31 53 98 134 119 SR312 4 14 30 58 100 129 109 SR313 4 11 31 58 107 138 116 SR411 5 16 35 62 123 157 125 SR412 3 13 30 56 99 133 111 SR413 3 14 31 58 89 122 102 ZR111 4 15 33 62 115 168 137 ZR112 4 16 33 57 104 141 117 ZR113 4 14 33 59 100 135 116 ZR211 5 11 29 56 111 158 145 ZR212 3 14 31 55 104 142 119 ZR213 4 14 32 56 101 133 114 ZR311 5 14 32 55 101 139 110 ZR312 4 13 30 57 103 137 119 ZR313 3 13 30 60 98 143 120 ZR411 5 12 29 59 112 161 146 ZR412 4 13 31 56 99 135 112 ZR413 4 14 30 55 111 153 122 分組和編號(hào)代表的處理如表 2所示 The meanings of letters and numbers of samples are shown in the table 2 同組內(nèi)樣品真菌相對(duì)豐度存在差異 由圖 3 可 知 各樣品優(yōu)勢(shì)屬均為被孢霉屬和低溫酵母 除了 ZR211外 中壤土樣品真菌第 1優(yōu)勢(shì)屬均為被孢霉 屬 其次是低溫酵母 ZR211枝孢菌屬相對(duì)豐度比低 溫酵母大 SR112 SR113 SR312 ZR311中被孢霉 屬和低溫酵母相對(duì)豐度相當(dāng) 均為優(yōu)勢(shì)屬 SR311中 以上 2個(gè)菌屬相對(duì)豐度相當(dāng) 均為優(yōu)勢(shì)屬 從圖 3可知 砂壤土真菌相對(duì)豐度隨著土層下移 變化規(guī)律為 配施中農(nóng)和人元處理土壤真菌被孢霉 屬相對(duì)豐度逐漸下降 低溫酵母相對(duì)豐度增加 配施 農(nóng)富康處理被孢霉屬相對(duì)豐度增加 低溫酵母先增 加后下降 對(duì)照被孢霉屬相對(duì)豐度先增加后下降 而 1066 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2020 第 28卷 低溫酵母下降 中壤土真菌相對(duì)豐度隨著土層下移變 化規(guī)律為 配施中農(nóng)處理被孢霉屬相對(duì)豐度逐漸增 加 而低溫酵母先下降后增加 人元處理被孢霉屬相 對(duì)豐度先增加后下降 而低溫酵母增加 農(nóng)富康處理 被孢霉屬相對(duì)豐度逐漸增加 而低溫酵母降低 對(duì)照 被孢霉屬相對(duì)豐度先下降后增加 而低溫酵母下降 隨土層的下移 砂壤土和中壤土秸稈還田不施腐熟 劑處理被孢霉屬相對(duì)豐度先增加后下降 低溫酵母 相對(duì)豐度下降 配施腐熟劑后 除 g組 15 30 cm和 30 45 cm土層低溫酵母相對(duì)豐度大于 0 15 cm 圖 2 不同組試驗(yàn)樣品真菌門 種水平分類學(xué)組成和分布 Fig 2 Taxonomic composition and distribution of soil fungi on the phylum and species levels in different groups of the tested soil 分組字母的意義如表 2所示 The groups in the figure 2 are shown in the table 2 圖 3 不同組試驗(yàn)樣品真菌屬聚類樹及相對(duì)豐度 Fig 3 Horizontal clustering tree and relative abundance of fungi genus the tested soil samples 分組和編號(hào)代表的處理如表 2所示 The meanings of letters and numbers in the figure 3 are shown in the table 2 不同質(zhì)地土壤真菌相對(duì)豐度存在差異 被孢霉 屬和低溫酵母相對(duì)豐度均為 SR111 ZR111 被孢霉 屬相對(duì)豐度為 ZR112 SR112 并且 ZR112中新增加 了 Cladosporium和球囊霉屬 而 SR112低溫酵母相對(duì) 豐度比 ZR112高 3 5倍 被孢霉屬相對(duì)豐度 ZR113 SR113 ZR113中新增加低溫酵母和球囊霉屬 被孢 霉屬相對(duì)豐度 SR211 ZR211 低溫酵母相對(duì)豐度則 相反 ZR211中鏈格孢屬 Alternaria 與低溫酵母的相 當(dāng) 被孢霉屬相對(duì)豐度 ZR212 SR212 低溫酵母相 對(duì)豐度則相反 被孢霉屬相對(duì)豐度 ZR213 SR213 第 7期 薩如拉等 秸稈還田條件下腐熟劑對(duì)不同質(zhì)地土壤真菌多樣性的影響 1067 其余無差異 被孢霉屬 低溫酵母 Cladosporium相 對(duì)豐度均 ZR311 SR311 被孢霉屬 球囊霉屬相對(duì)豐 度均為 ZR312 SR312 而低溫酵母相對(duì)豐度則相反 被孢霉屬 低溫酵母相對(duì)豐度為 SR313 ZR313 Leptosphaeria Tetracladium 錐蓋傘屬相對(duì)豐度 ZR411 SR411 低溫酵母相對(duì)豐度 ZR412 SR412 而被孢霉屬則相反 Cladosporium 和錐蓋傘屬在 ZR412中未出現(xiàn) ZR413 SR413 被孢霉屬 低溫酵 母相對(duì)豐度無差異 錐蓋傘屬在 ZR413中未出現(xiàn) 2 3 不同質(zhì)地土壤秸稈還田處理間有差異的物種 分析 從圖 4 橫向聚類結(jié)果看 擔(dān)子菌亞門 Basidiomycota Aphelidiomycota 新美鞭菌 Neocallimastigomycota 子囊菌門 毛霉亞門 Mucoromycota 距離較近 枝長(zhǎng)較短 芽枝霉門 Blastocladiomycota 絲足蟲類 單毛壺菌 Rotifera 被孢霉門 梳霉門 Kickxellomycota 距離較近 枝長(zhǎng) 較短 壺菌門 黃藻門 Anthophyta 油壺菌門 Olpidiomycota Streptophycophyta 球囊菌門 隱 真菌門 Rozellomycota 距離較近 枝長(zhǎng)較短 說明 這些菌群在各樣品中組成較相似 縱向聚類結(jié)果看 SR411 SR412 SR413 ZR412 ZR413 ZR312 ZR313 ZR111 ZR113 距離較近 枝長(zhǎng)較短 歸為一類 SR212 SR213 ZR211 ZR212 ZR213距離較近 枝長(zhǎng)較短 歸類 一類 SR111 SR112 SR113 SR311 SR312 SR313 ZR112 ZR311 ZR411距離較近 枝長(zhǎng)較短 歸為 一類 說明這些樣品真菌組成及豐度較相似 圖 4 不同試驗(yàn)樣品真菌差異物種相對(duì)豐度熱圖 Fig 4 Relative abundance heat map of fungi of the tested soil samples 分組和編號(hào)代表的處理如表 2所示 顏色越藍(lán)表明豐度越低 反之 顏色越紅代表豐度越高 The meanings of letters and numbers in the figure 4 are shown in the table 2 The dark blue means the low abundance the dark red means the high abundance 1068 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 中英文 2020 第 28卷 由圖 5可知 b e f和 h組間距離較近 相似性 高 而 a與 d g與 e f h c與其他組間距離較遠(yuǎn) 相 似性低 差異程度大 可知 兩種質(zhì)地土壤秸稈還田 配施農(nóng)富康腐熟劑處理與其他處理真菌差異較大 根據(jù) 8組樣品 LEf Se LDA Effect Size 分析 篩 選出 LDA值大于 4的物種 發(fā)現(xiàn) a f g組間真菌 多樣性存在差異 發(fā)揮顯著性作用的菌種分別具有 1 2 和 3 個(gè)分類 圖 6 這些分類群主要來自 Basidiomycota Pleosporales Ascomycota Agaricales Mortierella fimbricystis和 Agaricomycetes 各組差異效 果影響較大的物種不同 a組中 Basidiomycota物種 f 組中 Ascomycota 和 Pleosporales 物種 g 組中 Agaricomycetes Mortierella fimbricystis Agaricales 物種豐度對(duì)差異效果影響較大 即各組中它們是起 到重要作用的微生物類群 圖 5 不同組試驗(yàn)樣品真菌非度量多維尺度分析 Fig 5 Nonmetric multidimensional scale analysis of soil fungi in different groups of the tested soil samples 分組字母的意義如表 2所示 The meanings