园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (8): 1853-1867.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2022-0187
刘英浩1, 李允1, 吕伟静1, 陈冉2, 姜伟涛2, 尹承苗2, 毛志泉2,*(), 王艳芳1,*
收稿日期:
2024-02-11
修回日期:
2024-05-23
出版日期:
2024-08-25
发布日期:
2024-08-21
通讯作者:
基金资助:
LIU Yinghao1, LI Yun1, LÜ Weijing1, CHEN Ran2, JIANG Weitao2, YIN Chengmiao2, MAO Zhiquan2,*(), WANG Yanfang1,*
Received:
2024-02-11
Revised:
2024-05-23
Published:
2024-08-25
Online:
2024-08-21
摘要:
根皮苷类酚酸类物质是造成苹果连作障碍的重要因素之一。以废弃苹果枝条为原料,研究不同温度烧制的生物炭对根皮苷胁迫下平邑甜茶(苹果砧木)连作土盆栽幼苗土壤中真菌群落结构及其多样性的影响。试验设置8个处理,分别为:连作土(对照)、连作土壤中分别添加50 mg · kg-1根皮苷、300 ℃生物炭、400 ℃生物炭、500 ℃生物炭、300 ℃生物炭 + 根皮苷、400 ℃生物炭 + 根皮苷、500 ℃生物炭 + 根皮苷,盆栽处理120 d后,运用高通量测序技术对土壤真菌群落结构进行分析。结果表明:添加生物炭可以促进根皮苷胁迫下平邑甜茶幼苗的生长,改变连作土壤的真菌群落结构,使土壤真菌操作分类单元(operational taxonomic unit,OUT)特有数增加;通过PCoA分析以及UPGMA聚类分析得出,添加生物炭后土壤真菌的丰富度和多样性显著提高;生物炭对不同分类水平上的土壤真菌结构和功能产生了一定影响,土壤优势菌丰度变化较大。生物炭可通过改善土壤真菌群落结构缓解苹果连作障碍。
刘英浩, 李允, 吕伟静, 陈冉, 姜伟涛, 尹承苗, 毛志泉, 王艳芳. 不同温度烧制的生物炭对苹果连作土壤真菌群落结构的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1853-1867.
LIU Yinghao, LI Yun, LÜ Weijing, CHEN Ran, JIANG Weitao, YIN Chengmiao, MAO Zhiquan, WANG Yanfang. Effects of Different Temperatures’ Biochar on Soil Fungi Community Structure Under Apple Replantation[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(8): 1853-1867.
代号 Code | 处理 Treatment | Sobs指数 Sobs index | Chao 1指数 Chao 1 index | Ace指数 Ace index | Shannon指数 Shannon index |
---|---|---|---|---|---|
CK | 连作土空白对照Blank control of replanted soil | 585.00 ± 22.54 b | 641.73 ± 5.73 d | 642.32 ± 7.02 cd | 3.49 ± 0.12 ab |
P | 根皮苷Phloridzin | 681.00 ± 26.21 a | 747.70 ± 16.67 abc | 750.84 ± 16.66 ab | 3.77 ± 0.03 a |
300B | 300 ℃生物炭Biochar made at 300 ℃ | 590.33 ± 48.35 b | 669.17 ± 40.70 cd | 654.83 ± 36.94 c | 3.09 ± 0.26 ab |
400B | 400 ℃生物炭Biochar made at 400 ℃ | 729.33 ± 30.24 a | 829.80 ± 29.00 a | 832.68 ± 23.90 a | 3.26 ± 0.27 ab |
500B | 500 ℃生物炭Biochar made at 500 ℃ | 669.67 ± 36.30 a | 776.72 ± 26.87 ab | 785.27 ± 26.59 a | 2.97 ± 0.12 bc |
300BP | 300 ℃生物炭 + 根皮苷Biochar made at 300 ℃ + Phloridzin | 571.00 ± 18.36 b | 683.55 ± 11.63 bcd | 683.32 ± 11.00 bcd | 2.37 ± 0.10 c |
400BP | 400 ℃生物炭 + 根皮苷Biochar made at 400 ℃ + Phloridzin | 728.00 ± 87.73 a | 814.93 ± 57.79 a | 799.30 ± 54.66 a | 3.78 ± 0.07 a |
500BP | 500 ℃生物炭 + 根皮苷Biochar made at 500 ℃ + Phloridzin | 655.33 ± 20.11 a | 745.44 ± 6.70 abc | 743.63 ± 3.27 ab | 3.57 ± 0.40 ab |
表1 苹果连作土壤添加不同温度烧制的生物炭和根皮苷对真菌α多样性指数的影响
Table 1 Effect of different firing temperature of biochar and phlorizin on fungal diversity index in apple continuous cropping soil
代号 Code | 处理 Treatment | Sobs指数 Sobs index | Chao 1指数 Chao 1 index | Ace指数 Ace index | Shannon指数 Shannon index |
---|---|---|---|---|---|
CK | 连作土空白对照Blank control of replanted soil | 585.00 ± 22.54 b | 641.73 ± 5.73 d | 642.32 ± 7.02 cd | 3.49 ± 0.12 ab |
P | 根皮苷Phloridzin | 681.00 ± 26.21 a | 747.70 ± 16.67 abc | 750.84 ± 16.66 ab | 3.77 ± 0.03 a |
300B | 300 ℃生物炭Biochar made at 300 ℃ | 590.33 ± 48.35 b | 669.17 ± 40.70 cd | 654.83 ± 36.94 c | 3.09 ± 0.26 ab |
400B | 400 ℃生物炭Biochar made at 400 ℃ | 729.33 ± 30.24 a | 829.80 ± 29.00 a | 832.68 ± 23.90 a | 3.26 ± 0.27 ab |
500B | 500 ℃生物炭Biochar made at 500 ℃ | 669.67 ± 36.30 a | 776.72 ± 26.87 ab | 785.27 ± 26.59 a | 2.97 ± 0.12 bc |
300BP | 300 ℃生物炭 + 根皮苷Biochar made at 300 ℃ + Phloridzin | 571.00 ± 18.36 b | 683.55 ± 11.63 bcd | 683.32 ± 11.00 bcd | 2.37 ± 0.10 c |
400BP | 400 ℃生物炭 + 根皮苷Biochar made at 400 ℃ + Phloridzin | 728.00 ± 87.73 a | 814.93 ± 57.79 a | 799.30 ± 54.66 a | 3.78 ± 0.07 a |
500BP | 500 ℃生物炭 + 根皮苷Biochar made at 500 ℃ + Phloridzin | 655.33 ± 20.11 a | 745.44 ± 6.70 abc | 743.63 ± 3.27 ab | 3.57 ± 0.40 ab |
图1 不同温度烧制的生物炭处理苹果连作土壤的真菌OUT数量韦恩图 各处理名称及代号详见表1。下同。
Fig. 1 The Venn diagram of fungal OUT number in apple continuous cropping soil treated with biochar calcined at different temperatures Each treatment name and code is detailed in Table 1. The same below.
图6 不同处理LEfSe分析环状树图 圆圈直径与相对丰度呈正比,不同颜色节点代表该颜色分组起重要影响的微生物类群。
Fig. 6 Different treatments LEfSe analysis ring tree diagram The diameter of the circle is proportional to the relative abundance,and the different color nodes represent the microbial groups that play an important role in the color group.
图7 不同处理LEfSe分析柱状图 图中仅显示LDA的绝对值大于2的物种。
Fig. 7 LEfSe analysis histogram of different treatments It shows only species with absolute value of LDA greater than 2.
[1] |
|
[2] |
|
[3] |
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
|
[7] |
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
[11] |
|
[12] |
|
[13] |
|
[14] |
|
[15] |
|
[16] |
|
蓝江林, 肖荣凤, 刘波, 朱育菁, 车建美, 林抗美. 2012. pH胁迫下尖孢镰刀菌生长动力学模型. 中国生态农业学报, 20 (11):1532-1538.
|
|
[17] |
|
[18] |
|
[19] |
|
马志婷. 2020. 生物炭及壳聚糖改性生物炭吸附根皮苷机理及其应用[硕士论文]. 泰安: 山东农业大学.
|
|
[20] |
|
[21] |
|
[22] |
|
[23] |
|
[24] |
doi: 10.1093/nar/gkm864 pmid: 17947321 |
[25] |
|
[26] |
|
[27] |
|
[28] |
|
[29] |
|
[30] |
|
孙步蕾, 王艳芳, 张先富, 沈向, 陈学森, 毛志泉. 2015. 连作土壤中残根对平邑甜茶幼苗生物量及土壤酚酸类物质和微生物的影响. 园艺学报, 42 (1):131-139.
|
|
[31] |
|
[32] |
|
田雪, 周文君, 郑卫国, 高育慧, 曹华英. 2021. 不同温度制备的园林废弃物生物炭对氮磷吸附解吸的研究. 江西农业学报, 33 (1):98-104.
|
|
[33] |
|
[34] |
|
[35] |
|
[36] |
doi: 10.1128/AEM.00062-07 pmid: 17586664 |
[37] |
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.012 |
王青青, 胡艳丽, 周慧, 展星, 毛志泉, 朱树华. 2012. 根皮苷对平邑甜茶根系TCA循环酶的影响. 中国农业科学, 45 (15):3108-3114.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2012.15.012 |
|
[38] |
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0668 |
王晓宝, 王功帅, 刘宇松, 陈学森, 沈向, 尹承苗, 毛志泉. 2018. 西北黄土高原地区苹果连作障碍与土壤真菌群落结构的相关性分析. 园艺学报, 45 (5):855-864.
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0668 |
|
[39] |
|
王晓琪, 姜伟涛, 姚媛媛, 尹承苗, 陈学森, 毛志泉. 2020. 苹果连作障碍土壤微生物的研究进展. 园艺学报, 47 (11):2223-2237.
|
|
[40] |
|
[41] |
|
王艳芳, 潘凤兵, 展星, 王功帅, 张国栋, 胡艳丽, 陈学森, 毛志泉. 2015. 连作苹果土壤酚酸对平邑甜茶幼苗的影响. 生态学报, 35 (19):6566-6573.
|
|
[42] |
|
王艳芳, 相立, 徐少卓, 王森, 王晓伟, 陈学森, 毛志泉, 张民. 2017. 生物炭与甲壳素配施对连作平邑甜茶幼苗及土壤环境的影响. 中国农业科学, 50 (4):711-719.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.04.011 |
|
[43] |
|
[44] |
|
[45] |
|
徐亮, 于晓娜, 李雪利, 王悦霖, 宋佳倩, 叶协锋, 卢剑. 2021. 不同热解温度制备的烟秆生物炭理化特征分析. 土壤通报, 52 (1):75-81.
|
|
[46] |
|
[47] |
|
[48] |
doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2017-0524 |
尹承苗, 王玫, 王嘉艳, 陈学森, 沈向, 张民, 毛志泉. 2017. 苹果连作障碍研究进展. 园艺学报, 44 (11):2215-2230.
|
|
[49] |
|
[50] |
|
[51] |
|
张兆波, 毛志泉, 朱树华. 2011. 6种酚酸类物质对平邑甜茶幼苗根系线粒体及抗氧化酶活性的影响. 中国农业科学, 44 (15):3177-3184.
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.15.013 |
|
[52] |
|
朱启林, 索龙, 刘丽君, 张雪彬, 刘金霞, 孟磊, 何秋香, 柯用春. 2022. 裂解温度对海南不同材料生物炭理化特性的影响. 热带作物学报, 43 (1):216-223.
doi: 10.3969/j.issn.1000-2561.2022.01.026 |
[1] | 张 帆, 杨 阳, 王 鸿, 张雪冰. 生物肥和有机肥对桃重茬土理化性状和细菌群落的改善作用[J]. 园艺学报, 2024, 51(9): 2089-2104. |
[2] | 邱辉, 朱德娟, 张永乐, 高玉洁, 李柳, 王国平, 洪霓. ACLSV外壳蛋白与梨两种E3泛素连接酶互作及亚细胞定位[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1715-1727. |
[3] | 李旭娇, 吕齐, 姚东东, 赵丰云, 王小非, 于坤. ‘烟富3’苹果不同砧木嫁接对其15N–尿素吸收利用的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(8): 1868-1880. |
[4] | 田 雯, 李子琛, 王 霖, 王大江, 王 昆, 孙思邈, 王广艺, 刘 昭, 路 翔, 冯建荣, 高 源, . 苹果重要性状全基因组关联分析研究进展[J]. 园艺学报, 2024, 51(7): 1565-1579. |
[5] | 刘成龙, 范旭东, 任 芳, 张尊平, 胡国君, 董雅凤. 苹果病毒检测技术[J]. 园艺学报, 2024, 51(7): 1580-1594. |
[6] | 覃艮红, 袁洪波, 王卓妮, 史冰柯, 范洋洋, 王丽, 张猛, 涂洪涛, 徐超, 侯珲. 蜡样芽孢杆菌挥发物对苹果轮纹病菌的拮抗活性[J]. 园艺学报, 2024, 51(6): 1403-1412. |
[7] | 史冰柯, 王卓妮, 覃艮红, 黄天祥, 王丽, 涂洪涛, 袁洪波, 侯珲. 苹果轮纹病拮抗真菌Pa2的分离与鉴定[J]. 园艺学报, 2024, 51(5): 1113-1125. |
[8] | 高永臣, 苏新建, 余城, 刘铸, 毛柯, 邹养军, 龚小庆. 苹果树盘地布和药渣覆盖对土壤理化性质和细菌群落的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(3): 587-600. |
[9] | 林琭, 蔚露, 谢鹏, 李志强, 王红宁, 赵国平, 牛自勉. 矮化中间砧SC1对苹果光合特性及果实品质的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(12): 2871-2885. |
[10] | 陈 冰, 程玉瑾, 孙宝箴, 宋建飞, 张玮玮, 杨洪强. 封冻前灌水对‘富士’苹果根际细菌群落及速效养分的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(10): 2401-2412. |
[11] | 陈学森, 王楠, 彭福田, 毛志泉, 尹承苗, 姜远茂, 葛顺峰, 胡大刚, 李媛媛, 杜远鹏, 姚玉新, 张宗营. 中国重要落叶果树果实品质和熟期育种研究进展[J]. 园艺学报, 2024, 51(1): 8-26. |
[12] | 李少旋, 王芝云, 胡大刚, 朱 波, 韩明三, . 晚熟苹果新品种‘琴富 1 号’[J]. 园艺学报, 2023, 50(S1): 1-2. |
[13] | 孙燕霞, 唐 岩, 刘大亮, 赵玲玲, 张学勇, 刘学卿, Dorota Ewa Kruczynska, 程志娟, Sylwia Keller-Przybylkowicz, 宋来庆, . 早熟苹果新品种‘烟青玉’[J]. 园艺学报, 2023, 50(S1): 3-4. |
[14] | 赵国栋, 贾林光, 陈东玫, 赵同生, 张新生, 张朝红, 李春敏, 付 友. 苹果新品种‘映红’ [J]. 园艺学报, 2023, 50(S1): 5-6. |
[15] | 蔚 露, 牛自勉, 郭文龙, 林 琭, 李 全, 李志强, 王红宁, 李鸿雁 . 早熟苹果新品种‘夏露’[J]. 园艺学报, 2023, 50(S1): 7-8. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||
版权所有 © 2012 《园艺学报》编辑部 京ICP备10030308号-2 国际联网备案号 11010802023439
编辑部地址: 北京市海淀区中关村南大街12号中国农业科学院蔬菜花卉研究所 邮编: 100081
电话: 010-82109523 E-Mail: yuanyixuebao@126.com
技术支持:北京玛格泰克科技发展有限公司