高寒黑土区不同轮作模式对马铃薯根际土壤真菌群落结构与功能的影响

作     者：王籽懿 韩伟 金鸿飚 黄修梅 张凤兰 杨忠仁 

作者机构：内蒙古农业大学职业技术学院 雪川农业集团股份有限公司 呼伦贝尔市农牧科学研究所 内蒙古农业大学园保学院 

出 版 物：《作物杂志》 (Crops)

年 卷 期：2024年

学科分类：07[理学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：内蒙古自治区重点研发和成果转化计划项目(2022YFDZ0010) 河北省科技计划结转项目(21326320D) 内蒙古自治区科技重大专项(2021ZD0005) 

主　　题：高寒黑土区 不同轮作 马铃薯根际土壤 真菌群落结构 真菌功能 

摘      要：为明确马铃薯不同轮作模式下的根际土壤真菌群落差异，为生态可持续种植制度的构建和优化提供理论依据。采用真菌ITS区的Illumina MiSeq高通量测序技术，通过FUNGuild真菌功能预测工具，对比分析当地6种传统种植模式对土壤真菌群落结构和功能的变化。结果表明：马铃薯―小麦―甜菜―马铃薯（St-Ta-Bv-St），马铃薯―水飞蓟―小麦―马铃薯（St-Sm-Ta-St）、小麦―甜菜―小麦―马铃薯（Ta-Bv-Ta-St），油菜―小麦―甜菜―马铃薯（Bn-Ta-Bv-St），小麦―油菜―大麦―马铃薯（Ta-Bn-Hv-St）和马铃薯两年连作处理：油菜―小麦―马铃薯―马铃薯（CK），6个处理中的土壤样本共获得3351个ASV，划分为7门、22纲、72目、146科、300属和598种；与CK相比，Ta-Bv-Ta-St、Bn-Ta-Bv-St会提高土壤真菌多样性和丰富度，其中Bn-Ta-Bv-St根际土壤真菌多样性和丰富度最高；不同轮作模式土壤真菌群落门水平上的结构组成相似，但相对丰度各异，均以子囊菌门（Ascomycota）为优势菌门，相对丰度为58.60%～82.66%；PCoA分析发现，PC1和PC2可以累积解释38.76%的群落组成差异；LEfSE的LDA（阈值为4.0）结果可知，在真菌群落所有分类水平上发现了24个差异物种；通过FUNGuild功能比对发现，不同处理间的主要营养类型同为病理营养型和腐生营养型，但其相对丰度存在差异，St-Sm-Ta-St、Ta-Bv-Ta-St及Bn-Ta-Bv-St以腐生营养型为主，其中Ta-Bv-Ta-St中相对丰度最高，CK则以腐生营养型为主，病理营养型为辅，而St-Ta-Bv-St和Ta-Bn-Hv-St则以病理营养型为主。综上，不同轮作模式改变了土壤真菌群落结构、多样性及营养类型，可用于调控集约化种植的土壤微生态环境，促进高寒黑土区土壤生态系统健康和谐，提高粮食产量。