不同连作年限菠萝园土壤差异代谢物和细菌群落结构 分析
2021-09-14刘传和贺涵何秀古刘开邵雪花赖多匡石滋肖维强
刘传和 贺涵 何秀古 刘开 邵雪花 赖多 匡石滋 肖维强
(1. 广东省农业科学院果树研究所/ 农业农村部南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室/ 广东省热带亚热带果树研究重点实验室, 广州 510640;2. 广东省农业科学院,广州 510640)
连作障碍制约着果树产业的可持续发展,化感自毒作用是引起果树连作障碍的主要原因之一[1]。有机酸、直链醇、酚酸、萜类和生物碱等代谢物多数属于自毒物质[2],其中萜类和酚酸类物质是导致土壤化感自毒作用的关键代谢物[3]。作物长期连作后根际分泌的苯甲酸、羟基苯甲酸和肉桂酸等酚酸类代谢物通过与土壤根际微生物互作而不断积累,阻碍土壤有机质的分解和矿化,妨碍了根系对土壤养分的吸收[4-7],导致自毒作用加剧。
土壤细菌群落作为土壤生态环境的重要组成部分[8],其群落结构的变化与连作密切相关。在大豆、烟草、茶树、香榧等作物连作后土壤研究表明,连作后以糖类、氨基酸类碳源利用为主的细菌数量显著减少,根际土壤细菌碳源利用率下降[9]。连作导致土壤中细菌种类减少、细菌多样性降低,土壤细菌群落多样性和丰富度指数下降,土壤微生物类型逐渐由“细菌型”向“真菌型”转变,土壤微生物出现失衡[8,10-14]。在门水平上分析表明连作后土壤的优势菌门厚壁菌门(Firmicutes),以及有益菌门变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)等所占比例逐渐下降[12,15]。土壤细菌根瘤菌目和酸微菌目的相对丰度,以及分枝杆菌属(Mycobacterium)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、浮霉菌属(Planctomyces)细菌的多样性因连作而减少[13-14]。……
