养殖鳖的引入对稻田土壤细菌群落结构的影响

作者：罗衡; 赵良杰; 李丰; 郭海松; 沈竑; 刘其根

来源：水产学报, 2018, 42(05): 720-732.

• 稻鳖共作
• 稻田土壤
• 群落结构
• 16S rDNA
• 高通量测序

农业—水产复合生产体系(integrated agri-aquaculture system,IAAS)因其具有良好的生态环境效应及能生产满足市场对食品安全需求的绿色稻米而成为了农业可持续发展的主要方向之一。了解这种农水复合系统中土壤细菌群落结构特征对于种养工艺的改进和生态调控的实现具有重要意义。实验采用高通量测序技术比较稻鳖共作(R-T)和稻田单作(R-M)2种模式下稻田表层和根系土壤微生物的群落结构,旨在为稻鳖种养生态学积累资料和为稻鳖综合种养的生产技术优化提供理论依据。高通量测序结果显示,两种模式下稻田表层及根系土壤中主要细菌门类为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门和绿弯菌门。与R-M相比,R-T表层土壤中绿弯菌门、硝化螺旋菌门和酸杆菌门的相对丰度增加,变形菌门和拟杆菌门的相对丰度减少;而其根系土壤硝化螺旋菌门、拟杆菌门和变形菌门的相对丰度增加,绿弯菌门和酸杆菌门的相对丰度减少。主要优势菌属为酸杆菌属、亚硝化单胞菌属、硝化螺旋菌属、地杆菌属、芽单胞菌属、黄单胞菌属6类。其中亚硝化单胞菌属、硝化螺旋菌属、芽单胞菌属和酸杆菌属在两种模式的表层土壤中的相对丰度存在显著差异;硝化螺旋菌属和地杆菌属在根系土壤中的相对丰度存在显著差异。引入养殖鳖(R-T)后,稻田根系和表层土壤的细菌Chao指数及Shannon指数均增加。PCA以及聚类分析结果显示,养殖鳖引入后,稻田表层土壤的细菌群落结构产生明显变化,同时也在一定程度上对水稻根系的菌群产生了影响。研究初步揭示了稻鳖共作复合生态系统优于稻田单作系统的微生物生态基础。

• 单位
  农业部; 上海海洋大学; 信阳农林学院