Physicochemical Properties and Microbial Community of Soil and Crop Yield under Rice-Tobacco-Milk Vetch Rotation Cropping
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摘要:目的 研究烤烟-水稻-紫云英轮作模式下土壤理化性质和微生物群落结构组成变化，揭示紫云英对土壤肥力和微生物群落的影响，为紫云英的合理利用提供科学依据。方法 选取烤烟-水稻-紫云英3种植物连续轮作5年的田块土壤为处理样品，以烤烟-水稻2种作物轮作的田块土壤为对照；利用分光光度法测定土壤的常规理化性质，采用宏基因组测序等方法测定土壤微生物群落结构变化及功能预测分析。结果 在烤烟-水稻-紫云英轮作模式下，土壤有机质、全氮、全钾含量略上升，全磷含量变化不显著，速效氮、速效磷的含量显著增加，但速效钾含量明显减少；2023年烤烟、水稻年产量分别提高2.74%、4.67%；土壤微生物群落多样性明显提高，主要微生物为细菌界的变形菌门、硝化螺旋菌门和酸杆菌门微生物，与对照组相比，三者相对丰度分别上调8.67%、上调3.10%和下降11.57%；土壤微生物功能主要富集在碳水化合物代谢、能量代谢和氨基酸代谢3个通路中。结论 烤烟-水稻-紫云英轮作方式改善土壤的理化性质，提高作物产量，明确了轮作紫云英对土壤微生物物种丰富度和群落组成分布影响及其参与的主要代谢通路，为紫云英对土壤肥力和微生物群落影响的机制研究提供依据。Abstract:Objective Regulatory functions of milk vetch on soil fertility and microbial communities were studied to determine the potential of incorporating the shrub plant in rotation cropping with tobacco and rice for further land use improvement.Method Soil samples were collected from a field practicing tobacco-rice-milk vetch rotation cropping for 5 years and one of tobacco-rice as control. Physicochemical analysis on the soil using spectrophotometry and metagenomic sequencing on the microbial community were conducted.Result With milk vetch added to the tobacco-rice rotation cropping, the field soil increased significantly on the available nitrogen and phosphorus, rose slightly on the organic matter, total nitrogen, and total potassium, maintained a same level of total phosphorus, and reduced significantly on the available potassium. The yield of tobacco rose 2.74% and that of rice 4.67% in 2023. And the microbial diversity became significantly enriched by 8.67% and 3.10% but declined by 11.57% over control on the dominant kingdoms of Proteobacteria, Nitrospira, and Acidobacteria, respectively. The microbes in the soil were largely associated with carbohydrate, energy, and amino acid metabolisms.Conclusion By incorporating milk vetch in the rotation cropping of tobacco and rice, aside from the increased yields on the crops, the physiochemical properties of field soil were significantly improved as well.
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Keywords:
- Milk vetch /
- rotation cropping /
- microorganisms /
- metagenomic /
- soil physicochemical properties
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0. 引言
【研究意义】烟草黑胫病(Tobacco Black Shank)是由烟草疫霉菌(Phytophthora nicotianae )引起的真菌性土传病害[1]。其病原菌为卵菌门（Oomycota），游动孢子从茎基部侵入烟株，然后扩散至维管束，导致烟株茎基部坏死甚至烟株死亡[2-3]。黑胫病在烟株各个生育期均能发生[4]，一旦爆发流行，往往造成烟株大面积死亡，对烟草生产造成巨大经济损失，是严重制约烟草产业健康持续发展的严重病害[5]。土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分[6]，参与植株与土壤环境之间养分循环，能量交换。黑胫病作为土传性真菌病害，烟株感染后势必会影响烟株根际土壤微生物群落的变化。【前人研究进展】近年来，随着土壤微生物研究的不断深入，根际土壤微生物与植物病害之间关系的研究亦引起了高度重视。烟株感病后，根际微生态细菌群落的功能会受到破坏，不利于维持种群平衡，易导致土传病害的发生[7]，同时病原菌在易感病烟田中的相对丰度较高，不同发病程度烟株根际主要环境因子差异中，土壤酶活性受到不同程度抑制，细菌群落组成发生改变，土壤微生物多样性降低[8]。前人的研究着重于土壤理化性质、微生物数量的变化以及各种防治措施对烟草土传病害的影响[9]，而通过调节烟田根际土壤微生态环境来抑制烟田土传病害的发生已成为研究的热点。【本研究切入点】健康与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构与多样性有待深入探讨。【拟解决的关键问题】通过Illumina MiSeq高通量测序技术分析健康烟株和感染黑胫病烟株根际土壤的细菌群落结构差异，探究黑胫病对烟株根际土壤细菌群落结构的影响，探讨根际土壤细菌对黑胫病的生态作用机理，以期为烟草黑胫病的生物防治提供理论基础。
1. 材料与方法
1.1 样品采集
2019年7月于云南省曲靖市宣威热水关营试验地进行样品采集，品种为云烟100。在烟株旺长期随机选取3株烟草黑胫病发病严重的烟株和3株健康烟株，去除烟株周围地表土壤，将烟株连根拔起，去除烟株根系主土壤，收集根须2 mm范围土壤根际土。健康烟株根际土（ZCTY）编号为H1、H2、H3；感染黑胫病烟株根际土（HJTY）编号为P1、P2、P3。去除根系及其他杂物，分装于50 mL离心管中带回实验室，置于−80 ℃中冷冻保存，待用。
1.2 样品DNA提取
参照PowerSoil® DNA土壤基因组DNA提取试剂盒，对健康烟株和感黑胫病烟株根际土壤进行DNA的提取，用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA的质量。用无菌水将DNA稀释至1 ng·μL−1作为模板，选用特异性引物338F(5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′)和806R(5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)扩增16S rRNA基因的V3~V4可变区，扩增程序为：预变性，95 ℃ 3 min；变性，95 ℃ 30 s，36个循环（退火，55 ℃ 30 s；延伸，72 ℃ 45 s）再延伸72 ℃ 10 min。扩增体系为 20 μL：4 μL 5×FastPfu 缓冲液；2 μL 2.5 mmol·L−1 dNTPs；0.8 μL Forward Primer (5 μmol·L−1)；0.8 μL Reverse Primer (5 μmol·L−1)；0.4 μL FastPfu 聚合酶；0.2 μL BSA；10 ng DNA 模板；加 ddH2O 至 20 μL。使用 2%琼脂糖凝胶回收 PCR 产物，利用 AxyPrep DNA Gel Extraction Kit (Axygen, USA) 试剂盒进一步纯化回收后，送上海美吉生物医药科技有限公司进行 MiSeq 测序。
1.3 下机数据的质控与分析
剔除下机数据中的标签及引物序列，进行序列拼接得到原始数据；使用Usearch 软件(Version 7.0)进行过滤、去嵌合体序列得到有效序列；利用Mothur软件(version v.1.30.1)绘制稀释度曲线，计算文库覆盖率、Chao1、ACE、Shannon、Simpson指数，对根际土壤微生物群落中的物种多样性和丰富度进行评价；利用Uparse软件在97%相似性水平上进行OTUs聚类分析；利用RDP classifier软件和SILVA数据库进行物种注释，使用Qiime软件进行主成分分析，并利用R语言进行绘图。
1.4 数据处理
采用Excel软件进行数据处理；采用SPSS 22.0数据处理系统进行统计分析，Duncan’s新复极差法进行数据的多重比较和分析。
2. 结果与分析
2.1 测序深度分析
稀释曲线（Rarefaction curve）既反映了不同测序数据量下各样品中的物种丰度，又可以表示测序深度是否覆盖了一个环境样品中的所有测序对象。由图1稀释曲线可知本次测序样品的曲线斜率逐渐变小，但最终未进入到平台期，表明随着序列数的不断增加，不会产生过多新的OTU数。说明此次测序结果能够较全面地反映根际土壤样品细菌群落与结构的真实情况。
2.2 细菌的OTU丰度与Alpha多样性
由图2可见，健康烟株根际土壤样本（ZCTY）与感染黑胫病烟株根际土壤样本（HJTY）共有和特有OTU所占比例。健康烟株根际土样和感染黑胫病烟株根际土样两组土壤样本中，共有OTUs数3182个。其中，健康烟株根际土样中特有OTU有1518个，占总OTU数的24.59%；感染黑胫病烟株根际土样中特有OTU有1471个，占总OTU数的23.84%；健康烟株根际土样中特有OTU丰度高于感染黑胫病烟株根际土样3%。
由表1可知ZCTY和HJTY的coverage值均在96%以上，说明样本序列的检测概率较高，能够较全面地反映样本土壤细菌群落的真实分布情况。在Alpha丰富度指标中ACE、Chao1数值越大说明生物丰度越高，HJTY的ACE、Chao1数值低于ZCTY数值21.29%、15.23%，表明感染黑胫病烟株的根际土壤细菌丰度低于健康烟株根际土壤。在Alpha多样性指标中Shannon数值越高，Simpson数值越低，表明样本生物多样性指数越高。ZCTY的Shannon数值高于HJTY数值3.05%，ZCTY的Simpson数值低于HJTY数值9.09%。表明健康烟株的根际土壤细菌多样性高于感染黑胫病的烟株。Alpha多样性指标表明感染黑胫病烟株根际土壤细菌丰度及多样性均低于健康烟株根际土壤。
表 1 健康与感染黑胫病烟株根际土壤微细菌多样性指数Table 1. Microbial diversity indices of rhizosphere soils at tobacco lots infected with black shank disease处理
Treatment丰富度指数
Richness index多样性指数
Diversity index覆盖率
Coverage/%ACE Chao1 Shannon Simpson HJTY 3741.63 3792.47 6.36 0.0048 97.14 ZCTY 4753.59 4473.79 6.56 0.0044 96.53 2.3 健康与感染黑胫病烟株根际土壤细菌组成分析
门水平样品菌落相对丰度堆积图（图3）表明：ZCTY中相对丰度大于1.00%的优势细菌门分类数量为9个：放线菌门(Actinobacteria，35.57%) ＞变形菌门(Proteobacteria，20.14%)＞绿弯菌门(Chloroflflexi，15.40%)＞酸杆菌门(Acidobacteria，11.72%)＞芽单胞菌门(Gemmatimonadetes，5.77%)＞粘球菌门（Myxococcota，2.65%）＞厚壁菌门(Firmicutes，2.40%)＞拟杆菌门(Bacteroidota，2.08%)＞硝化螺旋菌门(Nitrospirae，1.14%)；与HJTY优势细菌门分类组成比例存在一定差异，其中，绿弯菌门（Chloroflflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、Methylomirabilota相对丰度有所增加，分别增加了6.04%、7.79%、34.17%、117.19%。HJTY中放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、粘球菌门（Myxococcota）、拟杆菌门（Bacteroidota）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）相对丰度分别减少0.73%、5.76%、3.50%、20.38%、59.13%、16.67%。
由图4可知，健康烟株土壤样本中，相对丰度大于4%优势菌属有Nocardioides （4.99%）、norank_f__norank_o__Vicinamibacterales（4.50%）；感染黑胫病烟株根际土壤样本中相对丰度大于4%优势菌属有norank_f__norank_o__Gaiellales（5.39%）、norank_f__norank_o__Vicinamibacterales（4.71%）、norank_f__Gemmatimonadaceae（4.31） ；而在健康烟株根际土壤中为优势菌属的类诺卡氏菌属（Nocardioides, 4.99%），在感染黑胫病烟株中并未检测到。在感染黑胫病烟株根际土壤中Gaiella、节杆菌属（Arthrobacter）相对丰度分别下降5.52%、23.05%，且此二种菌属皆为放线菌纲。
图5热图上部样本层级聚类树表明，健康烟株根际土与感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构与多样性存在差异。根据热图所示：P1、H1、H2聚为一类，H3、P2、P3聚为一类。其中发病烟株根际土样P1与其余样本间差异最大，与P2、P3的差异主要集中在类诺卡氏菌属（Nocardioides）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）、norank_f__Xanthobacteraceae、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、天蓝色链霉菌属（Streptomyces）5个属。
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图 5 属水平上细菌群落分布热图Figure 5. Heat map of bacterial community distribution at genus level在OTU水平上对健康烟株土壤样本和感染黑胫病烟株土壤样本进行PCoA 分析。结果如图6所示，PC1、PC2对样品差异的解释度分别为63.43%和17.73%，两者总计可解释全部土壤样品的71.16%，其中PC1是两处理产生差异的主要因素，从图中可以看出PC2能够将ZCTY和HJTY区分开，其中ZCTY样品主要分布在PC2的正值区域，而HJTY主要分布在负值区域，阐明ZCTY与HJTY微生物群落组成存在较大差异。
3. 讨论
高通量测序技术能够揭示土壤微生物群落结构的相关信息[10]，而土壤微生物群落组成在一定程度上反映了土壤健康状况，当土壤中病原微生物大量生长，有益微生物数量减少时，常引起作物病害的发生[11]。土壤微生物群落变化是影响植物土传病害中最重要的因子[12,13]，在控制植物土传病害中的重要性已经得到了研究人员的广泛认可。部分土壤微生物具有拮抗土壤病原菌的功能[14]，对抑制病原体入侵或在根部组织间的二次传播具有重要作用。土壤细菌不仅能够快速、高效地分解与转化营养物质[15]、影响植物对养分的获取和土壤肥力，而且细菌群落结构的差异和变化规律能反映土壤现状及变化趋势，可用来指示土壤生态功能[16]。
测序结果表明，感染黑胫病烟株烟株根际土壤的Shannon、ACE和Chao1指数分别较健康植株降低了3.05%、21.29%、15.23%。烟株感染黑胫病后根际土壤中细菌群落的多样性及丰富度均有显著下降。在门水平上，感染黑胫病烟株与健康烟株根际土壤共同优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门，此结果与向立刚等[17]健康与感染黑胫病烟株根际土壤与茎秆细菌群落结构与多样性，以及王秋君等[18]通过调节土壤细菌群落结构控制辣椒疫病与土壤细菌群落结构的研究结果相一致。其中放线菌门在健康与感染黑胫病烟株根际土壤中的相对丰度无明显差异。与健康烟株根际土壤相比，感染黑胫病烟株根际土壤中变形菌门和酸杆菌门相对丰度分别下降5.76%、3.50%；变形菌门和酸杆菌门对土壤生态系统的构建具有重要作用，二者均属于化能异养细菌[19]，以土壤中的有机物质作为碳源和能源，其相对丰度的变化通常与土壤肥力水平的变化呈正相关[20,21]。绿弯菌门和芽单胞菌门相对丰度分别增长6.04%、7.79%，而绿弯菌门和芽单胞菌门都有很强的能力支持基本的生物过程，对于恶劣的环境的抗性较强，且绿弯菌门在酸化土壤中的相对丰度较高[22]。拟杆菌门、硝化螺旋菌门相对丰度从大于1%下降至1%以下。结果表明，烟株感染黑胫病后根际土壤细菌群落结构发生改变，暗示在生境恶劣的情况下寡营养细菌将代替部分富营养细菌维持土壤细菌的基本生态功能[23]。
属水平上，节杆菌属、Gaiella属在感染黑胫病土样中相对丰度均有所降低，而且此二种属均属于放线菌纲。本次研究与前人研究结果一致，但也存在差异，健康与感染黑胫病烟株根际土壤中属水平的差异还体现在类诺卡氏菌属、慢生根瘤菌属、天蓝色链霉菌属。类诺卡氏属在感染黑胫病烟株根际土壤中未检出，其在降解有机污染物在污染区域的生物修复中发挥重要作用，进一步说明烟株感染黑胫病会导致其根际土壤生态失衡，但类诺卡氏属对烟草疫霉是否存在相互作用及其作用机理有待进一步研究。
4. 结论
本研究通过高通量测序分析阐明了健康及感染黑胫病烟株根际土壤细菌群落结构及多样性的变化，为烟草黑胫病生物防治提供理论基础。此外，本研究为烟株感染黑胫病旺长期的调查分析，尚缺乏对烟株其他生育期细菌多样性的分析，有待进一步探讨。
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图 1 土壤样品在细菌界物种的相对丰度
(a) 门水平的物种相对丰度； (b) 属水平的物种相对丰度。
Figure 1. Relative abundance of microbes in soils
(a) relative abundance of species at the phylum level and (b) relative abundance of species at the genus level.
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图 2 土壤样品在古菌界的物种相对丰度
(a) 门水平上的物种相对丰度 ；(b) 属水平上的物种相对丰度。
Figure 2. Relative abundance of archaea in soils
(a) relative abundance of species at the phylum level and (b) relative abundance of species at the genus level.
表 1 2019—2023年试验田轮作方式
Table 1 Rotation cropping practiced at experimentation field from 2019 to 2023
年份
YearZY组
ZY GroupZYCK组
ZYCK Group2019 烤烟-水稻-紫云英 烤烟-水稻-休耕 2020 水稻-紫云英 水稻-休耕 2021 烤烟-水稻-紫云英 烤烟-水稻-休耕 2022 水稻-紫云英 水稻-休耕 2023 烤烟-水稻-紫云英 烤烟-水稻-休耕 
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表 2 土壤理化性质检测结果
Table 2 Physicochemical properties of soil
组别
GrouppH值
pH value有机质
Organic
matter/
(g·kg−1)全氮
Total
nitrogen/
(g·kg−1)全磷
Total
phosphorus/
(g·kg−1)全钾
Total
potassium/
(g·kg−1)速效氮
Available
nitrogen/
(mg·kg−1)速效磷
Available
phosphorus/
(mg·kg−1)速效钾
Available
potassium/
(mg·kg−1)ZY 5.85±0.01b 49.14±0.45a 2.77±0.04a 0.49±0.05b 13.80±1.09a 196.33±2.55a 23.80±1.03a 23.80±1.03a ZYCK 5.98±0.07a 43.87±0.72b 2.43±0.04b 0.52±0.04a 11.48±0.97b 177.89±1.48b 18.69±1.29b 18.69±1.29b 同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著（P＜0.05）。
Data with different lowercase letters on same column indicate significant differences at P＜0.05.
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表 3 2023年作物产量对比
Table 3 Yields of crops in 2023
轮作模式
Crop Rotation Pattern烤烟（K326）
Tobacco（K326）水稻（甬优1540）
Rice（YongYou1540）产量
Yield /（kg·hm−2）增产率
Production
increase ratio/%化肥配施
Fertilizer dosage/
（kg ·hm−2）减施率
Reduction
rate/%产量
Yield /（kg·hm−2）增产率
Production
increase ratio/%化肥配施
Fertilizer dosage/
（kg ·hm−2）减施率
Reduction
rate/%烤烟-水稻-紫云英
Tobacco-Rice-Milk vetch9.00±0.18a 2.74 4 0 43.68±0.91a 4.67 4 14.35 烤烟-水稻
Tobacco-Rice8.76±0.15b — 4 — 41.73±0.47b — 4.67 — 表中每公顷作物产量为三组烟农（稻农）共60户收获作物产量的平均值。同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著（ P ＜0.05）。
Crop yield per hectare is averaged harvest of 3 tobacco/rice farmer groups of 60 households. Data with different lowercase letters on same column indicate significant differences at P ＜0.05.
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表 4 组装及基因预测结果
Table 4 Assembly and gene predictions
样品编号
Sample number读段
Clean reads/bpcontigs总数
Total contigs/个contigs总长
Contigs total length/bpcontigs平均长度
Contigs average length/bpN50/bp 开放阅读框ORF ZY1 41 140 450 53 533 37 145 783 693.9 653.0 71 335 ZY2 42 103 566 64 213 45 184 155 703.7 664.0 86 224 ZY3 40 249 302 61 491 43 430 673 706.3 664.0 82 535 ZYCK1 43 096 370 83 046 70 399 309 847.7 761.0 123 983 ZYCK2 39 600 220 51 862 43 618 116 841.0 765.0 76 974 ZYCK3 44 321 698 85 949 71 272 981 829.2 744.0 127 232
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表 5 样品的物种丰度统计
Table 5 Statistics on microbial abundance of soils
样品编号
Sample number细菌
Bacteria/%古菌
Archaea/%真核生物
Eukaryotes/%病毒
Viruses/%未知物种
Unknown species/%ZY1 98.95 1.01 0.01 0.02 0.01 ZY2 99.02 0.95 0.01 0.02 0.01 ZY3 99.02 0.96 0.01 0.01 0.01 ZYCK1 99.39 0.58 0.01 0.01 0.01 ZYCK2 99.10 0.88 0.01 0.01 0.01 ZYCK3 99.13 0.84 0.01 0.02 0.01
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表 6 土壤Alpha多样性分析结果
Table 6 Alpha diversity of soil
组别
Group香农指数
Shannon辛普森指数
Simpsoninv-辛普森指数
Inv-SimpsonZY1 5.105 0.929 13.996 ZY2 5.143 0.931 14.586 ZY3 5.089 0.928 13.980 ZYCK1 4.346 0.857 6.974 ZYCK2 4.473 0.874 7.911 ZYCK3 4.350 0.854 6.841
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表 7 作物产量与微生物及土壤理化性状的相关系数
Table 7 Pearson correlation coefficients on crop yield, microbes, and soil physicochemical properties
菌种/参数
Strain/ParameterspH值
pH value有机质
Organic matter全氮
Total nitrogen全磷
Total phosphorus全钾
Total potassium速效氮
Available nitrogen速效磷
Available phosphorus速效钾
Available potassium水稻产量
Rice yield0.9556 − 0.9999* 0.6219 − 0.3675 − 0.3428 − 0.7555 − 0.9528 0.9746 烟草产量
Tobacco yield0.8665 − 0.9784 0.7799 − 0.5645 − 0.5425 − 0.5916 − 0.9964 1.0000** 变形菌门
Proteobacteria− 0.9995* 0.9602 − 0.3923 0.1081 0.0818 0.9020 0.8385 − 0.8805 酸杆菌门
Acidobacteria0.9545 − 0.8156 0.0691 0.2237 0.2494 − 0.9937 − 0.6135 0.6765 硝化菌门
Nitrospirae0.3692 − 0.6384 1.0000** − 0.9550 − 0.9469 0.0369 − 0.8337 0.7853 酸杆菌属
Acidobacterium0.9545 − 0.8529 0.1365 0.1572 0.1832 − 0.9838 − 0.6656 0.7249 Pseudolabrys − 0.4764 0.1812 0.6460 − 0.8399 − 0.8540 0.7905 − 0.1108 0.0284 硝化螺旋菌属
Nitrospirae0.2865 − 0.5686 0.9967* − 0.9773 − 0.9714 0.1243 − 0.7821 0.7281
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[1] 唐治喜, 高菊生, 宋阿琳, 等. 用宏基因组学方法研究绿肥对水稻根际微生物磷循环功能基因的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(9):1578−1590. DOI: 10.11674/zwyf.20052 TANG Z X, GAO J S, SONG A L, et al. Impact of green manure on microbial phosphorus cycling genes in rice rhizosphere as investigated by metagenomics [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2020, 26(9): 1578−1590. (in Chinese) DOI: 10.11674/zwyf.20052
[2] 李科江, 张素芳, 贾文竹, 等. 半干旱区长期施肥对作物产量和土壤肥力的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 1999, 5(1):21−25. DOI: 10.3321/j.issn:1008-505X.1999.01.004 LI K J, ZHANG S F, JIA W Z, et al. Effect of long term fertilization on crop yield and soil fertility in semi arid area [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 1999, 5(1): 21−25. (in Chinese) DOI: 10.3321/j.issn:1008-505X.1999.01.004
[3] 高菊生, 徐明岗, 董春华, 等. 长期稻-稻-绿肥轮作对水稻产量及土壤肥力的影响 [J]. 作物学报, 2013, 39(2):343−349. DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00343 GAO J S, XU M G, DONG C H, et al. Effects of long-term rice-rice-green manure cropping rotation on rice yield and soil fertility [J]. Acta Agronomica Sinica, 2013, 39(2): 343−349. (in Chinese) DOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00343
[4] 叶协锋, 杨超, 李正, 等. 绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2013, 19(2):445−454. DOI: 10.11674/zwyf.2013.0222 YE X F, YANG C, LI Z, et al. Effects of green manure in corporation on soil enzyme activities and fertility in tobacco-planting soils [J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2013, 19(2): 445−454. (in Chinese) DOI: 10.11674/zwyf.2013.0222
[5] 王秀呈. 稻—稻—绿肥长期轮作对水稻土壤及根系细菌群落的影响[D]. 北京: 中国农业科学院, 2015. WANG X C. Effects of long-term rice-rice-green manure rotation on bacterial communities in rice soil and root system[D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2015. (in Chinese)
[6] 方宇, 王飞, 贾宪波, 等. 绿肥配施减量化肥对土壤固氮菌群落的影响 [J]. 农业环境科学学报, 2018, 37(9):1933−1941. DOI: 10.11654/jaes.2018-0509 FANG Y, WANG F, JIA X B, et al. Effect of green manure and reduced chemical fertilizer load on the community of soil nitrogen-fixing bacteria [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2018, 37(9): 1933−1941. (in Chinese) DOI: 10.11654/jaes.2018-0509
[7] 林多胡, 顾荣申. 中国紫云英[M]. 福州: 福建科学技术出版社, 2000. [8] KIM D J, CHUNG D S, BAI S C C, et al. Effects of soil selenium supplementation level on selenium contents of green tea leaves and milk vetch [J]. Preventive Nutrition and Food Science, 2007, 12(1): 35−39. DOI: 10.3746/jfn.2007.12.1.035
[9] ASAGI N, UENO H. Nitrogen dynamics in paddy soil applied with various 15N-labelled green manures [J]. Plant and Soil, 2009, 322(1): 251−262.
[10] 周影, 魏启舜, 管永祥, 等. 播种量对晚播紫云英生长及养分积累的效应 [J]. 土壤, 2020, 52(3):482−486. ZHOU Y, WEI Q S, GUAN Y X, et al. Effects of different sowing rates on growth and nutrient accumulation of later-sown Chinese milk vetch [J]. Soils, 2020, 52(3): 482−486. (in Chinese)
[11] 谢志坚, 周春火, 贺亚琴, 等. 21世纪我国稻区种植紫云英的研究现状及展望 [J]. 草业学报, 2018, 27(8):185−196. DOI: 10.11686/cyxb2017360 XIE Z J, ZHOU C H, HE Y Q, et al. A review of Astragalus sinicus in paddy fields in South China since 2000s [J]. Acta Prataculturae Sinica, 2018, 27(8): 185−196. (in Chinese) DOI: 10.11686/cyxb2017360
[12] 黄晶, 刘淑军, 张会民, 等. 水稻产量对双季稻-不同冬绿肥轮作及环境的响应 [J]. 生态环境学报, 2016, 25(8):1271−1276. HUANG J, LIU S J, ZHANG H M, et al. The response of rice yields on long-term double cropping rice with different winter green manure rotation and environment [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2016, 25(8): 1271−1276. (in Chinese)
[13] XIE Z J, TU S X, SHAH F, et al. Substitution of fertilizer-N by green manure improves the sustainability of yield in double-rice cropping system in South China [J]. Field Crops Research, 2016, 188: 142−149. DOI: 10.1016/j.fcr.2016.01.006
[14] 谢志坚, 涂书新, 徐昌旭, 等. 紫云英还田对单季稻田氨挥发的影响 [J]. 核农学报, 2017, 31(8):1576−1584. DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2017.08.1576 XIE Z J, TU S X, XU C X, et al. Effects of Chinese milk vetch on ammonia volatilization from single season rice fields in South China [J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2017, 31(8): 1576−1584. (in Chinese) DOI: 10.11869/j.issn.100-8551.2017.08.1576
[15] 马守田, 冯荣成, 张黛静, 等. 有机物料替代部分氮肥对小麦光合特性及产量的影响 [J]. 河南农业科学, 2015, 44(2):48−51. MA S T, FENG R C, ZHANG D J, et al. Effects of replacing part of nitrogen fertilizer by organic materials on photosynthetic traits and yield of wheat [J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2015, 44(2): 48−51. (in Chinese)
[16] 周国朋, 谢志坚, 曹卫东, 等. 稻草高茬-紫云英联合还田改善土壤肥力提高作物产量 [J]. 农业工程学报, 2017, 33(23):157−163. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.23.020 ZHOU G P, XIE Z J, CAO W D, et al. Co-incorporation of high rice stubble and Chinese milk vetch improving soil fertility and yield of rice [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017, 33(23): 157−163. (in Chinese) DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.23.020
[17] 程会丹, 鲁艳红, 聂军, 等. 减量化肥配施紫云英对稻田土壤碳、氮的影响 [J]. 农业环境科学学报, 2020, 39(6):1259−1270. DOI: 10.11654/jaes.2019-1356 CHENG H D, LU Y H, NIE J, et al. Effects of reducing chemical fertilizer combined with Chinese milk vetch on soil carbon and nitrogen in paddy fields [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2020, 39(6): 1259−1270. (in Chinese) DOI: 10.11654/jaes.2019-1356
[18] 刘小粉, 贺小思, 易柏宁, 等. 有机肥绿肥配施对水稻土有机碳组分和水稻产量的影响 [J]. 中国土壤与肥料, 2020, (5):147−151. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.20045 LIU X F, HE X S, YI B N, et al. Effect of applying organic fertilizer and green manure on organic carbon fractions and rice yield in a paddy soil [J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2020(5): 147−151. (in Chinese) DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.20045
[19] 杨曾平, 高菊生, 郑圣先, 等. 长期冬种绿肥对红壤性水稻土微生物特性及酶活性的影响 [J]. 土壤, 2011, 43(4):576−583. YANG Z P, GAO J S, ZHENG S X, et al. Effects of long-term winter planting-green manure on microbial properties and enzyme activities in reddish paddy soil [J]. Soils, 2011, 43(4): 576−583. (in Chinese)
[20] 张珺穜, 曹卫东, 徐昌旭, 等. 种植利用紫云英对稻田土壤微生物及酶活性的影响 [J]. 中国土壤与肥料, 2012, (1):19−25. DOI: 10.3969/j.issn.1673-6257.2012.01.004 ZHANG J T, CAO W D, XU C X, et al. Effects of incorporation of milk vetch(Astragalus sinicus)on microbial populations and enzyme activities of paddy soil in Jiangxi [J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2012(1): 19−25. (in Chinese) DOI: 10.3969/j.issn.1673-6257.2012.01.004
[21] 肖嫩群, 张洪霞, 成壮, 等. 紫云英还田量对烟田土壤微生物及酶的影响 [J]. 中国生态农业学报, 2010, 18(4):711−715. DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00711 XIAO N Q, ZHANG H X, CHENG Z, et al. Effect of incorporation of Astragalus sinicus on microbe and enzyme dynamics in tobacco cultivated soils [J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2010, 18(4): 711−715. (in Chinese) DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00711
[22] FALKOWSKI P G, FENCHEL T, DELONG E F. The microbial engines that drive Earth’s biogeochemical cycles [J]. Science, 2008, 320(5879): 1034−1039. DOI: 10.1126/science.1153213
[23] 万水霞, 唐杉, 王允青, 等. 紫云英还田量对稻田土壤微生物数量及活度的影响 [J]. 中国土壤与肥料, 2013, (4):39−42. WAN S X, TANG S, WANG Y Q, et al. Effect of returning quantity of Astragalus sinicus to soil on quantity and activity of microbial in paddy soil [J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2013(4): 39−42. (in Chinese)
[24] ZHANG X X, ZHANG R J, GAO J S, et al. Thirty-one years of rice-rice-green manure rotations shape the rhizosphere microbial community and enrich beneficial bacteria [J]. Soil Biology and Biochemistry, 2017, 104: 208−217. DOI: 10.1016/j.soilbio.2016.10.023
[25] 李增强, 张贤, 王建红, 等. 紫云英施用量对土壤活性有机碳和碳转化酶活性的影响 [J]. 中国土壤与肥料, 2018, (4):14−20. DOI: 10.11838/sfsc.20180403 LI Z Q, ZHANG X, WANG J H, et al. Effects of Chinese milk vetch (Astragalus sinicus L. ) application rate on soil labile organic carbon and C-transformation enzyme activities [J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2018(4): 14−20. (in Chinese) DOI: 10.11838/sfsc.20180403
[26] 朱强, 张静, 郭再华, 等. 稻草和紫云英联合还田下施氮水平对水稻产量及土壤氮素形态的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(12):2177−2183. DOI: 10.11674/zwyf.20384 ZHU Q, ZHANG J, GUO Z H, et al. Effects of different nitrogen inputs on rice yield and soil nitrogen forms under incorporation of rice straw and Chinese milk vetch [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2020, 26(12): 2177−2183. (in Chinese) DOI: 10.11674/zwyf.20384
[27] WANG Y F, LIU X M, BUTTERLY C, et al. pH change, carbon and nitrogen mineralization in paddy soils as affected by Chinese milk vetch addition and soil water regime [J]. Journal of Soils and Sediments, 2013, 13(4): 654−663. DOI: 10.1007/s11368-012-0645-3
[28] 童跃伟, 屈利利, 符庆响, 等. 大别山南坡森林植物群落物种多样性及其与海拔因子的关系 [J]. 生态学报, 2024, 44(12):5307−5317. TONG Y W, QU L L, FU Q X, et al. Species diversity of forest plant communities on the southern slope of the Dabie Mountains and its relationship with altitude factors [J]. Acta Ecologica Sinica, 2024, 44(12): 5307−5317. (in Chinese)
[29] 颜志雷, 方宇, 陈济琛, 等. 连年翻压紫云英对稻田土壤养分和微生物学特性的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(5):1151−1160. DOI: 10.11674/zwyf.2014.0511 YAN Z L, FANG Y, CHEN J C, et al. Effect of turning over Chinese milk vetch(Astragalus sinicus L.) on soil nutrients and microbial properties in paddy fields [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2014, 20(5): 1151−1160. (in Chinese) DOI: 10.11674/zwyf.2014.0511
[30] 聂良鹏, 郭利伟, 郑春风, 等. 种植翻压紫云英配施化肥对稻田土壤理化性状和水稻产量的影响 [J]. 中国农学通报, 2021, 37(27):65−69. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0767 NIE L P, GUO L W, ZHENG C F, et al. Planting and incorporation of Chinese milk vetch coupled with chemical fertilizer application: Effects on the physical and chemical characters of paddy soil and rice yield [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(27): 65−69. (in Chinese) DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0767
[31] 王慧, 周国朋, 常单娜, 等. 湘北双季稻区种植翻压紫云英的氮肥减施效应 [J]. 植物营养与肥料学报, 2022, 28(1):33−44. DOI: 10.11674/zwyf.2021292 WANG H, ZHOU G P, CHANG D N, et al. Nitrogen reduction effects in double rice by planting and returning Chinese milk vetch to the field in Northern Hunan Province [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2022, 28(1): 33−44. (in Chinese) DOI: 10.11674/zwyf.2021292
[32] 常单娜, 王慧, 周国朋, 等. 赣北地区稻-稻-紫云英轮作体系减施化肥对水稻产量、氮素吸收及土壤供氮能力的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2023, 29(8):1449−1460. DOI: 10.11674/zwyf.2022707 CHANG D N, WANG H, ZHOU G P, et al. Yield and nitrogen uptake of rice and soil nitrogen supply capacity under fertilizer reduction in a rice-rice-Chinese milk vetch rotation system, northern Jiangxi Province, China [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2023, 29(8): 1449−1460. (in Chinese) DOI: 10.11674/zwyf.2022707
[33] 张济世, 张琳, 丁丽, 等. 紫云英还田与化肥减量配施对土壤氮素供应和水稻生长的影响 [J]. 植物营养与肥料学报, 2022, 28(10):1793−1803. DOI: 10.11674/zwyf.2022186 ZHANG J S, ZHANG L, DING L, et al. Effects of Chinese milk vetch incorporation and chemical fertilizer reduction on soil nitrogen supply and rice growth [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2022, 28(10): 1793−1803. (in Chinese) DOI: 10.11674/zwyf.2022186
[34] 吕玉虎, 郭晓彦, 李本银, 等. 翻压不同量紫云英配施减量化肥对土壤肥力和水稻产量的影响 [J]. 中国土壤与肥料, 2017, (5):94−98. DOI: 10.11838/sfsc.20170516 LÜ Y H, GUO X Y, LI B Y, et al. Effects of the incorporation of various amounts of Chinese milk vetch (Astragalus sinicus L. ) and reducing chemical fertilizer on soil fertility and rice yield [J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2017(5): 94−98. (in Chinese) DOI: 10.11838/sfsc.20170516
[35] 何春梅, 钟少杰, 严建辉, 等. 紫云英翻压对葡萄产量品质与果园土壤理化性状及微生物量的影响 [J]. 福建农业学报, 2018, 33(11):1151−1157. HE C M, ZHONG S J, YAN J H, et al. Effect of Chinese milk vetch(Astragalus sinicus L. ) as a green manure on grape productivity and quality, nutrient contents, and microbiologic properties of vineyard soils [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(11): 1151−1157. (in Chinese)
[36] 林文星, 马鹏生, 王芳, 等. 基于宏基因组学研究分析农药对宁夏枸杞地微生物的影响 [J]. 北方园艺, 2023, (1):98−105. LIN W X, MA P S, WANG F, et al. Analysis of the effects of pesticides on microbial diversity of Lycium chinense l. in Ningxia based on macrogenomics [J]. Northern Horticulture, 2023(1): 98−105. (in Chinese)
[37] PHILIPPOT L, RAAIJMAKERS J M, LEMANCEAU P, et al. Going back to the roots: The microbial ecology of the rhizosphere [J]. Nature Reviews Microbiology, 2013, 11(11): 789−799. DOI: 10.1038/nrmicro3109
[38] 刘进, 冀瑞卿, 李冠霖, 等. 红松和蒙古栎菌根系变形菌门细菌的群落多样性[J/OL]. 吉林农业大学学报, 2023: 1−9. LIU J, JI R Q, LI G L, et al. Diversity of Proteobacteria in the ectomycorrhizosphere of Pinus koraiensis and Quercus mongolica[J/OL]. Journal of Jilin Agricultural University, 2023: 1−9. (in Chinese)
[39] 钟珍梅. 圆叶决明对果园红壤可溶性氮及细菌群落动态变化的影响[D]. 福州: 福建农林大学, 2019. ZHONG Z M. Effects of Cassia rotundifolia on the dynamic changes of soluble nitrogen and bacterial community in red soil of orchard[D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2019. (in Chinese)
[40] 赵峥, 朱元宏, 周德平, 等. 不同轮作模式对稻田土壤肥力和微生物群落结构的影响[J]. 农业环境科学学报, 2024,43(4): 874−885. ZHAO Z, ZHU Y H, ZHOU D P, et al. Effects of different rotation patterns on soil fertility and microbial community composition in a paddy field system[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2024, 43(4): : 874−885. (in Chinese)
[41] 王新月. 磷石膏污染农田土壤中镉、氟和磷的交互作用研究[D]. 雅安: 四川农业大学, 2022. WANG X Y. Study on the interaction of cadmium, fluorine and phosphorus in agricultural soil polluted by phosphogypsum[D]. Yaan: Sichuan Agricultural University, 2022. (in Chinese)
[42] 万水霞, 朱宏斌, 唐杉, 等. 紫云英与化肥配施对稻田土壤养分和微生物学特性的影响 [J]. 中国土壤与肥料, 2015, (3):79−83. DOI: 10.11838/sfsc.20150314 WAN S X, ZHU H B, TANG S, et al. Effects of Astragalus sinicus manure and fertilizer combined application on soil nutrient and microbiological characteristics [J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2015(3): 79−83. (in Chinese) DOI: 10.11838/sfsc.20150314
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期刊类型引用(6)
1. 高正锋，宝童曦，徐丝，李先伟，杨绍磊，虞健，姚俊杰，毛璞麟，叶鹏，杨智斌，吕芬. 烟草黑胫病对不同类型植烟土壤化学性状及细菌群落的影响. 江苏农业科学. 2024(15): 255-261 . 
百度学术
2. 方宇，蔡永占，韩小女，白涛，刘冬梅，刘舜，王瑞宝，郭永升，陈小龙，黄飞燕，余磊，刘佳妮. 黑胫病对不同品种烟草根际土壤细菌群落的影响. 江苏农业科学. 2023(03): 118-125 . 百度学术
3. 杨娅琳 ，陈健鑫 ，武自强 ，刘丽 ，张东华 ，马焕成 ，伍建榕 . 油茶根腐病根际土壤和根系内细菌群落结构及多样性. 经济林研究. 2023(02): 69-82 . 百度学术
4. 代先强，杨盛刚，肖鹏，冉茂. 渝东北烟区土壤退化现状剖析. 西南大学学报(自然科学版). 2023(12): 65-75 . 百度学术
5. 韩凤，章文伟，李巧玲，杨晓玉，林茂祥. 多花黄精根腐病对根际土壤细菌微生态的影响. 现代中药研究与实践. 2022(05): 6-11 . 百度学术
6. 王伶瑞，红雨，李慧玲，李景环. 老芒麦、加拿大披碱草及其杂交一代根际土壤细菌群落结构和多样性. 北方农业学报. 2022(05): 24-33 . 百度学术
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