【摘要】：構(gòu)建微域培養(yǎng)結(jié)合梯度凝膠電泳(DGGE)、Illumina MiSeq高通量測序、生物信息學(xué)分析等分子生態(tài)學(xué)技術(shù),以不施肥土壤為對照(CK),研究長期施化肥(NPK)和有機肥(OM)對酸性旱地土壤硝化活性及自養(yǎng)硝化微生物群落的影響,并認知其與土壤理化因子間的關(guān)系.結(jié)果表明,施化肥和有機肥顯著提高土壤有機碳和無機氮含量,施有機肥提高土壤pH和總氮含量、降低C/N;供試土壤自養(yǎng)硝化作用占據(jù)主導(dǎo)(73.60%~85.32%),施肥顯著提升土壤自養(yǎng)硝化活性,且施有機肥提升效果更為明顯;微域培養(yǎng)后,OM土壤氨氧化古菌(AOA)和細菌(AOB)amoA基因絕對豐度及16S rRNA基因相對豐度顯著上升,而CK和NPK土壤僅AOA相對豐度顯著上升,即3種土壤AOA均有明顯活性(主要類群為Nitrososphaera,99.30%),而AOB僅在OM土壤有活性(主要類群為Nitrosospira,99.99%),另外還發(fā)現(xiàn)OM土壤中亞硝酸鹽氧化細菌(NOB)有較強活性(主要類群為Nitrospira,96.69%);逐步回歸分析顯示自養(yǎng)硝化活性顯著受總氮含量影響,AOA和AOB amoA基因豐度分別受有機碳含量和pH影響,Nitrososphaera相對豐度與NO_3~--N含量顯著正相關(guān),而Nitrosospira和Nitrospira相對豐度則與C/N顯著負相關(guān).可見,長期施肥后土壤總氮含量的提升顯著刺激自養(yǎng)硝化活性;以Nitrososphaera為主的AOA在酸性旱地土壤硝化作用中發(fā)揮了重要作用,施有機肥土壤pH上升及C/N下降刺激了Nitrosospira(AOB)生長,從而改變了酸性旱地土壤中活躍的自養(yǎng)硝化微生物類群.
[Abstract]:Microdomain culture combined with high throughput sequencing and bioinformatics analysis of (DGGE) Illumina MiSeq by gradient gel electrophoresis (GGE) was developed. The effects of long-term application of chemical fertilizer (NPK) and organic fertilizer (OM) on nitrification activity and autotrophic microorganism community in acidic dryland soil were studied by using non-fertilized soil as control (CK), and the relationship between them and soil physical and chemical factors was recognized. The results showed that the application of chemical fertilizer and organic fertilizer significantly increased soil organic carbon and inorganic nitrogen content, increased soil pH and total nitrogen content, and decreased C / N content, and soil autotrophic nitrification was dominant (73.60%), and fertilization significantly increased soil autotrophic nitrification activity. After microculture, the absolute abundance of (AOA) and bacterial (AOB) amoA gene and the relative abundance of 16s rRNA gene increased significantly, while the relative abundance of AOA in CK and NPK soil increased significantly. That is to say, all the three soil AOA have obvious activity (the main group is Nitrososphaera 99.30%), while AOB is only active in OM soil (the main group is Nitrosospiraium 99.99%). In addition, it is also found that the nitrite oxidizing bacteria (NOB) in OM soil has strong activity (the main group is Nitrospira96.69%), and the main group is Nitrospira96.69%, and the main group is Nitrospira96.69%. The results showed that autotrophic nitrification activity was significantly affected by total nitrogen content. AOA and AOB amoA gene abundance were positively correlated with NO_3~--N content by organic carbon content and pH, respectively. The relative abundance of Nitrosospira and Nitrospira was negatively correlated with C / N. It can be seen that the increase of soil total nitrogen content after long-term fertilization significantly stimulates the autotrophic nitrification activity, and AOA, which is dominated by Nitrososphaera, plays an important role in nitrification in acidic dryland soils, and the increase of soil pH and the decrease of C / N in organic fertilizer soil stimulate the growth of Nitrosospira (AOB). Thus the active autotrophic nitrification microflora in acid dryland soil was changed.
【作者單位】： 南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院江蘇省物質(zhì)循環(huán)與污染控制重點實驗室;南京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院;江西省紅壤研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(41401293,41271255) 江蘇省自然科學(xué)基金項目(BK20141051) 國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0200302) 江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目
【分類號】：S154.3

【參考文獻】

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本文編號：2194320