农业环境科学学报

作者：马丽娟,张慧敏,侯振安,闵伟

单位：石河子大学农学院农业资源与环境系, 新疆 石河子 832000,石河子大学农学院农业资源与环境系, 新疆 石河子 832000,石河子大学农学院农业资源与环境系, 新疆 石河子 832000,石河子大学农学院农业资源与环境系, 新疆 石河子 832000

关键词：咸水滴灌,氨氧化古菌,氨氧化细菌,硝化势,群落结构,

基金：国家自然科学基金项目（41661055）

为探讨长期咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌（AOA）和氨氧化古菌（AOB）的丰度和群落结构的影响，于2018年采集已经过10年咸水滴灌的棉田土壤，通过实时荧光定量PCR和高通量测序技术测定土壤AOA和AOB的丰度和群落结构。试验设3个灌溉水盐度水平：0.35、4.61 dS·m-1和8.04 dS·m-1（分别代表淡水、微咸水和咸水）。结果表明：微咸水、咸水灌溉显著降低土壤NO3--N含量和潜在硝化势（PNR），但显著增加土壤盐分和NH4+-N含量。不同处理AOA和AOB的amoA基因拷贝数分别为2.2×106~3.6×106copies·g-1和1.9×105~3.2×105 copies·g-1干土；微咸水、咸水处理AOA和AOB amoA基因拷贝数均显著低于淡水处理，且微咸水处理显著降低AOA/AOB。PNR与AOA丰度（P<0.001）和AOB丰度（P<0.001）均呈显著正相关关系。此外，不同灌溉水盐度下AOA群落操作分类单元（OTUs）的数量大于AOB，微咸水、咸水灌溉显著降低AOB群落的OTUs。与淡水处理相比，咸水、微咸水处理显著增加AOA群落的香农指数，咸水处理显著降低AOB群落的香农指数。AOA和AOB群落的优势类群分别为Candidatus Nitrosocaldus和Nitrosospira；咸水、微咸水处理抑制AOA群落的Betaproteobacteria生长，而咸水处理中Candidatus Nitrosocaldus显著高于淡水和微咸水处理。AOB群落中Nitrosomonas的相对丰度随着灌溉水盐度的增加而显著降低。LEf Se分析显示，AOA在咸水灌溉下仅有1个差异物种，而AOB在微咸水灌溉时有5个差异物种。冗余分析结果显示：AOA群落结构的改变与土壤NO3--N、pH和盐度的变化密切相关，而AOB群落结构的改变仅与NO3--N和pH显著相关。盐分是影响氨氧化微生物生长及群落结构的主导因素，AOA和AOB共同参与土壤硝化作用，淡水、微咸水灌溉条件下AOB可能是硝化作用主导微生物种群，而咸水灌溉条件下AOA可能是主导微生物种群。

来源：2019年第12期

《农业环境科学学报》期刊编辑部

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