北疆哈密瓜连作对根际土壤微生物群落的影响

摘要

为摸清新疆哈密市哈密瓜连续种植区，哈密瓜连作对根际土壤微生物群落的影响，本研究以北疆哈密瓜为研究对象，通过宏基因组分析不同连作年限（8年、15年和25年）下，哈密瓜根际土壤中细菌和真菌的群落组成。结果表明：随着哈密瓜连续种植年限的增加，节杆菌属（Arthrobacter）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）等有益菌的丰度逐渐降低，而哈密瓜白粉病致病菌戈洛文白粉菌属（Golovinomyces）丰度逐渐增加。Alpha分析结果表明，细菌群落的Chao1、Shannon和Simpson指数随连作年限的增加而显著下降（P<0.05），真菌Chao1指数呈现先下降后增加的趋势。PCoA分析结果表明，连作显著改变哈密瓜根际土壤细菌群落（Adonis R=0.65,P=0.001）及真菌群落（Adonis R=0.75,P=0.001）组成。土壤细菌和真菌共现网络中协同作用（正向边）比例增加而拮抗作用（负向边）减少，细菌与真菌节点比例随连作年限增加逐渐减小，表明哈密瓜连作会导致土壤微生物群落失衡。在连作8年的土壤中显著富集的微生物最多为1255个物种，且在两个主要网络模块中表现出最高的累积相对丰度。本研究揭示了长期连作可通过降低根际土壤中具有污染物降解、植物促生等有益微生物种类，及细菌总量，增加致病微生物种类，及真菌总量，从而对哈密瓜造成潜在危害。

关键词

连作 / 哈密瓜 / 宏基因组 / 微生物群落

基金资助

新疆维吾尔自治区重大科技专项(2022A02007-4); 新疆农业大学研究生科研创新项目(XJAUGRI2024033)