不同油菜品種對(duì)鹽堿土壤理化性質(zhì)與微生物多樣性的影響

劉東洋，徐接亮，張鳳華

(1.石河子大學(xué)農(nóng)學(xué)院， 新疆石河子 832003； 2.石河子大學(xué)綠洲生態(tài)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 新疆石河子 832003)

0 引 言

【研究意義】中國(guó)鹽堿地面積較大，目前鹽堿地總面積約達(dá)3 600×104hm2，占全國(guó)可利用土地面積的4.88%[1]，新疆是中國(guó)最大的鹽堿地地區(qū)。相關(guān)研究顯示,新疆鹽堿土面積占耕地面積30.12%[2]，并且受地理環(huán)境、人為因素的限制，例如氣候、化肥不合理的施用等多方面的影響，新疆土壤次生鹽漬化程度仍在持續(xù)加重，鹽堿地面積不斷擴(kuò)增，如何有效開(kāi)發(fā)利用鹽堿地已經(jīng)成為迫切要需要解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的鹽堿地改良方法有物理改良措施、化學(xué)改良措施、生物改良措施等方法，其中生物改良措施具有成本低、經(jīng)濟(jì)效益高等諸多優(yōu)點(diǎn)。鹽堿地種植油菜屬于生物改良措施，油菜有一定的耐鹽能力，其在鹽堿地上有著良好的生長(zhǎng)表現(xiàn)[3-4]，而在新疆鹽堿地地區(qū)還尚未有鹽堿地種植油菜的報(bào)道。通過(guò)16S-rRNA高通量測(cè)序技術(shù),對(duì)于新疆鹽堿地區(qū)種植油菜具有一定指導(dǎo)意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】鹽堿土?xí)率雇寥婪柿ο陆?，植株根系吸水困難，進(jìn)而影響作物生長(zhǎng)，是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素之一，研究表明,鹽堿地種植作物進(jìn)行生物改良[5-6]，不僅能夠降低土壤鹽分、提高土地生產(chǎn)力，而且能有效改善土壤生態(tài)環(huán)境[7-8]。油菜作為世界主要油料作物[9]，不僅在食用、工業(yè)能源等領(lǐng)域備受矚目，其也是少數(shù)用于開(kāi)發(fā)利用鹽堿地的作物之一，李國(guó)林等[10]研究表明種植油菜可以利用其莖葉覆蓋地面，延長(zhǎng)了土地綠色覆蓋時(shí)間，有效抑制了鹽堿土壤返鹽特點(diǎn)；梅勇[11]研究表明,種植耐鹽油菜對(duì)于中度重度鹽堿地土壤理化性質(zhì)有一定的改善作用；張培通等[12]研究表明在含鹽量0.2%～0.4%的鹽堿地上油菜能夠良好的生長(zhǎng)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】新疆鹽堿化嚴(yán)重，目前有關(guān)新疆鹽堿地種植油菜鮮有報(bào)道。選取不同油菜品種，研究不同油菜品種間土壤理化性質(zhì)及微生物多樣性的變化?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】篩選出更適宜鹽堿地生長(zhǎng)的油菜品種，為新疆鹽堿地開(kāi)發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)，為鹽堿地大面積種植油菜提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗(yàn)地設(shè)在新疆石河子墾區(qū)石總場(chǎng)四分場(chǎng)，屬于高緯度的典型溫帶大陸性氣候，冬季長(zhǎng)而嚴(yán)寒，夏季短而酷熱，光照充足，雨量稀少，氣候干燥，年平均氣溫6.6℃，年降水量平均180 mm，蒸發(fā)量1 600 mm，年平均日照時(shí)數(shù)2 784 h，無(wú)霜期年平均166 d，≥0℃積溫3 918℃。

油菜品種為 1、16-22外、華5號(hào)、金油158均為甘藍(lán)型油菜，由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。土壤樣品于油菜收獲期進(jìn)行采集。采取五點(diǎn)取樣法，取油菜0～20 cm的耕層土壤，剔除土壤表面雜質(zhì)將土壤樣品保存封口塑料袋中，置于冰袋中冷藏迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，然后將土壤樣品分為兩份，一份土壤樣品在-80℃在保存，各品種油菜土壤編號(hào)分別為1、16-P22外、華5號(hào)、金油158，供土壤微生物多樣性分析。另一份土壤樣品風(fēng)干后通過(guò)2 mm篩用于土壤理化性質(zhì)的分析。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2017年7月16日進(jìn)行，采取單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)處理：1、16-P22外、華5號(hào)、金油158，三次重復(fù)。小區(qū)長(zhǎng)5.2 m，寬2.1 m，每個(gè)小區(qū)播7行，行距30 cm，小區(qū)播量15 g左右，播種方式為人工撒播。

1.2.2 土壤理化性質(zhì)

土壤pH測(cè)定采用酸度計(jì)法(水土比為5∶1)；土壤電導(dǎo)率利用電導(dǎo)儀測(cè)定(水土比為2.51)；土壤堿解氮采用堿解擴(kuò)散法；土壤速效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定；土壤速效鉀采用NH4Ac浸提-火焰光度法測(cè)定，土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法進(jìn)行測(cè)定[13]。

1.2.3 土壤DNA的提取、PCR擴(kuò)增

土壤總DNA使用美國(guó)MP Biomedicals公司的FastDNATMSpin試劑盒，每個(gè)樣品稱重0.5 g土壤，按照試劑盒說(shuō)明和參考文獻(xiàn)方法進(jìn)行DNA的提取[14]。提取的土壤總DNA濃度和純度用分光光度計(jì)(NanoDrop 2000)檢測(cè)。采用文獻(xiàn)的方法利用細(xì)菌16S rRNA通用引物對(duì)測(cè)序區(qū)域515F-907R(V4-V5區(qū))進(jìn)行PCR擴(kuò)增，引物序列為F：515F：(5＇-GTGCCAGGMGCCGCCG-3＇)和R：907R：(5＇-CCGTCAATTCMTTTRAGTTT-3＇)[15]。PCR正式試驗(yàn)采用TransGen AP221-02：TransStart Fastpfu DNA Polymerase，20 μL反應(yīng)體系。PCR反應(yīng)條件：95℃預(yù)變性3 min，95℃變性30 s，55℃退火30 s，72℃延伸45 s，循環(huán)數(shù)為27個(gè)；72℃ 10 min(GeneAmpR9700, ABI,USA)。

1.2.4 測(cè)序

樣品經(jīng)純化檢測(cè)后送往中國(guó)上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司利用Illumina MiSeq PE300測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序。

原始QASQ文件運(yùn)用QIIME(Quantitative Insights into Microbial Ecology,version 1.9.1)進(jìn)行序列過(guò)濾。序列過(guò)濾的標(biāo)準(zhǔn)：(1)過(guò)濾Q<20的堿基，過(guò)濾50 bp以下的reads ；(2)將成對(duì)reads拼接成一條序列，最小overlap 長(zhǎng)度為10 bp ，且overlap 區(qū)允許的最大錯(cuò)配比率為0.2；(3)檢測(cè)序列末端barcode 2序列，最小錯(cuò)配數(shù)為0，將起始段包含barcode 2的序列進(jìn)行反向互補(bǔ)并去除barcode 2；(4) 檢測(cè)序列上barcode 1并區(qū)分樣品，barcode 1錯(cuò)配數(shù)為0，最大引物錯(cuò)配數(shù)為2。

1.3 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)使用Userch(version 7.1)軟件平臺(tái)對(duì)優(yōu)質(zhì)序列按相似水平0.97進(jìn)行OTU聚類，使用UCHIME識(shí)別和去除嵌合序列[16]。在QIIME中使用RDP Classifier(version 2.2)對(duì)比16S rRNA數(shù)據(jù)庫(kù)Silva(Release123)進(jìn)行分析，置信度閾值為0.7。

根據(jù)OTU列表中各個(gè)土壤樣品物種豐富度情況，應(yīng)用Mothur軟件[17](version v.1.30.1)計(jì)算菌群豐富度指數(shù)Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)和菌群多樣性指數(shù)Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、Coverage指數(shù)。 Venn圖可用于統(tǒng)計(jì)多個(gè)樣本中共有和獨(dú)有的OTU數(shù)，使用R語(yǔ)言工具統(tǒng)計(jì)，分析時(shí)選用相似水平為97%的OTU[18]。稀釋曲線利用mothur做rarefaction分析，利用R軟件制作稀釋性曲線圖。主成分分析PCA和相關(guān)性Heatmap圖由R語(yǔ)言(version 3.42)軟件生成。

基于97%相似度的OTU分類學(xué)水平，采用對(duì)序列進(jìn)行隨機(jī)抽樣的方法，以抽到的序列數(shù)與所能代表的OTU數(shù)目構(gòu)建稀釋性曲線。使用97%相似度的OTU，利用mothur計(jì)算不同隨機(jī)抽樣下各個(gè)樣品的豐富度和多樣性指數(shù)。以O(shè)TU的物種分類結(jié)果為依據(jù)，利用QIME軟件對(duì)4組油菜土壤樣品在門和屬的分類級(jí)別上對(duì)細(xì)菌的組成和結(jié)構(gòu)以及相對(duì)豐度進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤化學(xué)性質(zhì)

研究表明，不同品種油菜間土壤理化性質(zhì)呈現(xiàn)差異性，土壤pH值、電導(dǎo)率、堿解氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)因種植油菜品種的不同而發(fā)生相應(yīng)的改變(P<0.05)。1樣品pH值顯著高于16-P22外樣品，且1與16-P22外均與華5號(hào)和金油158樣品無(wú)顯著性差異；1和華5號(hào)樣品電導(dǎo)率顯著高于16-P22外和金油158樣品，且16-P22外與華5號(hào)樣品間無(wú)顯著性差異；堿解氮16-P22外樣品與華5號(hào)和金油158樣品無(wú)顯著性差異，但均顯著高于1樣品；16-P22外、華5號(hào)和金油158樣品的速效磷和有機(jī)質(zhì)含量均顯著高于1樣品，含量平均高61%和18.75%。1樣品和金油158樣品速效鉀含量均顯著高于16-P22外和華5號(hào)樣品，且華5號(hào)樣品速效鉀含量最低。表1

表1 不同油菜品種土壤樣品基本理化性質(zhì)
Table 1 Basic physicochemical properties of different rapeseed soil samples

樣品pH電導(dǎo)率堿解氮速效磷速效鉀有機(jī)質(zhì)SampleEC(us/cm)AN(mg/kg)AP(mg/kg)AK(mg/kg)SOM(g/kg)1 8.42a699.67a57.13b47.77b639.28a24.43b16-P22外8.26b559.67c64.13a78.43a600.85b 29.60a華5號(hào)8.31ab686.33b62.97ab74.19a559.49c28.82a金油1588.35ab558c62.38ab78.11a621.1a28.61a

注：同列不同小寫字母表示樣品間差異達(dá)顯著水平(P<0.05)，下同

Note：Different letters within the same column mean significant difference among samples at 0.05 level.The same as below

2.2 OTU聚類

對(duì)4組油菜土壤樣品進(jìn)行16S rRNA基因序列分析，得到最終用于后續(xù)分析的優(yōu)化序列178 320條，按照97%相似性對(duì)非重復(fù)序列進(jìn)行OTU聚類，統(tǒng)計(jì)油菜土樣的豐度信息得到OTU的代表序列6 468條。1、16-P22外、華5號(hào)、金油1 584組樣品中包含的OTU數(shù)目分別為1 602、1 615、1 591、1 660。其中，金油158樣品的OTU數(shù)目最多為1 660，華5號(hào)樣品的OTU數(shù)目最少為1 591。4個(gè)樣品共同包含的OTU數(shù)為1 083個(gè)，將4個(gè)樣品進(jìn)行兩兩比較發(fā)現(xiàn)，其中1與16-P22外共有的OTU為1 304個(gè)，1與華5號(hào)共有的OTU為1 287個(gè)，1與金油158共有的OTU為1 328，16-P22外與華5號(hào)共有的OTU為1 309個(gè)，16-P22外與金油158共有的OTU為1 351個(gè)，華5號(hào)與金油158共有的OTU為1 344個(gè)。而1、16-P22外、華5號(hào)、金油158中特有的OTU分別為100、82、76、90，1中特有的OTU數(shù)目最多，可能含有較多的特殊微生物種類。表2,圖1

2.3 16S rRNA基因測(cè)序深度

研究表明,4個(gè)樣品的稀釋性曲線基本上已經(jīng)趨于平緩，說(shuō)明測(cè)序數(shù)據(jù)量基本合理，能夠比較真實(shí)的反映這4個(gè)樣品中的微生物群落，4組樣品已經(jīng)獲得了絕大多數(shù)的樣本信息，基本能夠反映這4組土壤樣品中微生物群落組成。圖2

圖1 OTU分布維恩
Fig.1 Venn diagram showing the distribution of OTUs

圖2 OTU稀釋曲線
Fig.2 Rarefaction curves of OTU

2.4 微生物多樣性指數(shù)

研究表明，各品種油菜土壤樣品Chaol和ACE指數(shù)間無(wú)顯著性差異，且大小順序?yàn)榻鹩?58>16-P22外>1>華5號(hào)，不同油菜品種土壤樣品中金油158微生物群落豐富度最高，而華5號(hào)微生物群落豐富度最低， OTU聚類分析的結(jié)果也體現(xiàn)了這一結(jié)果的準(zhǔn)確性。依據(jù)Shannon指數(shù)大小，將不同品種油菜土壤細(xì)菌群落多樣性程度由高到低排列，依次為1、華5號(hào)、16-P22外、金油158，16-P22外和華5號(hào)間無(wú)顯著性差異，均與1和金油158差異性顯著；依據(jù)Simpson指數(shù)大小，不同品種油菜土壤細(xì)菌群落多樣性程度由高到低排列，依次為1、16-P22外、華5號(hào)、金油158，其中16-P22外和華5號(hào)間無(wú)顯著性差異，兩者均與樣本1和金油158有顯著性差異。油菜品種1土壤樣品Shannon指數(shù)最高，Simpson指數(shù)最低，說(shuō)明其土壤細(xì)菌群落多樣性最豐富；而油菜品種金油158土壤樣品Shannon指數(shù)最低，Simpson指數(shù)最高，其土壤細(xì)菌群落多樣性最少。表2

表2 樣品Miseq測(cè)序結(jié)果及微生物多樣性指數(shù)
Table 2 MiSeq sequencing results and the richness diversity indices for each sample

樣品Sanmpie序列數(shù)ChaolACEShannonSimpsonCoverage1 48 6381 930±171a1 935±136a5.89±0.04a0.007 9±0.00c0.986 7 16-P22外45 8301 982±192a1 953±137a5.82±0.04b0.008 9±0.00b0.988 0 華5號(hào)39 4371 863±149a1 869±118a5.84±0.04b0.009 2±0.00b0.987 8 金油15844 4151 988±168a2 001±136a5.77±0.04 c0.011 3±0.00 a0.986 7

2.5 微生物群落結(jié)構(gòu)

在門的分類水平上，相對(duì)豐度大于1%的門共覆蓋了10個(gè)門，另外兩個(gè)菌群，一個(gè)由于分類譜系低于置信閥值，沒(méi)有得到分類信息，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上被命名為“未分類”群，另一個(gè)被命名為“其他”群。研究表明，在所有4組土壤樣品中，變形菌門(Proteobacteria)是含量最豐富的門，在1、16-P22外、華5號(hào)、金油158 4組樣品中相對(duì)豐度分別為25.03%、24.27%、25.48%、24.86%，其次是放線菌門(Actinobacteria)，相對(duì)豐度分別為24.11%、23.32%、23.21%、18.62%，酸桿菌門(Acidobacteria)相對(duì)豐度分別為11.98%、12.10%、11.77%、12.76%，綠彎菌門(Chloroflexi)相對(duì)豐度分別為11.24%、9.07%、8.75%、8.45%。其余的菌門則占有較少的比例，比如硝化螺菌門(NitrosPirae)、藍(lán)藻門(Cyanobacteria)、厚壁菌門(Firmicutes)、芽單胞菌門(Gemmatimonodates)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、浮霉菌門(Planctomycetes)、“未分類”群和“其他”群。這個(gè)結(jié)果表明，在這4組樣品土壤的菌類結(jié)構(gòu)中，變形菌門(Proteobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)和綠彎菌門(Chloroflexi)是優(yōu)勢(shì)類群，而剩余的細(xì)菌類群則為非優(yōu)勢(shì)類群。圖3

圖3 樣品中門水平細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及分布
Fig.3 Bacterial community structure and distribution of the samples at phyla

研究表明，共覆蓋了34個(gè)屬,其中24個(gè)屬為未分類和未命名菌屬，未知菌群(others)在各組樣品中所占比例最高，分別占4組油菜土壤樣品37.98%、6.02%、36.02%和35.64%。其中油菜土樣1中優(yōu)勢(shì)菌屬為Acidobacteria_norank(9.08%)、Euzebyaceae_norank(7.31%)、MSB-1E8_norank(7.83%)，16-P22外優(yōu)勢(shì)菌屬為Acidobacteria_norank(9.37%)、Euzebyaceae_norank(7.77%)、MSB-1E8_norank(6.48%)，華5號(hào)優(yōu)勢(shì)菌屬為Acidobacteria_norank(9.42%)、Euzebyaceae_norank(7.52%)、MSB-1E8_norank(7.34%)，金油158優(yōu)勢(shì)菌屬為Acidobacteria_norank(10.37%)、Euzebyaceae_norank(6.31%)、MSB-1E8_norank(6.74%)。相對(duì)豐度大于1%的未知菌群主要屬于未命名亞硝化單胞菌科(Nitrosomonadaceae_norank)、未命名Elev-16S-1332_norank、未命名放線菌綱(Actinobacteria_norank)、未命名芽單胞菌綱(Gemmatimonadetes_norank)、未分類放線菌綱(Actinobacteria_unclassfied)、MSB-1E8_norank、未命名尤澤比氏菌科(Euzebyaceae_norank)、未命名酸桿菌綱(Acidobacteria_norank)的菌群。其中4組油菜土壤樣品中共有的Pontibacter屬為耐鹽性菌屬，其相對(duì)豐度分別占1、16-P22外、華5號(hào)、金油158 4組油菜土壤樣品中0.94%、1.67%、0.49%、0.72%，相對(duì)豐度大小順序?yàn)?6-P22外>1 >金油158>華5號(hào)。圖4

圖4 樣品中屬水平細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及分布
Fig.4 Bacterial community structure and distribution of the samples at Species

2.6 樣本間差異

研究表明，對(duì)4組土壤樣品OTU進(jìn)行主成分分析(PCA)，共提取3個(gè)主成分，第一主成分(PC1)、第二主成分(PC2)分別可以解釋各維度的77.14%、14.94%，所以第1和第2主成分基本可以解釋主要結(jié)果。16-P22外與華5號(hào)構(gòu)成的微生物群落相似性最高，與1和華5號(hào)差異明顯。圖5

注：樣本微生物群落組成越相似，PCA距離越近

Note ： The more similar the sample microbial community composition, the closer the PCA distance

圖5 基于OTU單元的主成分(PCA)
Fig.5 Principal component analysis based on OUT level

注：EC：電導(dǎo)率；AN：堿解氮；AK：速效鉀；AP：速效磷；SOM：有機(jī)質(zhì)。(P<0.01)用**表示

Note：EC: electrical conductivity ;AN: available nitrogen ;AK: available potassium ;AP:available phosphorus ;SOM:(P<0.01) expressed by **

圖6 Spearman系數(shù)門水平細(xì)菌豐度前10與土壤理化性質(zhì)的相關(guān)性
Fig.6 Correlation between on Spearman’s rank correlations of the 10 dominant bacterial phyla and soil physicochemical properties

2.7 土壤理化性質(zhì)與微生物群落之間的關(guān)系

研究表明，各樣本土壤堿解氮含量、速效磷含量與浮霉菌門呈正相關(guān)(P<0.01)。土壤中堿解氮含量、速效磷含量與厚壁菌門呈負(fù)相關(guān)(P>0.01)。圖6

3 討 論

3.1 不同油菜品種間土壤理化性質(zhì)的變化

張旭龍等[19]研究發(fā)現(xiàn)種植不同油葵品種均能降低鹽堿地pH值，顯著提高土壤堿解氮、速效磷和速效鉀的含量。研究中在鹽堿地上種植不同品種油菜可以降低土壤pH，提高土壤肥力，其他研究者的結(jié)果驗(yàn)證了這一點(diǎn)[10,20-21]，種植油菜對(duì)土壤有一定的改良效果，其中1對(duì)土壤速效磷含量提升最為顯著， 16-P22外顯著提高鹽堿土壤速效磷、堿解氮和有機(jī)質(zhì)的含量，這說(shuō)明不同油菜品種對(duì)鹽堿土壤理化性質(zhì)要求不同，由于油菜根系具有活化固定氮、磷、鉀功能[22]，因此,不同油菜品種根系分泌物可以影響土壤理化性質(zhì)，使得土壤適合該品種的生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致了不同油菜品種土壤理化性質(zhì)之間的差異。同時(shí)楊瑞吉[23-24]研究表明種植油菜可以提高土壤肥力水平，梅勇[25]研究發(fā)現(xiàn)在半干旱區(qū)的鹽堿土壤上種植油菜也可以改善鹽堿土壤的理化性質(zhì)。

3.2 土壤微生物群落菌群結(jié)構(gòu)及多樣性

研究利用16S rRNA高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)新疆石河子鹽堿地種植油菜后的土壤樣品進(jìn)行測(cè)序分析。4組油菜土壤樣品得到了最終用于后續(xù)分析的優(yōu)化序列178 320條，用于物種分類的OTU 2 184條，共覆蓋了30個(gè)門，68個(gè)綱、156個(gè)目、295個(gè)科、537個(gè)屬。稀釋曲線趨于平坦，說(shuō)明獲得了絕大多數(shù)的樣本信息，基本能夠反映這4個(gè)土壤樣品中微生物群落組成。不同樣品的微生物多樣性指數(shù)(Ace 指數(shù)、Chao 指數(shù)、Shannon、Simpson 多樣性指數(shù)))的變化也與OTU聚類分析表現(xiàn)一致。

土壤類型和植被覆蓋類型對(duì)于微生物群落也有很大影響[26]。Zhibo等[27]研究西北地區(qū)復(fù)墾年限對(duì)于土壤細(xì)菌組成和多樣性的影響中共獲得了1 122 101條序列，被歸為12個(gè)門，占優(yōu)勢(shì)的菌門包括變形菌門、放線菌門、芽單胞菌門、酸桿菌門、擬桿菌門、綠彎菌門和浮霉菌門。馬飛等[28]研究錦雞兒植物對(duì)于鹽堿地影響中發(fā)現(xiàn)變形菌門等十種菌群，其中包括并不常見(jiàn)的廣古菌門。這些微生物菌門絕大部分同樣存在于研究中，說(shuō)明相似的鹽堿地環(huán)境下微生物群落的分布具有一致性。Ma B、Cheema S等研究[29-30]表明變形菌門為鹽堿環(huán)境下最為常見(jiàn)的菌門，這在研究中的結(jié)果一致。目前大約有50個(gè)細(xì)菌屬含有嗜鹽和耐鹽細(xì)菌，它們分別屬于變形菌門、厚壁菌門、擬桿菌門和放線菌門[31]，其中Nitrospira屬相對(duì)豐度大小為16-P22外>華5號(hào)>金油158> 1。薩如拉等[32]研究玉米秸稈還田對(duì)鹽堿地土壤細(xì)菌多樣性的影響中發(fā)現(xiàn)了Pontibacter屬，此菌屬具有耐鹽特性[33]，而在研究中，Pontibacter屬4個(gè)油菜品種樣品相對(duì)豐度大小依次為16-P22外>1 >金油158>華5號(hào)，油菜品種16-P22外其根系相較于其它品種對(duì)于耐鹽細(xì)菌的促生有一定作用，更適宜于生長(zhǎng)在鹽堿地環(huán)境中。鄭賀云等[34]對(duì)新疆阿克蘇地區(qū)鹽堿地細(xì)菌類群多樣性分析發(fā)現(xiàn)21個(gè)屬，其中僅有芽孢桿菌屬(Bacillus)與研究結(jié)果一致，其余菌屬均未在研究土壤中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。雖然土壤類型均為鹽堿土壤，但是由于所處地區(qū)不同，鹽堿化輕重不一樣，植被覆蓋類型不同，導(dǎo)致土壤微生物群落結(jié)構(gòu)也會(huì)有所不同[35-37]。

3.3 土壤微生物群落與土壤理化性質(zhì)及肥力之間的關(guān)系

土壤微生物作為植物多樣性和陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力的重要驅(qū)動(dòng)因素[38]，已有研究表明了土壤因子對(duì)于土壤微生物群落組成的重要性[39-40]。在研究中，物種與土壤堿解氮和速效磷呈顯著相關(guān)。Liljeroth等[41]研究證明氮肥施用增加了細(xì)菌群落密度。氮是土壤微生物中關(guān)鍵限制因素，氮肥對(duì)于微生物群落具有重要的影響[42]。Ramirez等[43]研究發(fā)現(xiàn)放線菌種群與N呈正相關(guān)關(guān)系，在試驗(yàn)中堿解氮與放線菌之間無(wú)顯著相關(guān)性，可能是由于荒地開(kāi)墾一年內(nèi)堿解氮對(duì)于放線菌沒(méi)有影響，還需要后續(xù)進(jìn)一步試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。土壤速效磷作為土壤中可被吸收的磷組分，可以影響土壤微生物磷的利用率，與土壤微生物密切相關(guān)[44]。牛世全等[45]研究發(fā)現(xiàn)速效磷與綠彎菌門、浮霉菌門、芽單胞菌門、放線菌門、擬桿菌門呈正相關(guān)，在研究中，速效磷僅與浮霉菌門呈正相關(guān)，與厚壁菌門呈負(fù)相關(guān)。Lei等[46]研究發(fā)現(xiàn)有效磷與厚壁菌門呈負(fù)相關(guān)，與研究中結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

4.1 不同油菜品種間土壤理化性質(zhì)有所差異。其中以油菜品種16-P22外在降低土壤pH、提高土壤堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)方面表現(xiàn)最好；油菜品種金油158降低土壤電導(dǎo)率最低；油菜品種1對(duì)土壤速效鉀含量提升效果最佳。

4.2 不同油菜品種土壤樣本間shannon指數(shù)和simpson指數(shù)有顯著差異，Chaol和ACE指數(shù)間無(wú)顯著性差異，其中油菜品種16-P22外土壤微生物豐富度和多樣性指數(shù)較高。

4.3 各樣本土壤優(yōu)勢(shì)菌門類為變形菌門、放線菌門、酸桿菌門和綠彎菌門；土壤樣本16-P22外Pontibacter屬相對(duì)豐度較其它三個(gè)樣品最高，該品種在鹽堿土壤上有較好的適應(yīng)性。堿解氮、速效磷是影響土壤微生物菌門豐度的主要因素。