袋料種植淮山藥根際土壤細(xì)菌多樣性的高通量測(cè)序分析

勞承英 韋本輝 周靈芝 申章佑 李艷英 胡泊 黃渝嵐 周佳

摘要：【目的】比較淮山藥袋料種植方法與常規(guī)定向結(jié)薯種植方法的根際土壤微生物種群多樣性，為利用微生物多樣性指導(dǎo)淮山藥袋料種植提供科學(xué)依據(jù)?！痉椒ā坎杉Ｒ?guī)淮山藥定向結(jié)薯種植的根際土壤樣品（記為CK3）和袋料種植的根際土壤樣品（記為A3），對(duì)土壤樣品中細(xì)菌的16S rDNA序列V4高變區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行高通量測(cè)序，分析土壤樣品中細(xì)菌群落的多樣性及其分布規(guī)律?！窘Y(jié)果】CK3的pH為6.21，有機(jī)質(zhì)含量為32.2 g/kg;A3的pH為5.98，有機(jī)質(zhì)含量為30.0 g/kg。2種不同種植方法下淮山根際土壤樣品中共檢測(cè)出細(xì)菌41門100綱147目292科530屬?；瓷剿幐H土壤細(xì)菌在門水平上的主要優(yōu)勢(shì)類群有變形菌門（Proteobacteria）、酸桿菌門（Acidobacteria）、放線菌門（Actinobacteria）、綠彎菌門（Chloroflexi）和芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）;在綱水平上的主要優(yōu)勢(shì)類群有α-變形菌綱（Alphaproteobacteria）、γ-變形菌綱（Gammaproteobacteria）、β-變形菌綱（Betaproteobacteria）、放線菌綱（unidentified-Actinobacteria）和δ-變形菌綱（Deltaproteobacteria）等。在門和綱分類水平上，2種種植方法淮山藥根際土壤樣品中細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)菌群相似，相對(duì)豐度差異不顯著（P>0.05），CK3的細(xì)菌多樣性高于A3。【結(jié)論】淮山藥袋料種植方法可行，可在旱坡地和石山地等非耕地應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 淮山藥;袋料種植;根際土壤;細(xì)菌多樣性;高通量測(cè)序

中圖分類號(hào)： S632.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2020）10-2367-07

High-throughput sequencing analysis of rhizosphere soil bacterial diversity of yam planting in bag material

LAO Cheng-ying， WEI Ben-hui， ZHOU Ling-zhi， SHEN Zhang-you，

LI Yan-ying， HU Po， HUANG Yu-lan， ZHOU Jia*

（Cash Crops Research Institute， Guangxi Academy of Agricultural Sciences， Nanning? 530007， China）

Abstract：【Objective】The microbial population diversity in rhizosphere soil between bag material and conventional orientation in yam planting was compared in order to provide scientific basis on the utilization of soil microbial diversity to plant yam in bag material. 【Method】Rhizosphere soil samples from conventional orientation planting method of yam（marked as CK3） and from bag material planting method of yam（marked as A3） were collected in the field. The 16S rDNA sequence V4 high-variable region of rhizosphere soil bacteria in two kinds of different planting methods were amplified by PCR，and then the products of PCR amplification were sequenced with high throughput to analyze the diversity and distribution of bacterial community in soil. 【Result】The pH value of CK3 sample was 6.21，organic matter content was 32.2 g/kg;the pH value of A3 was 5.98，organic matter content was 30.0 g/kg. A total of 530 genera，292 families，147 orders，100 classes and 41 phyla of bacteria were detected in the two soil samples. The advantage groups in rhizosphere soils of yam were Proteobacteria，Acidobacteria，Actinobacteria，Chloroflexi and Gemmatimonadetes on the phylum level. The advantage groups in rhizosphere soils of yam were Alphaproteobacteria，Gammaproteobacteria，Betaproteobacteria，unidentified-Actinobacteria and Deltaproteobacteria on the class level. The structure and composition of bacterial community in rhizosphere soil samples of different planting methods were similar， the relative abundance of the different planting methods had not significant difference on the phylum and class level（P>0.05）. Bacterial diversity of CK3 was higher than that of A3. 【Conclusion】The bag material planting method of yam is feasible， and can be applied in uncultivated areas such as dry slope land and stony hillside.

Key words： yam; bag material planting method; rhizosphere soil; bacteria diversity; high throughput sequencing

Foundation item： National Natural Science Foundation of China（31860347）; Guangxi Natural Science Foundation（2018GXNSFAA281012）; Science and Technology Development Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences（Guinongke2017JM21）

0 引言

【研究意義】淮山藥（Dioscorea opposita Thunb.）隸屬于薯蕷科薯蕷屬，為一年生或多年生單子葉纏繞性藤本植物，可食用部分為肥厚的塊莖，藥食同源（Hsu et al.，2003），是美味滋補(bǔ)的佳肴，具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和市場(chǎng)前景（趙令敏等，2019）。但淮山藥莖塊多數(shù)是在疏松的土壤條件下垂直向下生長(zhǎng)，種植和采收均需挖深溝，耗時(shí)費(fèi)力（韋本輝，2013）。為降低種植和采收難度，減少種植和收獲成本，韋本輝等（2005）發(fā)明了淮山定向結(jié)薯栽培方法，該方法種植的淮山藥商品薯率高，可促進(jìn)淮山藥產(chǎn)量增加、品質(zhì)改善，并可較大幅度節(jié)約人工和成本投入。目前，該方法已在南方淮山藥產(chǎn)區(qū)大面積推廣使用?；瓷剿幋戏N植方法是韋本輝等（2016）在定向結(jié)薯栽培方法基礎(chǔ)上的另一種創(chuàng)新，該方法能按照品種、種植密度和生態(tài)區(qū)域的不同，設(shè)計(jì)不同規(guī)格的袋料，在袋料上種植淮山藥，并獲得產(chǎn)量。土壤微生物可作為土壤肥力的重要衡量指標(biāo)，對(duì)維持土壤生態(tài)功能起到重要作用（Nannipieri et al.，2003），同時(shí)也是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量和生產(chǎn)力水平的重要指標(biāo)（Kennedy and Smith，1995），因而袋料的肥力狀況可通過(guò)袋料中土壤微生物進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究表明，影響土壤微生物種群結(jié)構(gòu)和多樣性的因素有多種，可分為自然因素和人為因素兩大類。自然因素包括土壤類型、植被類型、溫度、濕度和pH等;人為因素包括施肥、除草、農(nóng)藥施用、間套種等人類對(duì)土壤的管理利用（趙柏霞，2012）。不同的土壤處理方式、土地耕作方法和管理方式等對(duì)土壤微生物多樣性的影響不同，Sun等（2004）對(duì)6個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的土壤進(jìn)行施用有機(jī)肥、化肥和石灰等處理的研究，以未經(jīng)處理的土壤微生物群落為對(duì)照，施用有機(jī)肥的土壤微生物群落多樣性與對(duì)照相似，施用石灰對(duì)微生物群落多樣性的影響較小，但施用化肥的土壤微生物群落多樣性與對(duì)照存在明顯差異。傳統(tǒng)耕作土壤中細(xì)菌的數(shù)量和多樣性均低于免耕土壤，耕作可顯著降低土壤中的細(xì)菌多樣性，且對(duì)非根際土壤中細(xì)菌的影響比對(duì)根際土壤中細(xì)菌的影響更顯著（Lupwayi et al.，1998）?；瓷剿幋戏N植方法通過(guò)人為鋪設(shè)的塑料膜，為淮山藥的生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造了一個(gè)與常規(guī)方式（淮山藥定向結(jié)薯種植方法）相對(duì)不一樣的半封閉環(huán)境，這種土壤環(huán)境的改變，對(duì)土壤微生物的生長(zhǎng)生存造成一定影響。因此，探討淮山藥袋料種植方法和定向種植方法下淮山藥根際土壤酸度、有機(jī)質(zhì)含量及微生物的種群多樣性，對(duì)拓寬淮山藥的種植用地范圍，避免與主要糧食作物搶占耕地具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】高通量測(cè)序技術(shù)具有可全面、準(zhǔn)確獲得微生物群落結(jié)構(gòu)信息的特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于微生物研究中（趙帥等，2016;戴雅婷等，2017;李巖等，2018;任天寶等，2018）。劉元等（2018）采用高通量測(cè)序技術(shù)分別對(duì)懷山藥和菜山藥根莖中的內(nèi)生細(xì)菌16S rDNA V4區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增和測(cè)序，結(jié)果顯示懷山藥內(nèi)生菌多樣性大于菜山藥，懷山藥和菜山藥根莖中的優(yōu)勢(shì)菌屬均為狹義梭菌屬（Clostridium sensu stricto 1）。康捷等（2019）應(yīng)用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)麻山藥在苗期、花期和收獲期時(shí)根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行研究，結(jié)果表明細(xì)菌多樣性和豐富度在麻山藥不同生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)變化不顯著，麻山藥根際細(xì)菌群落的最優(yōu)勢(shì)菌群是變形菌門和酸桿菌門。雷鋒杰等（2019）使用第二代高通量測(cè)序技術(shù)分析野生撫育模式、農(nóng)田栽參模式和伐林栽參模式3種不同栽培模式下人參根部?jī)?nèi)生細(xì)菌和真菌的豐度和多樣性，結(jié)果顯示野生撫育模式下人參根部?jī)?nèi)生細(xì)菌和真菌的Chao1、ACE和Shannon指數(shù)值均高于伐林栽參模式，農(nóng)田栽參模式下這3種指數(shù)均最低，表明栽培模式能顯著影響人參根部?jī)?nèi)生菌的形成和多樣性。許姍姍等（2019）通過(guò)高通量測(cè)序方法研究云南昭通蘋果栽培模式與根際土壤微生物菌群的關(guān)系，結(jié)果表明不同栽培模式影響根際土壤微生物種群，從而影響蘋果的生長(zhǎng)。張紅霞等（2019）采集山藥連作2年的植株根際土壤及根莖，采用高通量測(cè)序技術(shù)研究根際土壤細(xì)菌多樣性，結(jié)果表明山藥根際土壤細(xì)菌優(yōu)勢(shì)群落為變形菌、綠彎菌、酸桿菌和放線菌?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】高通量測(cè)序技術(shù)可產(chǎn)生測(cè)序覆蓋度更高的基因數(shù)據(jù)，在細(xì)菌群落組成研究中能真實(shí)地反映環(huán)境中細(xì)菌群落的豐度和多樣性。目前，針對(duì)不同種植方法下淮山藥根際土壤細(xì)菌多樣性的高通量測(cè)序分析研究鮮見報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】基于Illumina HiSeq測(cè)序平臺(tái)，采用雙末端測(cè)序（Paired-End）的方法，對(duì)淮山藥根際土壤細(xì)菌的16S rDNA序列V4高變區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行高通量測(cè)序，分析淮山藥袋料種植與常規(guī)定向種植方法下淮山藥根際土壤細(xì)菌群落多樣性和分布規(guī)律，了解2種不同種植方法下淮山藥根際土壤細(xì)菌群落的結(jié)構(gòu)、物種組成及差異，探究根際土壤細(xì)菌與淮山藥的相互關(guān)系，為利用微生物多樣性指導(dǎo)淮山藥袋料種植提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試材料為桂淮2號(hào)淮山藥。

1. 2 淮山藥種植

1. 2. 1 淮山藥定向種植 起壟后在距壟斜面15 cm左右深處鋪設(shè)塑料薄膜或其他硬質(zhì)材料，其斜度與水平面成35°左右，在硬質(zhì)材料上覆土3 cm左右后播種淮山藥種薯，淮山藥結(jié)薯時(shí)塊莖將順著硬質(zhì)材料定向伸長(zhǎng)生長(zhǎng)。

1. 2. 2 淮山藥袋料種植 先在土壤上開出一條深20～30 cm，長(zhǎng)1.0～1.2 m、坡度10～15°的種植槽，種植槽內(nèi)鋪設(shè)經(jīng)裁制好的塑料膜，并用圓形木條或鐵管壓緊，然后填滿細(xì)松土并在膜內(nèi)施入肥料，混合形成袋料，最后將塑料膜交疊呈袋狀，頭部的塑料膜上種植種薯，種薯上覆蓋土壤6～8 cm。

1. 3 土壤樣品采集

于收獲期（2018年4月15日）從廣西南寧市隆安縣那桐鎮(zhèn)大滕村采集淮山藥根際土壤。采自淮山藥定向種植的土壤樣品標(biāo)記為CK3，采自淮山藥袋料種植的土壤樣品標(biāo)記為A3，2種栽培方式的田間管理一致。采集20 cm深的根際土壤，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)的土壤混合成1個(gè)樣品置于50 mL的無(wú)菌管中，并迅速放在液氮中運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。土壤樣品過(guò)2 mm篩，去除淮山藥土壤樣品中的雜物后分為2份，一份凍存于-80 ℃冰箱，用于高通量測(cè)序進(jìn)行土壤微生物分析;另一份用于土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定。

1. 4 土壤樣品pH和有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定

采用電極電位法測(cè)定土壤樣品pH，用水合熱重鉻酸鉀氧化—比色法測(cè)定土壤樣品有機(jī)質(zhì)含量（鮑士旦，2000）。

1. 5 土壤樣品細(xì)菌16S rDNA擴(kuò)增子V4高變區(qū)測(cè)序及多樣性分析

提取土壤的總DNA，針對(duì)細(xì)菌16S rDNA擴(kuò)增子序列V4區(qū)域，利用Illumina HiSeq測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行雙末端測(cè)序。通過(guò)對(duì)Reads拼接過(guò)濾、操作分類單元（OTUs）聚類、物種注釋和豐度進(jìn)行分析，根據(jù)物種注釋結(jié)果，選擇每個(gè)土壤樣品在不同分類水平上豐度排名靠前的物種繪制相對(duì)豐度柱形圖;再對(duì)OTUs進(jìn)行Alpha多樣性指數(shù)等的統(tǒng)計(jì)和分析。樣品測(cè)序服務(wù)委托北京諾禾致源科技股份有限公司完成。

2 結(jié)果與分析

2. 1 土壤樣品pH和有機(jī)質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果

2種淮山藥種植方法土壤樣品的測(cè)定結(jié)果顯示，CK3的pH為6.21，有機(jī)質(zhì)含量為32.2 g/kg;A3的pH為5.98，有機(jī)質(zhì)含量為30.0 g/kg。經(jīng)方差檢驗(yàn)分析，2種種植方法的土壤樣品pH存在顯著差異（P<0.05，下同），而有機(jī)質(zhì)含量差異不顯著（P>0.05，下同）。

2. 2 土壤樣品細(xì)菌種群多樣性分析結(jié)果

2. 2. 1 OTU分析結(jié)果 對(duì)所有樣品的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，以97%的一致性將序列聚類成為OTUs，共獲得5203個(gè)OTUs，其中，CK3包含4717個(gè)OTUs，A3包含4557個(gè)OTUs。為分析不同樣品間共有和特有的OTUs，將所有樣品進(jìn)行均一化處理后繪制韋恩圖（圖1）。圖1顯示，CK3和A3有4071個(gè)共有OTUs，CK3和A3特有的OTUs分別為646和486個(gè)，表明淮山藥定向種植的土壤細(xì)菌多樣性高于袋料種植。

2. 2. 2 淮山藥根際土壤細(xì)菌多樣性分析結(jié)果 Chao1指數(shù)表示細(xì)菌群落的豐富度，其值越高表示細(xì)菌群落物種的豐富度越高，細(xì)菌數(shù)量越多。圖2顯示2個(gè)樣品的細(xì)菌群落豐富度均隨著測(cè)序深度的增加而增加并逐漸趨于平緩，說(shuō)明測(cè)序數(shù)據(jù)量足夠反映出土壤樣品中的物種組成特征。Shannon指數(shù)表示樣品的細(xì)菌多樣性程度，指數(shù)越高表示細(xì)菌群落的物種多樣性越高，分布也越均勻。圖3顯示，當(dāng)2個(gè)樣品的Shannon指數(shù)曲線最終趨于平緩時(shí)，定向種植的土壤細(xì)菌多樣性程度高于袋料種植。

2. 2. 3 在門水平上的細(xì)菌群落豐度分析結(jié)果 在門水平上，CK3共獲得41個(gè)類群，A3共獲得36個(gè)類群。其中，變形菌門（Proteobacteria）、酸桿菌門（Aci-dobacteria）、放線菌門（Actinobacteria）、綠彎菌門（Chloroflexi）和芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）為主要優(yōu)勢(shì)類群，5個(gè)優(yōu)勢(shì)類群在CK3和A3中的相對(duì)豐度分別為40.90%和40.77%、14.40%和16.36%、14.84%和12.93%、9.08%和9.45%、3.88%和4.52%，CK3和A3的土壤樣品中5個(gè)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門的相對(duì)豐度之和分別占土壤樣品細(xì)菌總豐度的83.10%和84.03%。圖4為門水平下相對(duì)豐度水平位于前10的細(xì)菌群落。

將門水平上平均相對(duì)豐度<1%的類群歸類為其他，CK3共獲得10個(gè)類群，A3共獲得11個(gè)類群。經(jīng)方差檢驗(yàn)分析，2種種植方法的根際土壤樣品細(xì)菌群落在門水平上各類群平均相對(duì)豐度差異不顯著。

2. 2. 4 在綱水平上的細(xì)菌群落豐度分析結(jié)果 在綱水平上，CK3獲得98個(gè)類群，A3獲得91個(gè)類群，二者合計(jì)共100個(gè)類群。其中，α-變形菌綱（Alphaproteobacteria）、γ-變形菌綱（Gammaproteobacteria）、β-變形菌綱（Betaproteobacteria）、放 線 菌 綱（unidentified-Actinobacteria）和δ-變形菌綱（Deltaproteobacteria）等5個(gè)細(xì)菌綱為主要優(yōu)勢(shì)類群，這5個(gè)優(yōu)勢(shì)類群在CK3和A3中的相對(duì)豐度分別為15.99%和16.84%、11.10%和9.99%、9.33%和9.50%、9.71%和8.15%、4.42%和4.38%，CK3和A3的土壤樣品中5個(gè)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌綱的相對(duì)豐度之和分別占土壤樣品細(xì)菌總豐度的50.55%和48.86%。圖5為綱水平下相對(duì)豐度水平位于前20的細(xì)菌群落。

將綱水平上平均相對(duì)豐度<1%的類群歸類為其他，CK3共獲得21個(gè)類群，A3共獲得22個(gè)類群。經(jīng)方差檢驗(yàn)分析，2種種植方法的根際土壤樣品細(xì)菌群落在綱水平上各類群平均相對(duì)豐度差異不顯著。

2. 2. 5 在目水平上的細(xì)菌群落豐度分析結(jié)果 在目水平上，CK3共獲得144個(gè)類群，A3共獲得134個(gè)類群，二者合計(jì)共147個(gè)類群。其中，黃單胞菌目（Xanthomonadales）、紅螺菌目（Rhodospirillales）、根瘤菌目（Rhizobiales）、伯克氏菌目（Burkholderiales）和芽單胞菌目（Gemmatimonadales）等5個(gè)細(xì)菌目的相對(duì)豐度較高，5個(gè)細(xì)菌目在CK3和A3的相對(duì)豐度分別為8.80%和8.27%、6.26%和6.68%、5.46%和5.85%、4.48%和4.00%、3.78%和4.38%，CK3和A3的土壤樣品中5個(gè)細(xì)菌目的相對(duì)豐度之和分別占土壤樣品細(xì)菌總豐度的28.78%和29.18%。圖6為在目水平下相對(duì)豐度水平位于前30的細(xì)菌群落。

2. 2. 6 在科水平上的細(xì)菌群落豐度分析結(jié)果 在科水平上，CK3獲得282個(gè)類群，A3獲得265個(gè)類群，二者合計(jì)共292個(gè)類群。其中，黃單胞菌科（Xanthomonadaceae）、芽單胞菌科（Gemmatimonadaceae）、酸桿菌科（Acidobacteriaceae）、Solibacteraceae、小單孢菌科（Micromonosporaceae）和鞘脂單胞菌科（Sphingomonadaceae）等6個(gè)細(xì)菌科的相對(duì)豐度較高，6個(gè)細(xì)菌科在CK3和A3的相對(duì)豐度分別為6.08%和5.29%、3.78%和4.38%、3.65%和4.19%、2.92%和4.43%、3.37%和3.10%、3.01%和3.11%，CK3和A3的土壤樣品中6個(gè)細(xì)菌科的相對(duì)豐度之和分別占土壤樣品細(xì)菌總豐度的22.81%和24.50%。圖7為在科水平下相對(duì)豐度水平位于前30的細(xì)菌群落。

2. 2. 7 在屬水平上的細(xì)菌群落豐度分析結(jié)果 在屬水平上，CK3獲得500個(gè)類群，A3獲得449個(gè)類群，二者合計(jì)共530個(gè)類群。其中，水恒桿菌屬（Mizugakiibacter）、鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas）、熱酸菌屬（Acidothermus）、不動(dòng)桿菌屬（Acinetobacter）、Bryobacter、Candidatus solibacter、Burkholderia-Paraburkholderia、Haliangium、芽單胞菌屬（Gemmatimonas）和Rhizomicrobium等10個(gè)細(xì)菌屬的相對(duì)豐度較高，10個(gè)細(xì)菌屬在CK3和A3的相對(duì)豐度分別為3.65%和3.66%、2.61%和2.95%、2.10%和2.03%、1.80%和2.26%、1.42%和2.16%、1.30%和2.01%、1.58%和1.40%、1.33%和1.58%、1.50%和1.38%、0.95%和1.37%，CK3和A3的土壤樣品中10個(gè)細(xì)菌屬的相對(duì)豐度之和分別占土壤樣品細(xì)菌總豐度的18.24%和20.80%。圖8為在屬水平下相對(duì)豐度水平位于前30的細(xì)菌群落。

3 討論

本研究采用高通量測(cè)序?qū)瓷剿幎ㄏ蚍N植和袋料種植方法的根際土壤細(xì)菌多樣性及其分布規(guī)律進(jìn)行研究，分析2種不同種植方法淮山藥根際土壤細(xì)菌在門、綱、目、科、屬不同分類水平上的優(yōu)勢(shì)類群，研究共檢測(cè)出包含變形菌門、酸桿菌門和放線菌門等優(yōu)勢(shì)菌門在內(nèi)的41門細(xì)菌，其中變形菌門的相對(duì)豐度最高，該結(jié)果與Constancias等（2015）、Docherty等（2015）的研究結(jié)果一致;也與康捷等（2019）對(duì)麻山藥不同生長(zhǎng)時(shí)期根際土壤微生物多樣性的研究結(jié)果一致。本研究中，定向種植方法土壤樣品的變形菌門相對(duì)豐度為40.90%，稍高于袋料種植的40.77%，但定向種植中的酸桿菌門相對(duì)豐度（14.40%）低于袋料種植（16.36%）。逄好勝（2016）研究認(rèn)為，變形菌門屬于嗜營(yíng)養(yǎng)菌，能在含碳量高的環(huán)境中快速生長(zhǎng)，而酸桿菌門是貧營(yíng)養(yǎng)菌，其數(shù)量受土壤酸堿度的影響，與土壤有機(jī)碳含量呈反比。本研究定向種植土壤樣品的pH為6.21，有機(jī)質(zhì)含量為32.2 g/kg，而袋料種植土壤樣品的pH為5.98，有機(jī)質(zhì)含量為30.0 g/kg，說(shuō)明定向種植的土壤有機(jī)質(zhì)含量稍高，變形菌門的相對(duì)豐度也稍高，而袋料種植的土壤有機(jī)質(zhì)含量和pH稍低，因此酸桿菌門的相對(duì)豐度稍高，該結(jié)果與逄好勝（2016）的研究結(jié)果相吻合。

本研究共檢測(cè)出包含α-變形菌綱和γ-變形菌綱等優(yōu)勢(shì)菌綱在內(nèi)的100綱;黃單胞菌目和紅螺菌目等優(yōu)勢(shì)菌目在內(nèi)的147目，黃單胞菌科和芽單胞菌科等優(yōu)勢(shì)菌科在內(nèi)的292科，水恒桿菌屬和鞘氨醇單胞菌屬等優(yōu)勢(shì)菌屬在內(nèi)的530屬。在屬水平上相對(duì)豐度最高的水恒桿菌屬隸屬于變形菌門伽馬變形菌綱黃單胞菌目，2014年鑒定命名，此屬已鑒定1種，屬名中的水恒指的是日本國(guó)山梨縣水恒湖，菌名中或可加上“湖”（萬(wàn)云洋等，2017），但未查閱到Rhizomicro-bium相關(guān)特性的報(bào)道。在門和綱分類水平上，2種種植方法土壤樣品細(xì)菌群落各優(yōu)勢(shì)類群的相對(duì)豐度差異不顯著，表明2種不同種植方法土壤中細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)類群相似，但整體上看，定向種植的根際土壤細(xì)菌群落多樣性高于袋料種植。

4 結(jié)論

與常規(guī)定向種植相比，袋料種植方法的淮山藥根際土壤有機(jī)質(zhì)和pH略低，在門和綱分類水平上，2種種植方法土壤樣品細(xì)菌群落各優(yōu)勢(shì)類群的相對(duì)豐度差異不顯著，細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)類群相似。實(shí)際應(yīng)用中可選擇合適的土壤進(jìn)行袋料種植，并施用有機(jī)肥料，從而促進(jìn)淮山藥的生長(zhǎng)。因此，淮山藥袋料種植方法可行，可在旱坡地和石山地等非耕地應(yīng)用，以拓寬淮山藥的種植用地范圍，不與主要糧食作物搶占耕地，豐富淮山藥栽培方法。

參考文獻(xiàn)：

鮑士旦. 2000. 土壤農(nóng)化分析[M]. 第3版. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社. [Bao S D. 2000. Soil and agricultural chemistry analysis[M]. The 3rd Edition. Beijing：China Agriculture Press.]

戴雅婷，閆志堅(jiān)，解繼紅，吳洪新，徐林波，侯向陽(yáng)，高麗，崔艷偉. 2017. 基于高通量測(cè)序的兩種植被恢復(fù)類型根際土壤細(xì)菌多樣性研究[J]. 土壤學(xué)報(bào)，54（3）：735-748. [Dai Y T，Yan Z J，Xie J H，Wu H X，Xu L B，Hou X Y，Gao L，Cui Y W. 2017. Soil bacteria diversity in rhizosphere under two types of vegetation restoration based on high throughput sequencing[J]. Acta Pedologica Sinica，54（3）：735-748.]

康捷，章淑艷，韓韜，孫志梅. 2019. 麻山藥不同生長(zhǎng)時(shí)期根際土壤微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)特征[J]. 生物技術(shù)通報(bào)，35（9）：99-106.[Kang J，Zhang S Y，Han T，Sun Z M. 2019. Microbial diversity and community structure chara-cteristics of yam rhizosphere soil at different development periods[J]. Biotechnology Bulletin，35（9）：99-106.]

雷鋒杰，才麗，張愛華，徐周揚(yáng). 2019. 不同栽培模式人參根內(nèi)生菌群落多樣性分析[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，41（4）：426-431. [Lei F J，Cai L，Zhang A H，Xu Z Y. 2019. Diversity of entophyte communities from ginseng roots under different cultivation patterns[J]. Journal of Jilin Agricultural University，41（4）： 426-431.]

李巖，楊曉東，秦璐，呂光輝，何學(xué)敏，張雪妮. 2018. 兩種鹽生植物根際土壤細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，38（9）：3118-3131. [Li Y，Yang X D，Qin L，Lü G H，He X M，Zhang X N. 2018. The bacterial diversity and community structures in rhizosphere soil of two halophytes，Lycium ruthenicum and Kalidium capsicum[J]. Acta Ecologica Sinica，38（9）： 3118-3131.]

劉元，文春南，劉淼，李文，洪利亞，麻兵繼. 2018. 基于高通量測(cè)序技術(shù)的懷山藥與菜山藥內(nèi)生細(xì)菌多樣性比較[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，59（10）：1754-1759. [Liu Y，Wen C N，Liu M，Li W，Hong L Y，Ma B J. 2018. Diversity of entophyte communities from two kinds of yam varieties with high throughput sequencing[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences，59（10）： 1754-1759.]

逄好勝. 2016. 大興安嶺南坡植被退化對(duì)土壤微生物群落多樣性的影響[D]. 哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué). [Pang H S. 2016. Effects of forest degradation on soil microbial diversity in southern slope of Daxingan Mountains[D]. Harbin：Northeast Forestry University.]

任天寶，楊艷東，高衛(wèi)鍇，李宙文，閻海濤，王省偉，劉國(guó)順. 2018. 基于高通量測(cè)序的生物炭施用量對(duì)植煙土壤細(xì)菌群落的影響[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，47（12）：64-69. [Ren T B，Yang Y D，Gao W K，Li Z W，Yan H T，Wang S W，Liu G S. 2018. Effects of application amount of biochar on soil bacterial community in tobacco fields based on high-throughput sequencing[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences，47（12）：64-69.]

萬(wàn)云洋，吉田孝，韓淑琴. 2017. 與日本有關(guān)的一些原核微生物種屬的規(guī)范和分類[J]. 微生物學(xué)雜志，37（2）：107-112. [Wan Y Y，Yoshida T，Han S Q. 2017. Classification and criterion for species and genera of prokaryotes related with Japan[J]. Journal of Microbiology，37（2）：107-112.]

韋本輝. 2013. 中國(guó)淮山藥栽培[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社. [Wei B H. 2013. Yam cultivation techniques of China[M]. Beijing： China Agriculture Press.]

韋本輝，甘秀芹，周佳，勞承英，申章佑，劉斌，李艷英，周靈芝，韋元波，胡泊，吳延勇. 2016. 淮山粉壟袋料的種植方法：中國(guó)，CN201610241942.8[P]. 2016-08-03. [Wei B H，Gan X Q，Zhou J，Lao C Y，Shen Z Y，Liu B，Li Y Y，Zhou L Z，Wei Y B，Hu P，Wu Y Y. 2016. Fenlong tilla-ge and bag material planting method of yam： China，CN201610241942.8[P]. 2016-08-03.]

韋本輝，韋威泰，甘秀芹，寧秀呈，覃維治. 2005. 淮山定向結(jié)薯栽培方法：中國(guó)，CN200510018294.1[P]. 2005-09-07. [Wei B H，Wei W T，Gan X Q，Ning X C，Qin W Z. 2005. Directional cultivation method of yam： China，CN200510018294.1[P]. 2005-09-07.]

許姍姍，楊光柱，闞望，孔寶華，李毅，馬鈞，李云國(guó)，蔡兆翔，譚安超，曹克強(qiáng). 2019. 應(yīng)用高通量測(cè)序分析云南昭通不同栽培模式蘋果園根際土壤微生物種群[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，32（7）：1512-1517. [Xu S S，Yang G Z，Kan W，Kong B H，Li Y，Ma J，Li Y G，Cai Z X，Tan A C，Cao K Q. 2019. Analysis on rhizosphere soil microbiological populations of apple orchard in different cultivation modes with high throughput sequencing in Zhaotong，Yunnan[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences，32（7）： 1512-1517.]

張紅霞，張舒雅，張玉濤，張?zhí)炀? 2019. 山藥根際土壤微生物16S rRNA多樣性及影響因素[J]. 土壤學(xué)報(bào)，56（5）：1235-1246. [Zhang H X，Zhang S Y，Zhang Y T，Zhang T Y. 2019. Genetic 16S rRNA diversity of soil microbes in rhizosphere of Chinese yam and its influencing factors[J]. Acta Pedologica Sinica，56（5）：1235-1246.]

趙柏霞. 2012. 蔬菜根際土壤微生物多樣性及拮抗菌調(diào)控研究[D]. 沈陽(yáng)：沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué). [Zhao B X. 2012. Studies on microbial diversity of vegetables rhizosphere soil and regulation antagonistic actinomycetes[D]. Shenyang： Shen-yang Agricultural University.]

趙令敏，邵盈，張艷芳，敖蘭吉亞，季祥，蘇彩霞，霍秀文. 2019. 山藥塊莖膨大期淀粉合成關(guān)鍵酶活性及調(diào)控基因的表達(dá)分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，53（6）：847-854. [Zhao L M，Shao Y，Zhang Y F，Aolan J Y，Ji X，Su C X，Huo X W. 2019. Analysis of key enzyme activity and gene expression in starch synthesis during tuber expansion of yam[J]. Journal of Henan Agricultural University，53（6）：847-854.]

趙帥，周娜，趙振勇，張科，田長(zhǎng)彥. 2016. 基于高通量測(cè)序分析鹽角草根部?jī)?nèi)生細(xì)菌多樣性及動(dòng)態(tài)規(guī)律[J]. 微生物學(xué)報(bào)，56（6）：1000-1008. [Zhao S，Zhou N，Zhao Z Y，Zhang K，Tian C Y. 2016. Endophytic bacterial diversity and dynamics in root of Salicornia europaea estimated via high throughput sequencing[J]. Acta Microbiologica Sinica，56（6）： 1000-1008.]

Constancias F，Saby N P，Terrat S，Dequeit S，Horrigue W，Nowak V，Guillemen J P，Luc B D，Nicolas C P，Ranjard L. 2015. Contrasting spatial patterns and ecological attributes of soil bacterial and archaeal taxa across a landscape[J]. Microbiology Open，4（3）：518-531.

Docherty K M，Borton H M，Espinosa N，Gebhardt M，Juliana G L，Jessica L M，Maes P W，Mott B M，Parnell J J，Purdy G，Rodrigues P A，Stanish L F，Walser O N，Gallery R E. 2015. Key edaphic properties largely explain temporal and geographic variation in soil microbial communities across four biomes[J]. PLoS One，10（11）：e0135352.

Hsu C L，Chen W，Weng Y M，Tseng C Y. 2003. Chemical composition，physical properties，and antioxidant activities of yam flours as affected by different drying methods[J]. Food Chemistry，83（1）： 85-92.

Kennedy A C，Smith K L. 1995. Soil microbial diversity and the sustainability of agricultural soils[J]. Plant and Soil，170（1）： 75-86.

Lupwayi N Z，Rice W A，Clayton G W. 1998. Soil microbial diversity and community structure under wheat as influenced by tillage and crop rotation[J]. Soil Biology and Biochemistry，30（13）： 1733-1741.

Nannipieri P，Ascher J，Ceccherini M T，Landi L，Pietramellara G，Renella G. 2003. Microbial diversity and soil functions[J]. European Journal of Soil Science，54（4）： 655-670.

Sun H Y，Deng S P，Raun W R. 2004. Bacterial community structure and diversity in a century-old manure-treated agroecosystem[J]. Applied and Environmental Microbio-logy，70（10）：5868-5874.

（責(zé)任編輯 麻小燕）