連續(xù)深松對黑土區(qū)玉米根際土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的影響

楊彥明,周 祎,張博文,張興隆,劉景輝,3,鄭海春

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010；2.內(nèi)蒙古土壤肥料和節(jié)水農(nóng)業(yè)工作站,內(nèi)蒙古呼和浩特 010019； 3.全國農(nóng)業(yè)科研杰出人才及其創(chuàng)新團隊,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)

0 引 言

東北黑土區(qū)是我國糧食主產(chǎn)區(qū)之一[1]。黑土屬不可再生資源，由于自然、人為因素導(dǎo)致黑土耕層變薄、犁底層上移、土壤硬化、肥力下降，嚴重制約黑土可持續(xù)生產(chǎn)能力[2-4]。土壤微生物參與土壤中氧化、固氮、硫化等生化過程，促進土壤有機質(zhì)分解及養(yǎng)分循環(huán)，其多樣性是評價土壤質(zhì)量的重要依據(jù)之一[5-8]。旋耕、翻耕等措施均可影響土壤結(jié)構(gòu)，進而影響土壤微生物豐富度和多樣性，調(diào)節(jié)土壤生態(tài)功能。相關(guān)研究表明，深松改變土壤結(jié)構(gòu)，改善微生物的生存環(huán)境，顯著提高土壤微生物遺傳多樣性，并影響微生物功能多樣性。土壤是微生物的主要生存空間，深松改善土壤孔隙結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)，如孔隙大小、養(yǎng)分的有效性、氧氣供給及水分等。微生物生存環(huán)境改變，導(dǎo)致群落豐富度及結(jié)構(gòu)多樣性的改變。土壤微生物群落構(gòu)成、生物量及活動方式對土壤發(fā)育有關(guān)系密切，其主要參與土壤有機物質(zhì)的礦化和腐殖質(zhì)化過程，同時通過同化作用合成多糖和復(fù)雜有機物，影響土壤的結(jié)構(gòu)和耕性。土壤微生物的代謝產(chǎn)物還能促進土壤中難溶性物質(zhì)的溶解，參與土壤中各種物質(zhì)的氧化-還原反應(yīng)，促進植物營養(yǎng)元素的有效性[9-12]。

Badin[13]、Nunan等[14]、Ranjard等[15]研究表明，土壤各物理環(huán)境因子中，土壤溫度、充氣孔隙度、土壤容重對細菌群落結(jié)構(gòu)影響較大，微生物群落結(jié)構(gòu)與充氣孔隙度相關(guān)性最高。劉淑梅等針對砂姜黑土開展不同耕作方式試驗結(jié)果表明，相較于旋耕，深松處理微生物生物量氮顯著降低37.9%，碳氮比增加138%[16]。而尹寶重等研究發(fā)現(xiàn)0～10 cm土層深松處理與旋耕處理微生物量差異不顯著，除播種至返青期外，其余時期10～40 cm土層均低于旋耕[17]。戴亮研究表明，深松較旋耕翻耕顯著提高0～10 cm土層土壤微生物量碳含量，但低于免耕[18]。Roger-Estrade等[19]研究認為，耕作措施對土壤團聚體造成的機械損傷使微生物更容易被捕食，進而改變其群落結(jié)構(gòu)及多樣性。傳統(tǒng)耕作方式對土壤擾動大，使土壤微生物群落多樣性和數(shù)量顯著下降[20]。Andrade等[21]研究表明，隨耕作強度的降低，土壤微生物群落豐富度和多樣性增加。Zhang等[22]研究表明，免耕提高了0～10 cm土層細菌比例。Carpenter-Boggs等[23]研究表明，免耕較翻耕可提高土壤微生物數(shù)量及活性。深松對土壤擾動較翻耕小，并可有效打破犁底層，降低土壤容重，調(diào)節(jié)土壤固液氣三相比[24-25]，較免耕可避免土壤板結(jié)、表土富營養(yǎng)化、土傳病蟲害加重等問題[26-27]。李景[28]研究表明，深松覆蓋較翻耕提高了土壤各粒級團聚體的細菌多樣性，對>2 mm和0.25～1 mm粒級細菌多樣性影響顯著[29]。趙亞麗等[29]研究表明，深松處理細菌數(shù)量較翻耕提高40.1%。目前，耕作方式對土壤細菌群落影響的相關(guān)研究多集中于免耕、旋耕、翻耕，但不同深松年限、深度對黑土細菌群落影響的研究鮮見報道。本試驗通過深松年限與深度結(jié)合，研究其對黑土玉米根際土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的影響機制，為黑土區(qū)構(gòu)建最佳耕層結(jié)構(gòu)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016～2018年在內(nèi)蒙古扎賚特旗農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)(46°52′58″N,122°32′9″E)進行。該地區(qū)屬溫帶大陸性氣候，年均氣溫5.0 ℃，年均降水量432.8 mm，年均日照時數(shù)2 855 h，無霜期126～154 d，玉米生育期內(nèi)降雨及平均氣溫見圖1。試驗地土壤類型為黑土，pH=7.47，養(yǎng)分含量為總有機碳25.88 g·kg-1，全氮1.96 g·kg-1，全磷0.66 g·kg-1，全鉀33.9 g·kg-1，堿解氮167 mg·kg-1，速效磷11.4 mg·kg-1，速效鉀161 mg·kg-1。

圖1 2016-2018年玉米生育期降雨及氣溫變化Fig.1 Rainfall and temperature during the maize growing season in 2016-2018

1.2 供試材料

玉米品種為恒育498，施用的化肥為尿素(含N量為46%)、磷酸二銨(含N量為18%，含P2O5量為46%)。

1.3 試驗設(shè)計

以翻耕為對照，設(shè)不同深松深度和年限處理(表1)。小區(qū)面積10 m×13.2 m=132 m2，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。5月10日播種，播前深松，播種量37.5 kg·hm-2，行距65 cm，株距25 cm，保苗數(shù)60 000株·hm-2；尿素、磷酸二銨基施(施用量分別為150 kg·hm-2、225 kg·hm-2)；2016-2017年5月26日、7月13日各灌水1次，灌水量900 m3·hm-2，2018年不灌水；10月10日收獲測產(chǎn)。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 土壤樣品采集。于2017年、2018年玉米抽雄期(8月20日)，采用對角線法采集土樣(0～20 cm土層)，每小區(qū)選取5點，每點選擇5株生長相對一致個體(每小區(qū)共25株)，將根系挖出，抖下根系附著疏松土壤，用毛刷收集與根系緊密結(jié)合的土壤，混勻并過1 mm篩，后裝入聚乙烯無菌袋中，冷藏保存，由北京百邁客生物科技有限公司進行土壤微生物DNA提取及測序。每小區(qū)再選取5點，使用土鉆鉆取0～20 cm土樣，10個小區(qū)、3次重復(fù)共計取土30份，后送至內(nèi)蒙古雜糧工程中心實驗室用于土壤pH、EC等指標測定。

表1 各處理實施方案Table 1 The planning of experimental treatments

1.4.2 土壤理化性質(zhì)分析。土壤水分采用鋁盒烘干法測定[30]；土壤溫度采用TZS-qutTCW土壤環(huán)境測定儀測定；土壤容重采用環(huán)刀法測定[30]；土壤三相比氣象比(%)、土壤三相結(jié)構(gòu)距離(STPSD)、廣義土壤結(jié)構(gòu)指數(shù)(GSSI)參照王恩姮等[31]研究提到的方法進行計算；土壤pH按照土水質(zhì)量比1∶2.5，用酸度計測定(Ohaus Starter3100)[32]；土壤EC按照土水質(zhì)量比1∶5，用電導(dǎo)率儀(Ohaus Starter3100c)測定[32]。

1.4.3 土壤微生物基因DNA的提取。使用PowerSoil?DNA Isolation Kit土壤DNA提取試劑盒(Mo Bio Laboratories)從土壤樣本中提取微生物總DNA。DNA的質(zhì)量通過260 nm/280 nm和260 nm/230 nm的比率進行評估。然后在-80 ℃下儲存DNA。

1.4.4 DNA擴增及測序。用無菌水稀釋樣品至1 ng·μl-1，以稀釋后的基因組DNA為模板，使用帶Barcode的特異引物，New England Biolabs公司的Phusion?High-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer，和高效高保真酶進行PCR。使用正向引物(338F，5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′)、反向引物(806R，5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)，結(jié)合適配序列和條形碼序列擴增細菌16S rRNA基因的V3-V4區(qū)。通過Vahts TM DNA純化第一步PCR產(chǎn)物。在40 μl反應(yīng)中進行第二輪PCR，反應(yīng)中含有20 μl 2×Phμsion HF MM、8 μl ddH2O、每種引物10 μm和第一步的10 μl PCR產(chǎn)物。PCR產(chǎn)物經(jīng)磁珠純化，用Quant-iTTMdsDNA HS試劑對所有的PCR產(chǎn)物進行定量。使用Illumina Hiseq 2500平臺(2×250對末端)對純化的匯集樣本進行了細菌rRNA基因的高通量測序分析。

1.5 數(shù)據(jù)處理分析

將優(yōu)化序列進行聚類，劃分操作分類單元(OTU)，并根據(jù)OTU的序列組成得到其物種分類(以97%為劃定閾值)，獲得各樣品在門、綱、目、科、屬、種水平上的細菌群落組成，并使用Excel 2003繪制門、屬水平物種分類柱形圖；使用Mothur軟件計算各樣品的α多樣性指數(shù)，統(tǒng)計各樣品在97%相似度水平下的Ace、Chao1、Shannon、Simpson指數(shù)及覆蓋度；以O(shè)TUs豐富度對序列數(shù)作圖，進行稀釋分析，繪制稀釋曲線；采用R的vegan軟件包進行主坐標分析(PCoA)、RDA分析，其中主坐標分析(PCoA)根據(jù)樣本OTUs組成之間weighted unifrac距離矩陣。方差分析使用SAS9.0軟件實現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤細菌群落alpha多樣性結(jié)果分析

由表2分析，各處理Shannon、Chao1、ACE指數(shù)均低于CK，同一深松深度下，隨深松年限增加，各處理土壤細菌群落多樣性及豐富度表現(xiàn)為深松2 年高于1年；土壤細菌群落多樣性及豐富度QS3較QS2提高，而SS3較SS2降低土壤細菌多樣性、提高豐富度；CS3土壤細菌多樣性及豐富度均低于CS2。相同深松年限，深松1 年各處理以CS1表現(xiàn)最優(yōu)，深松3年土壤細菌多樣性及豐富度分別為QS3、SS3最高。連續(xù)深松可顯著改變耕層結(jié)構(gòu)，影響土壤固、液、氣三相比，進而對土壤水、肥、氣、熱特性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致土壤微生態(tài)環(huán)境改變。深松1年，超深松具有較好的長效性，效果持續(xù)時間長。連續(xù)深松2～3年時，淺松效果最佳。

表2 2018年土壤樣品測序覆蓋度及α多樣性Table 2 Soil sample sequencing coverage and alpha diversity in 2018

2.2 土壤細菌群落組成及年際間群落結(jié)構(gòu)差異

由圖2發(fā)現(xiàn)，2018年，土壤微生物相對豐度均>1%的優(yōu)勢菌門依次為：變形菌門(Proteobacteria，40.9%～45.4%)、酸桿菌門(Acidobacteria，17.3%～21.5%)、放線菌門(Actinobacteria，7.97%～12.7%)、綠彎菌門(Chloroflexi，6.09%～9.36%)、芽單胞菌門(Gemmatimonadetes，6.78%～8.56%)、擬桿菌門(Bacteroidetes，4.92%～7.17%)、疣微菌門(Verrucomicrobia，1.73%～2.38%)、硝化螺旋菌門(Nitrospirae，1.66%～2.36%)。2018年各處理土壤細菌群落中，綠彎菌門、芽單胞菌門、疣微菌門及硝化螺旋菌門相對豐度較2017年提高，而擬桿菌門、厚壁菌門(Firmicutes)、奇古菌門(Thaumarchaeota)、藍藻門(Cyanobacteria)則降低。

由圖3可知，在屬水平上，2018年相對豐富>1%菌屬共8個，依次為鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)、RB41、溶桿菌屬(Lysobacter)、硝化螺菌屬(Nitrospira)、Bryobacter、交替赤桿菌屬(Altererythrobacter)、H16、芽單胞菌屬(Gemmatimonas)。2017年相對豐富>1%菌屬共6個，依次為鞘氨醇單胞菌屬、假黃單胞菌屬(Pseudoxanthomonas)、Blastocatella、溶桿菌屬、節(jié)細菌屬(Arthrobacter)、Phreatobacter。2017～2018年，各處理均以鞘氨醇單胞菌屬相對豐度最高，且2018年各處理該菌屬相對豐度較2017年提高10.3%～73.3%，以QS1各處理增幅最大。由此可見，連續(xù)多年淺松對上述優(yōu)勢菌屬相對豐度影響最大。溶桿菌屬、Acidibacter、Arenimonas、Blastocatella、CL500-29marinegroup、Flavisolibacter、Sphingobium、Terrimonas相對豐度在兩年內(nèi)均處于較高水平，可見，上述菌屬在土壤環(huán)境中相對穩(wěn)定。

2.3 不同深松方式根際土壤微生物群落的差異性

按照相對豐度>0.1%為標準劃分劃分優(yōu)勢菌群[33]，2018年門水平下，各處理放線菌門相對豐度較CK降低，SS3降幅最大(圖2)。除QS3外，各深松處理變形菌門相對豐度較CK提高，以SS3表現(xiàn)最優(yōu)。除CS2外，各處理較CK提高芽單胞菌門、降低硝化螺旋菌門相對豐富。除SS3外，各處理Latescibacteria相對豐度較CK降低，降幅0.24%～43.9%，以QS2降幅最大。QS3、SS3、CS3較CK可顯著提高酸桿菌門、綠菌門相對豐度，達9.83%、30.3%。各連續(xù)深松處理較CK降低疣微菌門、螺旋體菌相對豐度，SS3、CS3較CK降幅最大，為12.7%、20.9%。較CK相比，超深松處理降低了裝甲菌門相對豐度，而深松處理則提高了裝甲菌門相對豐度。相同深松深度，年限增加，酸桿菌門相對豐度上升，放線菌門相對豐度下降。相同深松年限，深度增加，Latescibacteria相對豐度先升高后降低。

2018年各處理鞘氨醇單胞菌屬、溶桿菌屬、Arenimonas、Stenotrophobacter、Blastocatella相對豐度較CK有所提高，鏈霉菌屬(Streptomyces)、倫茨氏菌屬(Lentzea)、類諾卡氏菌屬(Nocardioides)相對豐度降低(圖3)。相同深度，RB41相對豐度隨深松年限增加逐漸提高，倫茨氏菌屬、類諾卡氏菌屬隨深松年限增加逐漸降低，Chthoniobacter、Flavisolibacter、Blastocatella、中慢生根瘤菌屬(Mesohizobium)相對豐度先升高后降低。相同年限，隨深度增加，氣微菌屬(Aeromicrobium)相對豐度逐漸降低，RB41、Terrimonas相對豐度先升高后降低。

2.4 各處理細菌群落PCoA及PLS-DA分析

Anosim分析結(jié)果顯示，深松各處理間細菌群落結(jié)構(gòu)差異未達到顯著水平(R=0.027，P=0.335)，表明深松處理后土壤細菌群落可在作物生育中期(深松90 d后)恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)，各處理間趨于一致。通過PCoA分析(圖4)，2018年各處理與2017年相比，各處理間距離減小，表明各處理組間差異減小，結(jié)合圖1分析，2018年玉米生育期內(nèi)降雨量較大，表明降雨量提高，深松處理間差異減少。根據(jù)PLS-DA分析(圖5)，按照深松年限及深度分組，各組分在第二排序軸上可區(qū)分。按照深松深度分組，CK、深松25 cm各樣本分布于第二排序軸負端，深松35 cm、45 cm各樣本分布于第二排序軸正端，在第一排序軸上深松35 cm、45 cm各樣本分別分布于正端、負端。按照深松年限分組，CK、深松2年各樣本分布于第二排序軸負端，深松1年、3年各樣本分布于第二排序軸正端，在第一排序軸上深松1年、3年各樣本分別分布于負端、正端。按照深松年限分組中，CK與深松2年各處理相似性較高，按照深松深度分組各處理與CK間相似性低于按照深松年限分組，表明深松深度對土壤細菌群落結(jié)構(gòu)影響大于深松年限。

注：剔除未分類、未培養(yǎng)菌屬后，提取相對豐度>0.1%的前40名菌屬制圖。Note:Deleting unclassified and uncultured species,and extracting the top 40 drawing the genus with>0.1% of relative abundance.圖3 2017-2018年各處理根際土壤細菌屬水平群落組成Fig.3 Bacterial community composition at gunes rank in rhizosphere soil in 2017-2018

2.5 細菌群落多樣性指數(shù)與土壤理化因子的關(guān)系

各處理土壤溫度與Shannon、Ace、Chao1指數(shù)呈極顯著(P<0.01)或顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05，表3)，與Simpson指數(shù)呈顯著負相關(guān)關(guān)系(P<0.05)；各指數(shù)與土壤土壤含水量關(guān)系不顯著，表明土壤細菌群落受土壤溫度影響大于土壤含水量。土壤氣象比例與Ace、Chao1指數(shù)呈顯著負相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。土壤EC與Simpson指數(shù)呈顯著負相關(guān)關(guān)系，土壤EC可一定程度上代表土壤含鹽量，試驗地土壤含鹽量適中，未造成脅迫，可能由于隨著土壤含鹽量增加，細菌可利用的養(yǎng)分增加，進而提高了細菌豐富度與多樣性。

圖4 基于weighted unifrac距離的土壤微生物群落的PCoA分析Fig.4 PCoA analysis of microbial communities based on weighted unifrac distance

圖5 2018年土壤微生物群落PLS-DA分析Fig.5 PLS-DA analysis of microbial communities in 2018

表3 細菌群落多樣性、豐富度與土壤性質(zhì)的相關(guān)性Table 3 Correlations between bacterial community diversity and richness with soil factors

采用Mantel test分析土壤理化性質(zhì)與細菌群落變化之間的關(guān)系(表4)，結(jié)果表明，8個土壤物理特性與細菌群落結(jié)構(gòu)具有一定相關(guān)性，但差異未達到顯著水平。通過RDA分析(圖6)，兩排序軸解釋了細菌15.3%的變異，Tem、pH、GSSI對土壤細菌群落結(jié)構(gòu)影響較大。變形菌門與Tem、STPSD、EC呈正相關(guān)關(guān)系，與GSSI、Gas呈負相關(guān)關(guān)系。酸桿菌門、裝甲菌門、擬桿菌門、螺旋體菌門與土壤GSSI、Wat、Bulk、Gas呈負相關(guān)關(guān)系。放線菌門、疣微菌門、硝化螺旋菌門、綠彎菌門與土壤GSSI、Wat、Bulk、Gas呈正相關(guān)關(guān)系。芽單胞菌門與土壤pH呈正相關(guān)關(guān)系，與Tem、EC呈負相關(guān)關(guān)系。2018年降雨充沛，各處理土壤含水量高，對水分較為敏感的菌群群落趨于穩(wěn)定，表明進一步提高土壤含水量對土壤細菌群落的影響較小。

表4 土壤理化性質(zhì)與細菌群落結(jié)構(gòu)的Mantel test分析Table 4 Mantel test of the correlations between soil properties and bacteria community structures in Mollisols

注：Water：土壤含水量；tem：土壤溫度；bulk：土壤容重；gas：土壤氣象比例；Pro：變形菌門；Aci：酸桿菌門；Act：放線菌門；Chlorof：綠彎菌門；Gem：芽單胞菌門；Bac：擬桿菌門；Ver：疣微菌門；Nit：硝化螺旋菌門.Note: Water: soil moisture; tem: Soil temperature; bulk: soil bulk density; gas: Soil meteorological ratio; Pro:Proteobacteria; Aci:Acidobacteria; Act:Actinobacteria; Chlorof:Chloroflexi; Gem:Gemmatimonadetes; Bac:Bacteroides; Ver:Verrucomicrobia; Nit:Nitrospirae.圖6 2018年土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與土壤性質(zhì)的RDA分析Fig.6 RDA analysis between bacterial community composition and soil properties in 2018

3 討 論

3.1 環(huán)境因子對根際土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的影響

相關(guān)研究表明，深松可以改善微生物的生存環(huán)境，提高土壤微生物遺傳多樣性，Bending等[34]研究認為，氣候因子和土壤類型等因素對土壤微生物群落結(jié)構(gòu)影響大于耕作，氣溫及降雨等氣候因子可顯著影響作物根系的生長發(fā)育，進而對根際土壤微生物群落產(chǎn)生影響[35-36]。Bardgett等[37]研究表明，季節(jié)變化可通過土壤礦物氮、土壤含水量顯著影響PLFA圖譜。樊曉剛[38]研究表明，土壤溫度對微生物群落影響最顯著，其次為耕作方式和土壤含水量。本研究的環(huán)境因子中，土壤溫度、充氣孔隙度、土壤容重對細菌群落結(jié)構(gòu)均產(chǎn)生影響，根據(jù)PCoA分析，2018年細菌群落豐富度及多樣性與土壤溫度呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與土壤含水量相關(guān)性不顯著，與土壤三相比中氣象比呈顯著負相關(guān)關(guān)系。本研究還證實，土壤含水量的增加并未顯著影響土壤細菌群落豐富度和多樣性。

3.2 連續(xù)深松對土壤細菌群落Alpha多樣性影響

本研究表明，各深松處理較翻耕降低了根際土壤細菌群落多樣性及豐富度，這與李景[25]、趙亞麗等[26]研究結(jié)果不同，與Lienhard等[39]研究結(jié)果相同。本研究中SS1處理與對照的α多樣性產(chǎn)生顯著差異，其它處理差異不顯著，表明連續(xù)深松、增加深度對土壤微生物群體總數(shù)影響較小。焦永吉等[40]研究表明煙草傳統(tǒng)耕作方式下連作3年以下，土壤微生物的多樣性和活性較高。傳統(tǒng)耕作降低土壤黏粒含量、土壤含水量，有利于提高優(yōu)勢菌群的競爭力，進而提高提高細菌群落Shannon指數(shù)、降低Simpson指數(shù)[39]。Musyoki等[41]、Zhao等[42]研究表明，土壤微生物豐富度及多樣性與土壤總有機碳、氮呈正相關(guān)關(guān)系，深松改善土壤環(huán)境的同時易造成土壤有機碳活化及分解，導(dǎo)致土壤有機碳、氮含量降低，土壤細菌可利用的養(yǎng)分來源逐漸減少，生理活動受到抑制。深松與翻耕相比，未翻轉(zhuǎn)土層，而翻耕將20 cm以下肥沃土壤翻至表層，為土壤細菌提供更多營養(yǎng)物質(zhì)。

3.3 連續(xù)深松對土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的影響

研究表明，無機氮含量、土壤C/N等因子對土壤細菌群落結(jié)構(gòu)也具有較大影響[43-45]，土壤中的有機質(zhì)與速效氮對細菌的豐富度和Shannon指數(shù)具有正相關(guān)效應(yīng)，pH值與AMF的豐富度指數(shù)和Shannon指數(shù)呈負相關(guān)關(guān)系[46]。由RDA分析可知，本研究選取的環(huán)境因子可解釋門水平各種群15.3%的方差變化，深松較CK可提高變形菌門相對豐度，變形菌門相對豐度與本研究涉及的指標體系相關(guān)關(guān)系不顯著，其變化與土壤化學(xué)、生物學(xué)因子的相關(guān)關(guān)系仍需進一步明確。本研究結(jié)果表明芽單胞菌門與土壤含水量呈負相關(guān)，這與DeBruyn等[47]結(jié)果相同，深松促進水分下滲，降低耕層土壤含水量，進而提高芽單胞菌門相對豐度。放線菌門與土壤GSSI、土壤三相比氣象比例呈正相關(guān)關(guān)系，各深松處理較CK可提高土壤GSSI、氣象比例，但降低了兩菌門相對豐度。大部分放線菌門為腐生細菌[48]，可能由于深松處理實施時間較早，土壤有機質(zhì)含量較低，放線菌門菌群營養(yǎng)來源減少，相對豐度降低。溶桿菌屬、Arenimonas、鞘氨醇單胞菌屬均屬于變形菌門，分別具有生防細菌、氫自養(yǎng)反硝化[49]、代謝芳香化合物的作用，各深松處理較翻耕可提高上述菌屬相對豐度。鏈霉菌屬可產(chǎn)生目前已知的90%的抗生素，類諾卡氏菌屬內(nèi)生于植物可產(chǎn)生鐵載體，倫茨氏菌屬[50]屬嗜酸絲狀放線菌，在真菌拮抗中起著重要作用，三菌屬均屬放線菌門，深松較翻耕降低三菌門相對豐度，且倫茨氏菌屬、類諾卡氏菌屬隨深松年限增加進一步降低，對土壤有機物的降解，微生物資源的保護，鐵代謝及對致病真菌的拮抗具有一定不利影響。Flavisolibacter、Blastocatella與土壤重金屬離子代謝相關(guān)，中慢生根瘤菌屬(Mesohizobium)屬固氮細菌[51]，上述菌門相對豐度隨深松年限提高先增加后降低，深松2年各處理相對豐度最高，有利于氮素固定。

4 結(jié) 論

不同深松方式在土壤濕潤年份對根際土壤細菌群落影響低于干旱年份，且濕潤年份，各深松處理較旋耕降低玉米根際土壤微生物群落豐富度和多樣性。細菌群落豐富度及多樣性與土壤溫度呈顯著正相關(guān)，但與土壤含水量相關(guān)性不顯著，與土壤氣象比例呈顯著負相關(guān)。根際土壤細菌群落結(jié)構(gòu)受土壤溫度、pH、GSSI影響較大。深松較翻耕可提高變形菌門，芽單胞菌門相對豐度，降低放線菌門、硝化螺旋菌門相對豐度。深松較翻耕可提高溶桿菌屬(Lysobacter)、Arenimonas、鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)相對豐度，有利于提高生防、反硝化及代謝芳香化合物等生態(tài)功能，降低鏈霉菌屬(Streptomyces)、類諾卡氏菌屬(Nocardioides)、倫茨氏菌屬(Lentzea)相對豐度，對土壤有機質(zhì)降解、微生物資源的保護、鐵代謝及對真菌的拮抗作用具有一定不利影響，且類諾卡氏菌屬相對豐度隨深松年限提高而降低，鐵代謝較差的土壤不宜連續(xù)深松。中慢生根瘤菌屬相對豐度隨深松年限提高先增加后降低，合理制定深松年限有利于提高土壤固氮作用，促進土壤培肥。