灌水量對‘赤霞珠’釀酒葡萄根際土壤微生物多樣性的影響

沈 甜，牛銳敏，黃小晶，許澤華，陳衛(wèi)平

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院 園藝研究所，寧夏 銀川 750002）

水分是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要限制因子之一[1-2]，是微生物與周圍土壤進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介，也是控制釀酒葡萄生長和品質(zhì)的重要因素之一。土壤微生物群落參與土壤中養(yǎng)分的循環(huán)與轉(zhuǎn)化，為植物的生長及發(fā)育提供能量基礎(chǔ)[3-4]。水分脅迫影響植物的光合作用，從而改變根際微生物可利用碳源的質(zhì)和量，進(jìn)而間接對根際微生物群落產(chǎn)生影響。植物根系通過自身活動以及向根際釋放分泌物來影響根際土壤的養(yǎng)分狀況，根際分泌物使得根際微生物繁殖加快和土壤酶活性增強(qiáng)[5-6]。

土壤微生物的生長需要一定的水分活度，降低土壤含水量顯著影響微生物物種分布和微生物活性。當(dāng)土壤干旱時，底物的擴(kuò)散受到限制，微生物也由于資源不足減緩生化進(jìn)程[7]。水分含量會直接影響土壤微生物的生理活性[8]。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的報(bào)道，降水率增加或減少20%就會影響土壤微生物的活性和土壤有機(jī)質(zhì)的降解速率[9]。干旱改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)并降低微生物活性[10]。陳銘[11]通過測定干旱條件下和復(fù)水后的油茶根際微生物群落多樣性得出，土壤體積含水量控制在20%～25%時對土壤微生物群落多樣性和豐富度最有利，且干旱復(fù)水能夠改善油茶根際環(huán)境，提高微生物群落的豐富度和多樣性。黃旭光等[2]通過研究分析朱槿苗期重度干旱脅迫及復(fù)水后根際土壤微生物多樣性的變化特征指出，具有促生作用的細(xì)菌如酸微菌屬Acidimicrobium、厭氧繩菌屬Anaerolineaceae等，以及具有一定生防作用的真菌如擬青霉屬Pseudallescheria、枝孢霉屬Cladosporium等可提高植物在干旱脅迫下對水分的利用率。

寧夏賀蘭山東麓地區(qū)屬于干旱缺水區(qū)，年均降雨量不到年均蒸發(fā)量的1/10，且該地區(qū)多為砂質(zhì)土壤[12]。采用賀蘭山東麓產(chǎn)區(qū)的主栽品種‘赤霞珠’Vitis viniferaL.Cabernet Sauvignon釀制的葡萄酒具有口感醇厚、香氣濃郁的特點(diǎn)，其栽培面積占該地區(qū)釀酒葡萄種植總面積的75%。本研究中以‘赤霞珠’根系微生物為研究對象，采用16S rRNA測序技術(shù)及ITS測序技術(shù)探究灌水量對其群落多樣性的影響，探明灌水量與根際微生物多樣性間的關(guān)系，旨在為賀蘭山東麓地區(qū)葡萄園生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化及其影響機(jī)制研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于銀川市西夏區(qū)蘆花臺寧夏農(nóng)林科學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)基地（106°8′42″～106°8′45″E，38°38′48″～38°38′57″N）。地形平坦，地下水位較淺，土壤屬于灌淤潮土，表層沙壤，土壤肥力較高，根系以下土壤質(zhì)地較黏重，土壤含鹽量相對其他小產(chǎn)區(qū)較高。葡萄整形采用直立龍干，主蔓傾斜上架，南北行向定植，株行距0.5 m×3.0 m。

1.2 供試材料

供試材料為距18年生‘赤霞珠’葡萄植株主蔓20 cm、50 cm深處的土壤。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2019年，以前期預(yù)選最佳灌水方案5 250 m3/hm2為CK，進(jìn)行‘赤霞珠’灌水試驗(yàn)，灌水方案見表1。萌芽期和埋土期灌水量一致，分別在抽枝期、花前期、果實(shí)膨大期、果實(shí)轉(zhuǎn)色期進(jìn)行不同灌水處理。灌水2次是按灌水量分2次平均間隔10 d進(jìn)行滴灌。埋土期漫灌，其他時期均采用滴灌。滴管布設(shè)于離地面50 cm高的葡萄架第1道鐵絲上，滴孔間距30 cm，每個滴孔流速是2.1 m3/h。各處理小區(qū)面積為353.51 m2，其他田間栽培管理措施一致。

表1 ‘赤霞珠’灌水試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design of ‘Cabernet Sauvignon’ irrigation

1.4 樣品DNA提取和測序

2019年9月，采用5點(diǎn)采樣法進(jìn)行取樣，即主干垂直距離20 cm兩邊各2個采樣點(diǎn)和主干水平線上的1個采樣點(diǎn)。

1.4.1 樣品DNA提取

使用PowerSoil? DNA Isolation kit試劑盒進(jìn)行DNA的提取。

1.4.2 樣品PCR擴(kuò)增

細(xì)菌16S rDNA全長擴(kuò)增引物序列：27F（5′-AGRGTTTGATYNTGGCTCAG-3′）、1492R（5′-TASGGHTACCTTGTTASGACTT-3′）。真 菌ITS rDNA全長擴(kuò)增引物序列：ITS9munngs（5′-TACACACCGCCCGTCG-3′）、ITS4ngsUni（5′-CCTSCSCTTANTDATATGC-3′）。

PCR（10 μL）擴(kuò)增體系：基因組DNA(50.00±0.20) ng，加入細(xì)菌16S rDNA全長擴(kuò)增引物序列27F、1492R或真菌ITS rDNA全長擴(kuò)增引物ITS9munngs、ITS4ngsUni（均為10 μmol/L）各0.3 μL，加入KOD FX Neo Buffer酶5 μL和dNTP（2 mmol/L）2 μL，加入KOD FX Neo 0.2 μL，用ddH2O補(bǔ)足至10 μL，充分混勻，使用9902型96 well PCR儀進(jìn)行擴(kuò)增。

PCR擴(kuò)增程序：95 ℃預(yù)變性5 min；95 ℃變性30 s，50 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，反應(yīng)30個循環(huán)；72 ℃延伸7 min。根據(jù)電泳結(jié)果用ImageJ軟件進(jìn)行定量分析，然后根據(jù)每個樣品要求的產(chǎn)出數(shù)據(jù)量及片段大小進(jìn)行混樣，用0.8×的磁珠比例回收純化。

1.4.3 測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評估

對原始下機(jī)subreads進(jìn)行校正得到CCS（circular consensus sequencing）序列（SMRT Link 8.0），然后使用lima 1.7.0軟件，通過barcode序列識別不同樣品的CCS序列并去除嵌合體（UCHIME 8.1），得到高質(zhì)量的CCS序列，利用第3代測序儀PacBio Sequel 2進(jìn)行測序。

1.5 數(shù)據(jù)處理和分析

在相似性97%的水平上對序列進(jìn)行聚類（USEARCH 10.0），以測序所有序列數(shù)的0.005%作為閾值過濾OTU（操作分類單元，operational taxonomic units）。分別選擇Silva（Release 132）和Unite（Release 8.1）數(shù)據(jù)庫進(jìn)行細(xì)菌16S rDNA和真菌ITS rDNA物種注釋和分類學(xué)分析，物種注釋采用RDP Classifier算法，置信度閾值為0.8（RDP Classifier 分類器 2.2版）。使用Python語言工具對樣品進(jìn)行層次聚類。使用FAPROTAX軟件進(jìn)行細(xì)菌功能基因預(yù)測，使用FUNGuild（fungi functional guild）真菌OTU解析工具進(jìn)行真菌功能基因預(yù)測。

使用香農(nóng)指數(shù)曲線來估算群落的多樣性。使用Mothur軟件和R語言工具依據(jù)各樣品的測序量在不同測序深度時的微生物多樣性指數(shù)構(gòu)建香農(nóng)指數(shù)曲線，反映各樣本在不同測序數(shù)量時的微生物多樣性。當(dāng)曲線趨向平坦時，說明測序數(shù)據(jù)量足夠大，可以反映樣品中絕大多數(shù)的微生物物種信息。

式中：H為香農(nóng)指數(shù)，No為實(shí)際測量出的OTU數(shù)目，ni為含有i條序列的OTU數(shù)目，N為所有的序列數(shù)。

使用R語言工具繪制主成分分析圖，使用SPSS 23.0數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌水量對‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌群落結(jié)構(gòu)的影響

2.1.1 對細(xì)菌和真菌群落在門水平上的組成和相對豐度的影響

不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤細(xì)菌和真菌群落在門水平上的組成和相對豐度如圖1所示，1種顏色代表1個物種，色塊長度表示物種所占相對豐度比例，細(xì)菌以物種的豐度大于0.1%作為劃分依據(jù)，共選擇了14個優(yōu)勢菌種，真菌選取了在門分類學(xué)水平上排名前10的優(yōu)勢菌種。由圖1可知，在門水平上，不同灌水處理的‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌相對豐度最大的是變形菌門Proteobacteria，占25%以上，其次是浮霉菌門Planctomycetes、酸桿菌門Acidobacteria、芽單胞菌門Gemmatimonadetes、擬桿菌門Bacteroidetes，豐度排名前10位的還有綠彎菌門Chloroflexi、放線菌門Actinobacteria、疣微菌門Verrucomicrobia、硝化螺旋菌門Nitrospirae、裝甲菌門Armatimonadetes。T1處理的變形菌門、酸桿菌門的相對豐度明顯低于其他處理，擬桿菌門的相對豐度明顯高于其他處理；CK的綠彎菌門和放線菌門的相對豐度最低；T1處理的硝化螺旋菌門的相對豐度最低，其次是T3處理，然后是T2處理，CK的硝化螺旋菌門的相對豐度最高，說明減少灌水量一定程度上會降低根際土壤中硝化螺旋菌門的相對豐度，增加綠彎菌門和放線菌門的相對豐度，適度降低灌水量會使變形菌門的相對豐度減少，增加硝化螺旋菌門的相對豐度。

由圖1可知，在門水平上，不同灌水處理的根際土壤中真菌相對豐度最高的是子囊菌門Ascomycota，占60%以上，其次是被孢霉門Mortierellomycota、擔(dān)子菌門Basidiomycota、毛霉菌門Mucoromycota、球囊菌門Glomeromycota、壺菌門Chytridiomycota。減少灌水量明顯使‘赤霞珠’根際土壤中子囊菌門的相對豐度降低，明顯增加擔(dān)子菌門和隱真菌門Cryptomycota的相對豐度；毛霉菌門和球囊菌門的相對豐度隨著灌水量的減少呈現(xiàn)出先降低、后增加的趨勢。壺菌門的相對豐度以T3處理為最高，其次是T1處理，CK的相對豐度最低。T2處理的油壺菌門Olpidiomycota相對豐度明顯高于其他處理。

圖1 不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤細(xì)菌和真菌群落在門水平上的組成和相對豐度Fig.1 Composition and relative abundance of bacterial and fungal communities at phylum level in rhizosphere soils of‘Cabernet Sauvignon’ under different irrigation treatments

2.1.2 對細(xì)菌和真菌群落在屬水平上的組成和相對豐度的影響

不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤細(xì)菌和真菌群落在屬水平上的組成和相對豐度及其聚類樹如圖2所示。由圖2可知，CK與T2處理的細(xì)菌物種組成較為相似，T1處理與T3處理的細(xì)菌物種組成較為相似。不同灌水處理中根際土壤的前10細(xì)菌優(yōu)勢菌屬依次是MNDI屬、浮霉菌屬Tepidisphaera、酸桿菌屬Vicinamibacter、芽單胞菌屬Gemmatimonas、RB41屬、鞘氨醇單胞菌屬Sphingomonas、小梨形菌屬Pirellula、Pir4-lineage屬、UTCFXI屬和黃桿菌屬Terrimonas。隨著灌水量的減少，酸桿菌屬的相對豐度先降低、后增加。減少灌水量會降低黃桿菌屬的相對豐度，增加鞘氨醇單胞菌屬和UTCFXI屬的相對豐度。

由圖2可知，CK與T3處理的真菌物種組成相似度最高，T2處理與CK、T3處理的真菌物種組成相似度最低；不同灌水處理中根際土壤的前10真菌優(yōu)勢菌屬依次是被孢霉菌屬M(fèi)ortierella、鐮刀霉屬Fusarium、刺盤孢屬Neonectria、毛葡孢屬Botryotrichum、毛赤殼屬Lasionectria、Dactylonectria、枝孢霉屬Cladosporium、四芽枝藻屬Tetracladium、念珠菌屬Candida、毛殼菌屬Chaetomium。減少灌水量會明顯降低‘赤霞珠’根際土壤鐮刀霉屬和四芽枝藻屬的相對豐度，增加毛殼菌屬的相對豐度。T2處理的被孢霉菌屬、刺盤孢屬、毛赤殼屬、四芽枝藻屬的相對豐度最低，念珠菌屬僅在T2處理被檢測出。

圖2 不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤細(xì)菌和真菌群落在屬水平上的組成和相對豐度及其聚類樹Fig.2 Cluster trees of bacteria and fungi in rhizosphere soil of different treatments and cylinder map of species distribution at genus level

不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤細(xì)菌和真菌群落組成的主成分分析結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，在細(xì)菌群落組成中，當(dāng)?shù)?主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為35.37%，第2主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為18.15%時，CK明顯離其他3個處理較遠(yuǎn)，與T2處理的距離最遠(yuǎn)，細(xì)菌群落的相似性最低，其次是與T1處理的距離，T1處理與T3處理有部分重復(fù)，其細(xì)菌群落的相似性較其他2個處理高，T2處理與T3處理的細(xì)菌群落相似性高于與T1處理的細(xì)菌群落相似性。

由圖3可知，在真菌群落組成中，當(dāng)?shù)?主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為42.19%，第2主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為19.43%時，CK與T3處理的重疊面積最大，其真菌群落的相似性最高，T2處理與T1處理的距離最遠(yuǎn)，其真菌群落的相似性最低，T2處理與T3處理的真菌群落相似性高于與CK的真菌群落相似性。

圖3 不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤細(xì)菌和真菌群落組成的主成分分析結(jié)果Fig.3 Principal component analysis of bacteria and fungi in rhizosphere soil under different treatments

2.2 灌水量對‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌群落多樣性的影響

不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌群落的香農(nóng)指數(shù)曲線如圖4所示。由圖4可知，隨著測序深度的增加，各處理細(xì)菌和真菌群落的香農(nóng)指數(shù)曲線趨于平坦，說明測序數(shù)據(jù)量足夠大時，OTU種類不會隨測序量增加而增長。

由圖4可知，當(dāng)序列數(shù)為500時，各處理細(xì)菌群落的香農(nóng)指數(shù)開始出現(xiàn)差異，T2處理的香農(nóng)指數(shù)明顯低于其他處理，說明T2處理的OTU種類較少，細(xì)菌群落的豐富度低于其他處理，T1處理的香農(nóng)指數(shù)最高，其次是CK。

由圖4可知，T2處理的真菌香農(nóng)指數(shù)最高，說明T2處理的OTU種類最多，物種最豐富，且其與T3處理的差異不明顯，T1處理的真菌香農(nóng)指數(shù)最低，其次是CK。適度減少灌水量可明顯降低‘赤霞珠’根際土壤真菌群落多樣性，增加細(xì)菌群落多樣性；繼續(xù)減少灌水量時，其真菌群落多樣性明顯增加，細(xì)菌群落多樣性明顯降低?！嘞贾椤H土壤中真菌對水分含量變化的敏感度比細(xì)菌高。

圖4 不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌群落的香農(nóng)指數(shù)Fig.4 Shannon index of bacteria and fungi communities in rhizosphere soil under different treatments

2.3 灌水量對‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌功能基因的影響

不同灌水處理的‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌功能基因的預(yù)測結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，T3處理根際土壤中具有化能異養(yǎng)（chemoheterotrophy）功能的細(xì)菌的相對豐度最高，其次是T1處理，而T3處理和T1處理根際土壤中具有有氧化學(xué)異養(yǎng)（aerobic chemoheterotrophy）功能的細(xì)菌的相對豐度高于CK和T2，其中CK最低。T2處理根際土壤中具有硝化作用（nitrification）的細(xì)菌的相對豐度最高，其次是CK，T3處理的最低。T2處理根際土壤中具有好氧氨氧化（aerobic ammonia oxidation）功能的細(xì)菌的相對豐度最高，T3處理的最低，CK和T1處理的相對豐度差異不大。適度減少灌水量可增加‘赤霞珠’根際土壤中具有好氧氨氧化和硝化作用細(xì)菌的相對豐度，過度減少灌水量會顯著降低其相對豐度。T3處理根際土壤中具有硝酸還原作用（nitrate redution）功能的細(xì)菌的相對豐度最高，其次是T2處理，然后是CK和T1處理。以上5類菌的相對豐度總和達(dá)到80%以上。根際土壤中具有好氧亞硝酸鹽氧化（aerobic nitrite oxidation）和幾丁質(zhì)分解（chitinolysis）功能的細(xì)菌的相對豐度最高的均是CK，表明減少灌水量會在不同程度上減少根際土壤中這2類菌的相對豐度。根際土壤中具有氮呼吸（nitrogen respiration）和尿素分解（ureolysis）功能的細(xì)菌的相對豐度以T1處理為最高，適度減少灌水量會增加這2類功能細(xì)菌的相對豐度，具有尿素分解功能的細(xì)菌的相對豐度隨著灌水量的減少呈現(xiàn)先增加、后降低的趨勢。

由圖5可知，僅T3處理根際土壤中有動物內(nèi)共生體未定義腐生菌（animal endosymbiont-undefined saprotroph），且其叢枝菌根（arbuscular mycorrhizal）菌數(shù)量最多，其次是CK，T1處理最少；T2處理根際土壤中排泄物腐生菌（dung saprotroph）數(shù)量最多，其次是T1處理；T1處理根際土壤中外生菌根（ectomycorrhizal）菌數(shù)量最多，隨著灌水量減少，數(shù)量急劇降低；隨著灌水量的減少，體內(nèi)寄生菌（endophyte）的數(shù)量表現(xiàn)出先增加后減少的趨勢，葉腐生菌（leaf saprotroph）數(shù)量逐漸減少；T1處理和T3處理根際土壤中有少量的蘭花菌根菌（orchid mycorrhizal）；T2處理根際土壤中木腐菌（wood saprotroph）數(shù)量最多，其次是T1處理，在CK中未檢測出。

圖5 不同灌水處理中‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌功能基因預(yù)測結(jié)果Fig.5 Functional gene prediction of bacteria and fungi under different treatments

2.4 灌水量與細(xì)菌和真菌門水平物種的相關(guān)性分析

選取在門水平相對豐度前15位的細(xì)菌物種和在門水平相對豐度前10位的真菌物種與4個灌水量處理進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，T1處理位于第4象限，CK、T2處理位于第3象限，T3處理位于第2象限，4個處理的細(xì)菌和真菌在門水平的物種分布之間差異顯著，且灌水量與物種分布和相對豐度具有顯著的相關(guān)性。T1處理的灌水量與裝甲菌門、被孢霉門、異常球菌棲熱菌門Dinoceus Thenmes、擬桿菌門的相對豐度顯著相關(guān)，T2處理的灌水量與油壺菌門、蟲霉門Entomophthoromycata的相對豐度顯著相關(guān)，T3處理的灌水量與球囊菌門、毛霉菌門、隱真菌門、厚壁菌門Firmicutes的相對豐度顯著相關(guān)。

圖6 灌水量與細(xì)菌和真菌門水平物種相對豐度的相關(guān)性Fig.6 Correlation analysis between different treatments and relative abundance of species at the bacterial and fungal phylum levels

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，灌水量可直接影響‘赤霞珠’根際土壤中細(xì)菌和真菌的物種組成，顯著影響細(xì)菌和真菌的群落多樣性，‘赤霞珠’根際土壤中真菌對水分含量變化的敏感度高于細(xì)菌。灌水量會直接影響細(xì)菌和真菌的功能，適度減少灌水量可增加具有好氧氨氧化和硝化作用細(xì)菌的相對豐度，重度減少灌水量可能會提升叢枝菌根的活性。細(xì)菌和真菌在門水平上的物種分布與灌水量具有顯著的相關(guān)性。

水分含量變化引起土壤理化性質(zhì)及植物對土壤養(yǎng)分利用狀況的改變，這些變化均體現(xiàn)在根際微生物上。土壤中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)受土壤理化性質(zhì)的驅(qū)動，有機(jī)質(zhì)含量與土壤微生物群落結(jié)構(gòu)之間存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性[13]。真菌的生長以及微生物群落均受到水分狀況的影響[14-15]，水分脅迫能夠增加稻基農(nóng)田土壤微生物碳含量和土壤微生物熵[16-17]。陳銘[11]采用盆栽控水的方法研究自然干旱條件下油茶根際微生物多樣性的變異規(guī)律，得出土壤細(xì)菌中擬桿菌門、厚壁菌門、Dependentiae及真菌中Eudicotyledonaehe和微球黑粉菌綱與土壤含水量呈顯著正相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，在門水平上，減少灌水量在一定程度上會降低根際土壤硝化螺旋菌門的相對豐度，增加綠彎菌門和放線菌門的相對豐度，適度降低灌水量會使變形菌門和酸桿菌門的相對豐度減少，會增加擬桿菌門和硝化螺旋菌門的相對豐度。

球囊菌門屬于叢枝菌根真菌，可與大部分植物根系形成菌根共生體，促進(jìn)植物生長[18]。在水分脅迫條件下，叢枝菌根真菌通過增加滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[19]，減少自由基的產(chǎn)生和細(xì)胞膜系統(tǒng)損傷[20]，調(diào)控水孔蛋白等[21-22]相關(guān)基因的方式，改善水分供應(yīng)和維持能力[23-24]，最終提高植物的抗旱性，促進(jìn)其生長[25-26]，提高土壤養(yǎng)分利用率[27]。本研究結(jié)果表明，減少灌水量明顯使‘赤霞珠’根際土壤的子囊菌門相對豐度減少，使擔(dān)子菌門和隱真菌門相對豐度增加，毛霉菌門和球囊菌門相對豐度隨著灌水量的減少呈現(xiàn)出先降低、后增加的趨勢。

在微生物群落組成中，不同的微生物類群對水分含量變化的忍耐性或敏感性與其自身的生理特性有關(guān)，通常認(rèn)為，在水分短缺的環(huán)境中，細(xì)菌比真菌具有更強(qiáng)的忍耐力[28-30]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，‘赤霞珠’根際土壤中真菌對水分含量變化的敏感度高于細(xì)菌，進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)果。另外，水分含量變化會直接影響細(xì)菌和真菌的功能，適度減少灌水量可增加具有好氧氨氧化和硝化作用細(xì)菌的相對豐度，但是繼續(xù)重度缺水會直接減少有硝化作用細(xì)菌的相對豐度，也會增加動物內(nèi)共生體未定義腐生菌的相對豐度，隨著灌水量的減少葉腐生菌的相對豐度逐漸減少。隨著控水力度的增加，外生菌根菌的相對豐度急劇降低。隨著灌水量的減少，叢枝菌根的相對豐度呈現(xiàn)出先降低、后增加的趨勢，其原因是土壤中含水量降低直接影響叢枝菌根菌的生理活性，但隨著缺水程度的加大，可能使得真菌的耐受力增加。

研究灌水量對‘赤霞珠’根際土壤微生物多樣性的影響及其相關(guān)性，有助于揭示水分對根際土壤微生物結(jié)構(gòu)及活性的影響機(jī)制。細(xì)菌和真菌在門水平物種相對豐度與4個灌水量處理的相關(guān)性分析結(jié)果表明，4個處理的根際土壤中細(xì)菌和真菌在門水平上的物種分布具有顯著差異，且與灌水量具有顯著的相關(guān)性。其中，T3處理灌水量與球囊菌門相對豐度的相關(guān)性顯著，重度減少灌水量可有效提高球囊菌門的相對豐度，從而提升‘赤霞珠’的抗旱性。

本研究中僅對灌水量與‘赤霞珠’根際50 cm深度土壤細(xì)菌和真菌多樣性的相關(guān)性進(jìn)行了研究，未進(jìn)行不同土層深度土壤微生物的差異研究。另外，植株生長過程中根系分泌物的差異會使根際土壤中微生物多樣性發(fā)生動態(tài)變化。因此，在‘赤霞珠’不同生長時期，開展水分脅迫對根際土壤不同土層深度土壤微生物多樣性影響的研究，更能系統(tǒng)闡述水分脅迫與‘赤霞珠’根際土壤微生物的相關(guān)性。后續(xù)會進(jìn)一步研究灌淤潮土類型土壤水分脅迫條件下，不同土層深度土壤微生物多樣性、根系分泌物、土壤酶活性及理化指標(biāo)等的差異，詳細(xì)闡述水分脅迫對土壤微環(huán)境的影響，從土壤微環(huán)境的角度分析水分脅迫提升葡萄果實(shí)品質(zhì)的機(jī)制。