油茶根際土壤真菌群落組成及多樣性分析

羅鑫， 吳躍開， 張念念， 許杰， 楊再華

（貴州省林業(yè)科學(xué)研究院，貴陽 550005）

根際土壤微生物（rhizosphere soil microorganism）種類繁多，是根際微生態(tài)系統(tǒng)（rhizosphere microecosystem）的重要組成部分[1]。其中，根際土壤真菌（rhizosphere soil fungi）對植物攝取營養(yǎng)物質(zhì)、促進(jìn)生長發(fā)育、提高宿主植物抗病性以及維持根際微生態(tài)系統(tǒng)平衡等起重要調(diào)節(jié)作用[2-3]。在根際微生態(tài)系統(tǒng)中，土壤理化性質(zhì)的差異會影響根際土壤真菌群落的組成和數(shù)量，且在不同植物種類下兩者關(guān)系復(fù)雜多樣。吳佳偉等[4]研究表明灌木林、草坡、濕地3種植被的根際土壤真菌多樣性與土壤全氮、全鉀和速效鉀含量呈顯著相關(guān)。魏世清等[5]研究指出油茶林根際土壤真菌數(shù)量與速效鉀含量呈顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、有效磷、速效氮呈極顯著正相關(guān)?？梢?，植物根際土壤真菌多樣性及數(shù)量與土壤環(huán)境因子存在一定的相關(guān)性，但其真菌群落組成與土壤環(huán)境因子的關(guān)系尚不明確。

油 茶（Camellia oleiferaAbel.）為 山 茶 科（Theaceae）山茶屬（Camellia）的常綠小喬木，是我國南方特有的純天然高級優(yōu)質(zhì)油料。油茶中提取的茶籽油具有很高的營養(yǎng)價值，在工業(yè)、旅游文化、生態(tài)和食品等方面具有不可估量的經(jīng)濟(jì)價值[6]。油茶在我國已有2 300年的栽植歷史，其中，貴州以得天獨(dú)厚的山區(qū)環(huán)境成為我國主要的油茶產(chǎn)出省份，油茶種植面積達(dá)17.56×104hm2，在天柱、玉屏、黎平、望謨和冊亨等多地區(qū)擁有代表性的油茶產(chǎn)業(yè)基地[7]。目前，貴州油茶種植已具備一定規(guī)模，但近年來多處油茶林頻發(fā)茶餅病、炭疽病、軟腐病等病害，致使油茶品質(zhì)和產(chǎn)量下降，一定程度上影響了貴州油茶產(chǎn)業(yè)。因此，急需通過對油茶林生長環(huán)境進(jìn)行探究，明確土壤微生物對油茶生長和病害的影響。

目前，油茶的相關(guān)研究主要集中在植物病原菌的鑒定和活性物質(zhì)的提取，有關(guān)根際土壤微生物多樣性的研究雖已有少許[8-10]，但其與土壤環(huán)境因子的相關(guān)性研究卻鮮見報道。因此，本研究通過高通量測序，對貴州不同地區(qū)油茶根際土壤真菌的群落組成及多樣性進(jìn)行分析，并進(jìn)一步探究油茶根際土壤真菌組成與土壤環(huán)境因子的關(guān)系，以期為開發(fā)有益的油茶根際微生物資源、調(diào)控土壤環(huán)境因子預(yù)防油茶病害提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 油茶根際土壤的采集

于2020 年9 月4—10 日，分別在貴州省貴陽（Guiyang，GY）、天柱（Tianzhu，TZ）、玉屏（Yuping，YP）、望謨（Wangmo，WM）、威寧（Weining，WN）、黎平（Liping，LP）、冊亨（Ceheng，CH）7個地區(qū)采集油茶根際土壤樣品，采樣地信息詳見表1。每個采樣點(diǎn)隨機(jī)選擇4 棵長勢相近且健康的6 年生油茶樹，每棵樹之間距離大于20 m。去除表面枯葉及雜質(zhì)，沿油茶樹主根垂直地面向下挖取至油茶根系，再以主根為中心向外挖取至35～40 cm 細(xì)根發(fā)達(dá)的根系，在東南西北四周均收集地面以下10—20 cm 深度的植物細(xì)根土壤共500 g，裝入無菌塑封袋中充分混勻，迅速置于冰盒中保存并帶回實(shí)驗(yàn)室。將采集到的土壤樣品分成2份，其中1份置于-80 ℃超低溫冰箱中保存，用于提取土壤真菌DNA；另1 份土壤置于常溫下陰干后，一部分過0.25 mm孔徑篩用于測定土壤pH及有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和全鉀含量，另一部分過2 mm孔徑篩的土壤用于測定堿解氮、有效磷、速效鉀含量。

表1 油茶根際土壤采樣地點(diǎn)及信息Table 1 Sampling sites and information of C. oleifera rhizosphere soil

1.2 土壤理化性質(zhì)測定

根據(jù)鮑士旦[11]的方法測定土壤理化性質(zhì)。土壤pH 采用點(diǎn)位測定法；有機(jī)質(zhì)（organic matter，OM）含量采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化法；全氮（total nitrogen，TN）含量采用堿解擴(kuò)散法+半微量開氏法；全磷（total phosphorus，TP）含量采用消煮液+鉬銻抗比色法；全鉀（total potassium，TK）含量采用消煮液+ 火焰光度法；堿解氮（alkali hydrolyzed nitrogen，AN）含量采用堿解擴(kuò)散法+半微量開氏法；有效磷（available phosphorus，AP）含量采用碳酸氫鈉浸提+鉬銻抗比色法；速效鉀（available potassium，AK）含量采用乙酸銨浸提+火焰光度法。每個樣品重復(fù)4次。

1.3 土壤真菌群落組成及多樣性分析

1.3.1 DNA 提取與測序 根據(jù)CTAB 法[12]對土壤樣品進(jìn)行總DNA 的提取。利用引物ITS1F（5'-CTTGGTCATTAGAGAGAGTAA-3'）和ITS2R（5'-GCTGCGTTCTTCTCTCGATGGC-3'）進(jìn)行ITS 序列擴(kuò)增。PCR（ABI GeneAmp?9700 型）擴(kuò)增采用TaKaRarTaqDNA 聚合酶和20 μL 反應(yīng)體系：10×Buffer 4 μL，dNTPs（2.5 mmol·L-1）2 μL，正向引物ITS1F（5 μmol·L-1）0.8 μL，反 向 引 物ITS2R（5 μmol·L-1）0.8 μL，rTaq聚 合 酶0.2 μL，BSA 0.2 μL，模板DNA 10 ng，隨后添加ddH2O至20 μL。PCR 程序：95 ℃ 180 s；98 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，72 ℃45 s，35個循環(huán)；72 ℃ 10 min，4 ℃保存。PCR 產(chǎn)物經(jīng)上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司Illumina Hiseq 平臺進(jìn)行高通量測序，而后于I-Sanger 生物信息分析云平臺（http://www.i-sanger.com/）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和根際土壤真菌多樣性分析。

1.3.2 序列處理與組成分析 利用FLASH 將所有原始序列數(shù)據(jù)依次進(jìn)行過濾、拼接、剔除嵌合體后獲得有效序列。通過平臺QIIME（http://qiime.org/scripts/assign_taxonomy.html）將識 別 閾 值在97% 以上的序列聚類為操作分類單元（operational taxonomic units，OTU）[13]。從每個OTU中選擇最豐富的序列作為該OTU 的代表性序列，計(jì)算出每個OTU 在各個樣品中的相對豐度（relative abundance），并在Unite（http://unite.ut.ee/index.php）真菌數(shù)據(jù)庫進(jìn)行物種注釋，獲得每個OTU 在各級（界、門、綱、目、科、屬、種）分類水平信息[14]。所有樣本的數(shù)據(jù)按最小序列數(shù)41 857抽平后，再進(jìn)行后續(xù)多樣性分析。采用單因素方差分析（one-way，ANOVA）比較不同地區(qū)間豐度分布存在差異的物種，多重比較采用Tukeykramer 檢驗(yàn)差異性顯著水平。真菌組成以及物種差異均使用R 3.5.0 軟件進(jìn)行繪制。

1.3.3 多樣性分析 Alpha 多樣性分析采用Mothur（http://www.mothur.org/wiki/Schloss SOP#Alpha diversity）指數(shù)分析程序包計(jì)算各樣本的Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、ACE指數(shù)和Chao 1指數(shù)，并用t檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)[15]。Beta多樣性分析通過非加權(quán)組平均法（unweighted pair-group method with arithmetic，UPGMA）聚類樣品OTU，基于unweighted unifrac距離算法下對樣品在門水平上進(jìn)行聚類，并獲得層級聚類樹。通過非度量多維尺度（nonmetric multi-dimensional scale，NMDS）分析檢驗(yàn)真菌在屬水平群落組成的差異，同時利用相似性分析（analysis of similarities，ANOSIM）檢驗(yàn)不同地區(qū)間樣本差異是否顯著大于同一地區(qū)內(nèi)樣本差異[16]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。利用R 軟件的冗余分析（redundancy analysis，RDA）研究油茶根際土壤真菌相對豐度前10 的類群、土壤環(huán)境因子以及土壤樣本三者間的關(guān)系，并利用envfit 函數(shù)檢驗(yàn)土壤環(huán)境因子間關(guān)系的顯著性；同時將根際土壤真菌群落豐度與土壤環(huán)境因子進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 油茶根際土壤的理化性質(zhì)

7 個地區(qū)油茶根際土壤的理化性質(zhì)如表2 所示，各地區(qū)土壤均呈酸性，pH 4.35～4.79。依據(jù)全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)[17]，威寧地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷含量均達(dá)到Ⅰ級，為極豐富水平；黎平地區(qū)土壤中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和堿解氮含量達(dá)到Ⅳ或Ⅴ級，呈適宜至缺乏之間水平。土壤中全鉀含量最高是玉屏地區(qū)，處于Ⅲ級最適水平；其次為冊亨和望謨地區(qū)。有效磷和速效鉀含量最高的分別是貴陽和天柱地區(qū)，但貴陽地區(qū)土壤的有效磷含量僅為Ⅳ級（適宜水平），而天柱地區(qū)速效鉀含量則處于Ⅱ級（豐富水平）。由此表明，7 個地區(qū)間油茶根際土壤具有不同的理化性質(zhì)特征。

表2 不同地區(qū)油茶根際土壤的理化性質(zhì)Table 2 Physicochemical properties of C. oleifera rhizosphere soil from different regions

2.2 測序結(jié)果與Alpha多樣性分析

經(jīng)Illumina Miseq 高通量測序后，7 個地區(qū)的土樣中共獲得1 959 963 條有效ITS 序列（表3）?；?7%相似度水平下，共聚成了634 個OTUs。覆蓋度達(dá)99.90%～99.97%，表明測序結(jié)果基本覆蓋了樣本中絕大多數(shù)真菌的生物學(xué)信息，能夠準(zhǔn)確反映油茶根際土壤真菌群落的結(jié)構(gòu)組成及多樣性。對于多樣性指數(shù)（Shannon 指數(shù)和Simpson 指數(shù)），7 個地區(qū)的多樣性從大到小依次為望謨＞冊亨＞威寧＞天柱＞黎平＞玉屏＞貴陽；對于豐富度指數(shù)（ACE 指數(shù)和Chao 1 指數(shù)），從大到小依次為冊亨＞天柱＞望謨＞貴陽＞威寧＞黎平＞玉屏。由此表明，7 個地區(qū)的油茶根際土壤真菌群落多樣性和豐富度存在差異。

表3 油茶根際土壤真菌ITS測序結(jié)果及Alpha多樣性Table 3 ITS sequencing results and alpha diversity of rhizosphere soil fungi of C. oleifera

2.3 土壤真菌的Beta多樣性分析

使用韋恩圖分析7 個地區(qū)間共有和特有的OTUs，結(jié)果（圖1）表明，7 個地區(qū)共有的OTUs 為42 個，為各地區(qū)特有的OTUs 數(shù)量從多到少依次為望謨＞冊亨＞威寧＞天柱＞貴陽＞玉屏＞黎平，各地區(qū)特有的OTU 數(shù)量分別占其總OTU 數(shù)量的56.70%、41.67%、40.85%、31.15%、27.59%、12.05%、10.64%。基于門水平的UPGMA 聚類樹顯示（圖2），天柱與玉屏地區(qū)的根際土壤真菌群落組成較相似；威寧、貴陽和望謨3個地區(qū)的根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)較相似；而黎平地區(qū)與其他地區(qū)的土壤真菌組成差異較大。

圖1 OTUs數(shù)量韋恩圖Fig. 1 Venn profile of OTU number

圖2 油茶根際土壤真菌在門水平上的UPGMA聚類樹Fig. 2 UPGMA cluster tree of fungi in the rhizosphere soil of C. oleifera at phylum level

基于unweighted unifrac 距離在屬水平上的NMDS 分析（圖3）表明，7 個地區(qū)的油茶根際土壤真菌群落組成存在顯著差異（P=0.001），即不同地區(qū)的土壤樣品具有分組意義。且ANOSIM（圖4）表明，組間的距離顯著大于各地區(qū)的土壤樣本。綜上所述，各地區(qū)間油茶根際土壤真菌群落組成差異顯著。

圖3 基于非加權(quán)unifrac距離算法下油茶根際土壤真菌在屬水平上的NMDS分析Fig. 3 NMDS analysis of rhizosphere soil fungi form C.oleifera based on unweighted unifrac algorithm

圖4 ANOSIM分析距離盒狀圖Fig. 4 Anosim analysis distance box diagram

2.4 土壤真菌的群落組成及物種分布差異分析

7 個地區(qū)的油茶根際土壤真菌測序所獲得的634個OTUs隸屬于9門、32綱、73目、141科、213屬。在門水平上，包含子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、被 孢 霉 門（Mortierellomycota）、Rozellomycota、球囊菌門（Glomeromycota）、毛霉門（Mucoromycota） 、壺 菌 門（Chytridiomycota） 、Zoopagomycota 和Calcarisporiellomycota（圖5）。玉屏地區(qū)根際土壤真菌優(yōu)勢門為擔(dān)子菌門（61.71%）；而其余6個地區(qū)根際土壤真菌的優(yōu)勢菌門均為子囊菌門（54.00%～83.62%）。不同地區(qū)在門水平上的組成和相對豐度存在差異，其中，子囊菌門在貴陽地區(qū)油茶根際土壤中的相對豐度較高，為83.62%；擔(dān)子菌門在玉屏地區(qū)油茶根際土壤中的相對豐度較高，為61.71%；被孢霉門在天柱地區(qū)油茶根際土壤中的相對豐度較高，為24.02%；Rozellomycota在黎平地區(qū)油茶根際土壤中的相對豐度較高，為7.67%。

圖5 油茶根際土壤真菌在門水平上的組成及相對豐度Fig. 5 Composition and relative abundance of fungi in rhizosphere soil of C. oleifera at phylum level

在屬水平上，除未能分類到屬的真菌類群外，7 個地區(qū)均檢測到沙蜥屬（Saitozyma）、Archaeorhizomyces、被 孢 霉 屬（Moretierella）、Clavaria、青 霉 屬（Penicillium）、木 霉 屬（Trichoderma）、籃狀菌屬（Talaromyces）、瓶霉屬（Cladophialophora）、枝孢菌屬（Cladosporium）和Geminidasidium（圖6）。同時，不同地區(qū)間油茶根際土壤真菌的組成和相對豐度也存在差異，貴陽、天柱、玉屏和望謨地區(qū)根際土壤真菌的優(yōu)勢菌屬為沙蜥屬，其相對豐度依次為11.18%、14.75%、59.11%和17.61%；而威寧地區(qū)的優(yōu)勢菌屬為Archaeorhizomyces，相對豐度為38.13%；冊亨地區(qū)的優(yōu)勢菌屬為Trichoglossum，相對豐度為10.26%。此外，Trichoglossum和Cuphophuyllus是冊亨地區(qū)油茶根際土壤中的特有菌屬，相對豐度分別為10.26%和8.49%；Ilyonectria為望謨地區(qū)的特有菌屬，相對豐度為2.65%；Sebacina和Tomentella為威寧地區(qū)的特有菌屬，相對豐度分別 為 1.85% 和 1.60%；Coniosporium和Metschnikowia為天柱地區(qū)的特有菌屬，相對豐度分別為1.03%和1.00%；而貴陽和黎平地區(qū)未發(fā)現(xiàn)特有菌屬。

圖6 油茶根際土壤真菌在屬水平上的組成及相對豐度Fig. 6 Composition and relative abundance of fungi in rhizosphere soil of C. oleifera at genus level

分析在各地區(qū)樣本間存在顯著分布差異的真菌菌屬，結(jié)果（圖7）表明，豐度排前10的菌屬分別為沙蜥屬、Archaeorhizomyces、被孢霉屬、青霉屬、Clavaria、木霉屬、籃狀菌屬、瓶霉屬、Oidiodendron和Ilyonectria。其中，沙蜥屬在玉屏地區(qū)根際土壤中的相對豐度顯著高于其他地區(qū)；Archaeorhizomyces、瓶霉屬和Oidiodendron在威寧地區(qū)土壤中的相對豐度顯著高于其他地區(qū)；被孢霉屬、木霉屬和籃狀菌屬在天柱地區(qū)根際土壤中的相對豐度顯著高于其他地區(qū)，而青霉屬、Clavaria和Ilyonectria在望謨地區(qū)土壤中的相對豐度顯著高于其他地區(qū)。

圖7 油茶根際土壤真菌的物種差異分析Fig. 7 Differential species analysis of fungi in the rhizosphere soil of C. oleifera

2.5 土壤真菌與土壤環(huán)境因子的相關(guān)性分析

對油茶根際土壤樣品中相對豐度排前10 位的真菌菌屬與土壤環(huán)境因子進(jìn)行RDA 分析，結(jié)果（圖8）顯示，第1、第2軸的解釋率分別為44.08%和22.21%，累計(jì)總解釋率達(dá)66.29%，表明該結(jié)果較好地反映了真菌群落與土壤環(huán)境因子之間的相互關(guān)系。土壤環(huán)境因子對油茶根際土壤真菌群落的影響從大到小依次為：全鉀＞有效磷＞速效鉀＞有機(jī)質(zhì)＞全磷＞堿解氮＞全氮＞pH。Cuphophyllus、Trichoglossum、Archaeorhizomyces等菌屬均與土壤全磷、全氮、堿解氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀含量及土壤pH 呈正相關(guān)，與土壤有效磷含量呈負(fù)相關(guān)；而被孢霉屬和沙蜥屬與土壤有效磷含量呈正相關(guān)，與土壤全磷、全氮、堿解氮、有機(jī)質(zhì)、速效鉀含量及土壤pH 呈負(fù)相關(guān)。沙蜥屬、被孢霉屬、Cuphophyllus和Trichoglossum與土壤全鉀含量呈正相關(guān)；而Archaeorhizomyces與土壤全鉀含量相關(guān)不顯著。經(jīng)顯著性檢驗(yàn)（表4）表明，土壤全鉀、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量對真菌群落結(jié)構(gòu)影響顯著。由此表明，土壤全鉀、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量是影響油茶根際土壤真菌群落組成的主要因子。

表4 前10優(yōu)勢真菌類群與土壤環(huán)境因子envfit函數(shù)檢驗(yàn)Table 4 Envfit permutation function test of top ten dominant fungal groups and soil environmental factors

圖8 前10優(yōu)勢真菌類群與土壤環(huán)境因子在屬水平上的RDA分析Fig. 8 RDA analysis of top ten dominant fungal groupsand soil environmental factors in C. oleifera rhizosphere soil at genus level

Spearman 相關(guān)分析（圖9）顯示，Ilyonectria與土壤pH呈極顯著正相關(guān)，與土壤有機(jī)質(zhì)、全磷和堿解氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；Archaeorhizomyces與土壤全氮含量呈極顯著正相關(guān)；籃狀菌屬和假黑孢霉（Coniosporium）與土壤全氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；鐮刀菌屬（Fusarium）與土壤pH 呈顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和堿解氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)；沙蜥屬與土壤有效磷含量呈顯著正相關(guān)；Cuphophyllus和Cladophialophora與土壤有效磷含量呈顯著負(fù)相關(guān)；Cladophialophora和Oidiodendron與土壤速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)；沙蜥屬、Ilyonectria和與土壤速效鉀含量呈顯著負(fù)相關(guān)。

圖9 屬水平物種豐度與土壤環(huán)境因子的Spearman相關(guān)性分析Fig. 9 Spearman correlation analysis of species abundance and soil environmental factors at genus level

3 討論

油茶喜好有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分豐富的酸性（pH 5.0～6.5 ）土壤，但也具有一定的耐干旱瘠薄特性[18]。本研究中，威寧、天柱、貴陽和冊亨4 個地區(qū)油茶土壤的有機(jī)質(zhì)含量達(dá)Ⅰ級；玉屏和望謨地區(qū)油茶土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)Ⅲ級；黎平地區(qū)則處于Ⅳ級?？傮w上看，各個地區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)含量豐富，且呈酸性，這與油茶的生長習(xí)性相吻合。另外，7 個地區(qū)的油茶均栽植于丘陵或者斜坡地帶，其中，天柱和冊亨兩地的健康油茶長勢優(yōu)越，這2個地區(qū)分別位于貴州的東南和西南，與馬帥兵等[19]提出的貴州油茶的最適宜栽培區(qū)主要分布在東部和南部地區(qū)相一致。7 個地區(qū)土壤的堿解氮含量均處于Ⅳ級和Ⅴ級（適宜但偏缺乏水平），有效磷含量多處于Ⅴ級至Ⅵ級之間（缺乏水平），速效鉀含量均處于Ⅱ級到Ⅳ級之間（豐富水平），表明油茶根際土壤呈現(xiàn)少氮、低磷、富鉀的狀態(tài)。而7個地區(qū)間土壤的全氮、全磷和全鉀含量存在顯著差異，這可能與不同地區(qū)的立地土壤條件不同有關(guān)。

根際土壤真菌具有降解有機(jī)質(zhì)、釋放營養(yǎng)和微量元素及調(diào)控土壤養(yǎng)分的作用，在促進(jìn)植物生長過程中扮演著重要角色[20-21]。本研究中7 個地區(qū)油茶根際土壤真菌均具有豐富的多樣性，但真菌多樣性與群落組成具有差異。研究表明，根際土壤真菌的組成及多樣性受植物種類和土壤環(huán)境等多種因素影響[22-23]。本研究表明，子囊菌門和擔(dān)子菌門在油茶根際土壤中的相對豐度較高，可能是由于子囊菌門可分解土壤中腐爛的動植物遺骸，釋放有機(jī)物供植物吸收利用；而擔(dān)子菌門可與植物共生形成菌根，有利于植物生長發(fā)育[24]。在屬水平組成上，沙蜥屬、Archaeorhizomyces、被孢霉屬和Clavaria等普遍存在于7 個地區(qū)的油茶根際土壤中，與傅海平等[25]的研究結(jié)果有部分相似，而與其他物種植物差異較大[26-27]。在不同地區(qū)間表現(xiàn)出顯著差異的菌屬中，木霉屬具有降解木質(zhì)素的功能，而青霉屬可產(chǎn)生有機(jī)酸代謝產(chǎn)物溶解土壤中的無機(jī)磷，從而調(diào)節(jié)土壤肥力，間接影響植物生長[28]。由此表明不同地區(qū)油茶根際土壤理化性質(zhì)的差異一定程度上可能受到功能性土壤真菌分布差異的影響。另外，被孢霉屬可與根際微生物互作，在植物代謝、繁殖和抗逆性中發(fā)揮重要作用，是影響油茶生長和品質(zhì)的重要真菌[29]?？梢?，油茶根際土壤真菌的分布差異可能是土壤環(huán)境與微生物間互作的結(jié)果[30]。然而，土壤環(huán)境與土壤中微生物的互作對影響根際土壤微生物的組成分布是否具有協(xié)同效應(yīng)還需要進(jìn)一步研究。

土壤是根際土壤真菌賴以生存的環(huán)境，其環(huán)境因子與根際土壤真菌有著密切聯(lián)系。土壤環(huán)境因子制約著根際土壤真菌群落的種類和數(shù)量，而環(huán)境因子的變化又受到根際土壤真菌種類和數(shù)量的影響[31-32]。本研究顯示，油茶根際土壤的全鉀、有效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量是影響根際真菌群落組成的主要因子，說明這些土壤因子對于7 個地區(qū)土壤真菌的群落組成和豐度起著重要作用。Spearman 相關(guān)性分析表明，Archaeorhizomyces、青霉屬與土壤堿解氮含量呈顯著正相關(guān)；沙蜥屬、被孢霉屬與有效磷含量呈正相關(guān)；Cladophialophora、Oidiodendron與速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)。由此表明，可通過施用相關(guān)的微生物氮肥、磷肥、鉀肥提高土壤養(yǎng)分，促進(jìn)油茶生長[33]。在本研究中，沙蜥屬和被孢霉屬是油茶根際土壤中豐度較高的優(yōu)勢菌屬，但各地區(qū)土壤中有效磷含量并不高，推測可能是由于在植物根系吸收的同時部分土壤微生物在增殖和定植于植物根系過程中也吸收了土壤中大量的磷元素[34]。研究表明，Ilyonectria可引發(fā)多種植物患病，鐮刀菌屬也是土壤中常見的致病菌[35-36]。對于缺乏有機(jī)質(zhì)以及氮磷鉀的土壤，植物由于養(yǎng)分獲取不足，抗性下降，為土壤中病原菌的侵害提供了機(jī)會[37]。本研究發(fā)現(xiàn)Ilyonectria與土壤pH 呈極顯著正相關(guān)，與土壤有機(jī)質(zhì)、全磷和堿解氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)；鐮刀菌屬與土壤pH 呈顯著正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷和堿解氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)。這表明Ilyonectria和鐮刀菌屬在油茶根際土壤真菌群落中的豐度變化具有潛在的致病風(fēng)險。因此，及時關(guān)注土壤pH 變化、調(diào)控土壤中有機(jī)質(zhì)及氮磷鉀含量可成為預(yù)防和監(jiān)控油茶病害的有效途徑。本研究結(jié)果為油茶根際土壤真菌與土壤環(huán)境因子相關(guān)性研究提供了新的結(jié)論，并為開發(fā)微生物菌肥資源和調(diào)控土壤環(huán)境因子預(yù)防植物病害奠定了科學(xué)研究基礎(chǔ)。