Page 24 - 《华中农业大学学报(自然科学版)》2022年第6期
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18 华 中 农 业 大 学 学 报 第 41 卷
4 ℃冰箱用于活性有机碳的测定。土壤总有机碳测 Alpha 多样性分析、物种组成分析、样本比较和环境
定采用重铬酸钾外加热法;活性有机碳采用 333 因子关联分析。
mmol/L 高锰酸钾氧化法测定;可溶性有机碳采用水 采 用 Microsoft Excel 2019 进 行 数 据 统 计 ;用
提取、过滤方法测定;微生物量碳采用氯仿熏蒸 SPSS 25.0 系统软件进行数据处理和方差分析,采用
K 2 SO 4 浸提法测定;易氧化有机碳采用 333 mmol/L 单因素(one-way ANOVA)和 Duncan’s 法进行方差
高锰酸钾氧化-比色法测定。 分析和多重比较,用Origin 8.0作图。
3)土壤微生物测定。于晚稻收获后,在每小区
2 结果与分析
进行随机 5点取作物根际土样,混匀后立即用液氮冷
冻并有-80 ℃冰箱保存,委托美吉生物医药科技有 2.1 减氮对水稻产量的影响
限公司进行高通量测序。首先采用美国 QIAGEN 如表 2所示,紫云英与油菜混播下不同减氮水平
公司的 DNeasy PowerSoil Pro Kit 试剂盒提取土 对水稻产量和产量构成要素有一定影响。各处理的
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壤样品中的微生物 DNA,然后用超微量分光光度计 实际产量均与不施肥处理(CK)差异显著(P<0.05),
测定 DNA 浓度和纯度,采用 1% 琼脂糖凝胶电泳检 与对照相比,早稻增产 24.42%~39.23%,晚稻增产
测 DNA 完 整 性 。 使 用 引 物 338F:ACTCCTAC‐ 19.34%~31.59%,早稻和晚稻均是处理 MRN1 增产
GGGAGGCAGCAG 和 引 物 806R:GGACTACH‐ 效果最好,且晚稻除 MRN2 外,与其他处理间均差异
VGGGTWTCTAAT 对 微 生 物 的 16S rRNA 进 行 显著(P<0.05)。另外,从各产量构成要素来看,早
PCR 扩增。使用 2% 琼脂糖凝胶电泳检测产物。对 晚稻减氮均以处理 MRN1 有效穗数最多,早稻处理
PCR产物鉴定、纯化及定量,构建Miseq文库,最后利 MRN、MRN1、MRN2 的 有 效 穗 数 显 著 高 出 CK
用Illumina公司的Miseq PE300平台进行测序。 8.41%~23.93%(P<0.05),晚稻各处理均显著高于
1.5 数据处理 CK(P<0.05),高出 16.91%~27.73%。从千粒重来
Miseq 测序得到的 PE reads 首先根据 overlap 关 看,早稻处理 MRN3 显著高于 CK(P<0.05),高出
系进行拼接,同时对序列质量进行质控和过滤,区分 5.00%;晚稻时 期 各 处 理 均 显 著 高 出 CK 1.62%~
样本后根据 97% 的相似度对序列进行 OTU 聚类分 2.54%(P<0.05)。但早晚稻各处理的每穗粒数和结
析和物种分类学分析;基于 OTU 聚类分析结果,计 实率均差异不显著(P>0.05)。整体上,与常规施氮处
算真菌、细菌群落丰度指数、均匀度指数、多样性指 理相比,减氮 20% 处理不会降低水稻产量反而会
数、覆盖度指数,利用美吉云平台对微生物群落进行 增产。
表2 不同施氮量对水稻产量和构成要素的影响
Table 2 Effects of different nitrogen application rates on rice yield and components
2
4
有效穗数/(×10 /hm ) 每穗粒数
品种 处理 结实率/% 千粒重/g 实际产量/(kg/hm )
2
Effective panicle Grain number per
Variety Treatment Seed setting rate 1 000-grains weight Actual yield
number spike
CK 224.74±10.28b 143.11±7.15a 62.54±3.39a 24.21±0.45b 5 491.18±447.05b
MRN 272.73±13.20a 145.08±10.50a 59.33±3.99a 25.16±0.22ab 7 094.00±128.31a
早稻
Early rice MRN1 278.51±10.10a 149.68±7.48a 60.00±4.98a 25.08±0.30ab 7 645.45±89.54a
MRN2 277.21±20.18a 145.89±3.31a 59.09±8.88a 24.57±0.28ab 6 945.45±279.93a
MRN3 243.63±14.14ab 141.34±12.05a 67.59±0.57a 25.42±0.05a 6 832.32±470.72a
CK 195.29±8.35b 179.58±2.25a 76.67±1.59a 22.80±0.10c 6 334.34±241.54c
MRN 228.32±6.94a 183.17±1.34a 71.18±1.88a 22.98±0.12bc 7 661.62±129.66b
晚稻
MRN1 249.44±10.12a 170.13±15.21a 75.05±1.34a 23.17±0.05ab 8 335.35±92.40a
Late rice
MRN2 229.97±6.77a 181.66±8.54a 74.58±1.61a 23.38±0.03a 7 925.25±247.28ab
MRN3 228.35±12.36a 172.52±9.34a 75.76±1.6a 23.18±0.16ab 7 559.6±252.74b

