长期豆科绿肥轮作水稻根内生细菌多样性及促生功能研究.docx

长期豆科绿肥轮作水稻根内生细菌多样性及促生功能研究
摘要：
本文研究了长期豆科绿肥轮作水稻根内生细菌多样性及其促生功能。采集了长期豆科绿肥轮作水稻连作与不轮作土壤中水稻根系内的细菌，并进行了多样性分析和促生功能测试。研究结果表明，豆科绿肥轮作水稻根内生细菌多样性明显优于不轮作土壤；同时，豆科绿肥轮作土壤中的细菌对水稻的生长发育具有显著促进作用，且在更大程度上能够提高水稻的产量和品质。
关键词：长期豆科绿肥轮作；水稻根内生菌；多样性分析；促生功能
引言：
作为重要的经济作物，水稻是世界上一种最主要的粮食作物之一。近年来，由于农业生产的广泛使用化肥和绿化植物种植对环境的不利影响，以及人工施肥成本的增加，广泛开展绿肥轮作和施用微生物菌肥是降低化肥施用的一种有效方式，成为现代农业生产的重要发展趋势之一。而豆科植物作为优良的绿肥植物因其能有效的吸收土壤中的氮源而得到广泛的应用，并被证实对微生物生态系统和作物的生长和发育有显著的促进作用。因此，在生产中广泛应用豆科绿肥轮作是提高水稻产量和品质的重要措施。然而，目前对于豆科绿肥轮作长期影响水稻根内生细菌多样性和促生功能的研究还较少。
材料与方法：
1.实验设计
本实验采用两个实验组和对照组：A组为长期（10年）施用豌豆绿肥的田间轮作水稻土壤，B组为长期（10年）施用扁豆绿肥的田间轮作水稻土壤，C组为同一地点常规连作水稻土壤，每组设3个重复。
2.土壤和植物样品采集
采集每组土壤样本和根系，每个重复的样本分别采集5部分，样本分别处理好并进行冷冻处理。
3.细菌基因组DNA和PCR扩增
从每个样品中提取细菌基因组DNA；进行PCR扩增；进行聚合酶链式反应，产生一些片段的模板DNA，并进行凝胶电泳检测。
4.芯片测序分析和数据处理
使用高通量测序技术进行测序和分析，并使用Mothur软件处理数据，计算OTU的丰度和多样性指数。
5.促生功能测试
为测试所采集到的菌株能否促进水稻生长，我们选取了20个不同的菌株，进行试验。用试管培养育苗干重百分比和根系生物学寿命来评估促进生长的能力。
结果：
1.水稻根内细菌多样性分析显示，A组和B组的细菌多样性丰度和指数均高于C组。其中，A组丰度和指数的平均值均高于B组。
2.对于产生显著的促进效果的细菌菌株，A组平均对根系生物学寿命的促进作用高于B组。
3.对水稻生长的促进功能测试结果表明，A组和B组菌株的叶片重量平均值显著高于C组，并且C组的平均根系生物学寿命较低。
结论：
豆科绿肥轮作对水稻根内生细菌多样性和其功能有着明显的积极用户。既然长期施用之后，豆科绿肥轮作土壤中的水稻根内生细菌多样性丰度和指数显著优于不轮作的土壤；同时，绿肥轮作土壤中的根内细菌促进了水稻的生长发育，更显著地提高了水稻的产量和品质。因此，豆科绿肥轮作是一种有效的生产措施，可有效提高水稻种植效率。