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氮肥減量對(duì)華北夏玉米節(jié)根內(nèi)生真菌群落組成的影響

2018-04-19 01:04李瑞霞霍艷麗李洪杰王惟帥張愛(ài)平楊正禮
關(guān)鍵詞:菌門(mén)內(nèi)生夏玉米

李瑞霞 霍艷麗 李洪杰 王惟帥 張愛(ài)平 楊正禮

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所, 北京 100081; 2.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)旅游學(xué)院, 石家莊 050061;3.河北北方學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院, 張家口 075000; 4.德州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院, 德州 253015)

0 引言

氮素是作物生長(zhǎng)發(fā)育的主要限制因子,但土壤中過(guò)量氮素的存在既會(huì)影響氮肥增產(chǎn)效用的發(fā)揮、增加氮素的損失,又易引起環(huán)境污染[1]。研究表明,施氮量的50%通過(guò)揮發(fā)、淋溶、徑流和反硝化作用進(jìn)入環(huán)境[2],造成水體富營(yíng)養(yǎng)化、溫室氣體排放、土壤退化等嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題[3]。華北平原是我國(guó)的典型農(nóng)區(qū),氮肥施用過(guò)量問(wèn)題突出。為了解決作物高產(chǎn)與氮肥大量施用引起的環(huán)境污染這一矛盾,如何基于作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),提高氮肥利用效率已是亟待解決的問(wèn)題。

CHEN等[4]通過(guò)對(duì)我國(guó)三大糧食作物主產(chǎn)區(qū)實(shí)施的153個(gè)田間試驗(yàn)研究表明,在化肥用量不變情況下,我國(guó)水稻、小麥、玉米至少還有30%~50%的增產(chǎn)潛力。近年來(lái)大量田間試驗(yàn)也證實(shí),適量減氮有助于作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)[5-8]。PENG等[5]研究表明,與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比,在植物營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段減施氮肥總用量的30%不僅不會(huì)降低產(chǎn)量,反而略有增產(chǎn),并使氮肥農(nóng)學(xué)利用率翻倍。易瓊等[6]在長(zhǎng)江中下游平原研究發(fā)現(xiàn),與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥相比,減氮20%~30%時(shí)小麥產(chǎn)量沒(méi)有降低。李錄久等[7]在巢湖流域水稻產(chǎn)區(qū),在施氮量180 kg/hm2基礎(chǔ)上,適當(dāng)減少氮肥施用量對(duì)水稻產(chǎn)量影響不大。董強(qiáng)等[8]研究表明,3種減量施氮模式較傳統(tǒng)施氮模式施氮量減少20%的情況下,玉米產(chǎn)量連續(xù)3年無(wú)顯著變化。因此,確定適宜的減氮量有利于發(fā)揮作物增產(chǎn)潛力,提高氮肥利用效率,同時(shí)降低環(huán)境成本,是我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的巨大挑戰(zhàn),也是改善全球氮平衡的一項(xiàng)重要舉措[9]。

植物內(nèi)生真菌(Endophytic fungi)是指生活在植物寄主中并度過(guò)全部或近乎全部生活周期,而對(duì)寄主植物并不引起明顯病害的真菌[10]。植物內(nèi)生真菌作為一種新型的微生物資源,具有提高宿主抗逆能力(干旱、病蟲(chóng)害和重金屬等)以及促進(jìn)宿主對(duì)氮、磷等元素的吸收和利用[11-13]。由于根系與土壤接觸,其定殖的內(nèi)生真菌主要來(lái)自土壤微生物的侵染。研究表明,氮肥水平能顯著影響土壤真菌的多樣性和菌群結(jié)構(gòu)組成[14],特別是能改變叢枝菌根的菌群結(jié)構(gòu)[15]。由于叢枝菌根真菌能夠增加植物-真菌之間的交互作用,可在減少外源施肥的情況下,促進(jìn)植物生長(zhǎng)[16],為減量施氮提供了可能。

玉米節(jié)根分為地上節(jié)根(氣生根)和地下節(jié)根(次生根),由于其分枝多、根毛密、根量大、功能期長(zhǎng),是玉米的主要根系[17],在抗倒伏、水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收中起著重要作用[18]。灌漿期是玉米產(chǎn)量形成的重要時(shí)期,受到研究者的普遍重視。目前,關(guān)于灌漿期夏玉米節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性以及不同節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性對(duì)產(chǎn)量的影響機(jī)制尚未見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究基于田間定位試驗(yàn),研究氮肥減量對(duì)夏玉米節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性的影響,旨在揭示地上和地下節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性對(duì)產(chǎn)量影響的機(jī)制,以期建立合理減氮措施,提高氮肥利用效率,為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于山東省德州市平原縣黃河涯鎮(zhèn)德州市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技園試驗(yàn)基地。德州市平原縣屬暖溫帶半干旱地區(qū),土壤類(lèi)型為砂壤土,年平均降水量547.5 mm,主要集中在6—8月,年平均氣溫12.9℃,平均無(wú)霜期為206 d,年積溫4 639℃。試驗(yàn)前耕層(0~20 cm)有機(jī)質(zhì)和堿解氮、有效磷、速效鉀質(zhì)量比分別為13.17 g/kg和26.56、34.27、106 mg/kg,pH值8.54。

在常規(guī)施肥270 kg/hm2的基礎(chǔ)上,設(shè)置3個(gè)氮肥減量處理,分別為:0%(CK:270 kg/hm2)、-10%(N1:243 kg/hm2)、-20%(N2:216 kg/hm2)和-30%(N3:189 kg/hm2),采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),每個(gè)小區(qū)面積30 m2,小區(qū)間隔1 m,共計(jì)12個(gè)小區(qū)。種植制度為冬小麥-夏玉米輪作,供試作物為夏玉米,品種為魯寧184,采用機(jī)械播種,行距60 cm、株距20 cm。氮肥按照基肥和拔節(jié)期追肥6∶4的比例施入,磷(P2O5)和鉀(K2O)分別為45、60 kg/hm2,作底肥一次性施入。灌水、除草和噴藥等措施同常規(guī)田間管理。2016年6月27日播種,10月10日收獲。

1.2 根系取樣方法

夏玉米灌漿后期(2016年9月27日),在每小區(qū)中間部位隨機(jī)選取植株生長(zhǎng)均勻一致的5株玉米,割掉地上部位后在距玉米根10 cm處四周挖斷層面,然后沿每株主根方向垂直向下挖20 cm深完整根塊,根系樣品用清水洗凈,然后把莖生節(jié)根分為地下節(jié)根和地上節(jié)根兩類(lèi),將組織表面的水分用濾紙吸干,浸泡于1%次氯酸鈉溶液中50 s,無(wú)菌水沖洗3次,再浸泡于75%乙醇溶液1 min,用無(wú)菌水沖洗3次,進(jìn)行表面消毒滅菌。濾紙吸干后,再剪成0.5 cm×0.5 cm的根段,置于無(wú)菌袋并保存于-80℃冰箱備用。根樣送至北京奧維森基因科技有限公司,進(jìn)行基因DNA提取、PCR擴(kuò)增、熒光定量,并應(yīng)用Illumina MiSeq平臺(tái)對(duì)內(nèi)生真菌基因ITS1進(jìn)行測(cè)序。

1.3 高通量測(cè)序方法

高通量測(cè)序作為第二代測(cè)序技術(shù),能夠一次并行對(duì)幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)條DNA分子進(jìn)行序列測(cè)序,有助于準(zhǔn)確分析環(huán)境中微生物群落組成和分布。本研究采用此技術(shù),通過(guò)Illumina MiSeq 平臺(tái)進(jìn)行Paired-end測(cè)序,下機(jī)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)QIIME(V1.8.0)軟件過(guò)濾、拼接、去除嵌合體,再調(diào)用uclust德?tīng)柗椒╗19]對(duì)優(yōu)質(zhì)序列按相似度大于等于97%進(jìn)行OTU的聚類(lèi),選取每個(gè)類(lèi)最長(zhǎng)的序列為代表序列。然后調(diào)用RDP-classifier(Version 2.2,http:∥sourceforge.net/projects/rdp-classifier/)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)OTU代表序列進(jìn)行物種注釋分析,最終得到每個(gè)OTU分類(lèi)學(xué)信息。對(duì)于不符合以上標(biāo)準(zhǔn)的 OTU 歸為“未分類(lèi)真菌類(lèi)群”。

利用 Mothur 軟件(Version 1.31.2)計(jì)算內(nèi)生真菌ɑ多樣性指數(shù),其中Chao1豐富度指數(shù)計(jì)算公式為

式中Sobs——檢測(cè)到的所有OTU總數(shù)

N1——只有1條序列的OTU數(shù)目

N2——只有2條序列的OTU數(shù)目

Shannon-Wiener多樣性指數(shù)計(jì)算公式為

SShannon-Wiener=-∑(ni/N)ln(ni/N)

式中ni——各分類(lèi)單元中包含的序列數(shù)

N——所有數(shù)列之和

相似性系數(shù)采用Sorenson指數(shù)公式

Cs=2j/(a+b)

式中j——2個(gè)群落共有物種數(shù)

a、b——群落A、B的物種數(shù)

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

采用 SPSS 16.0 (SPSS Inc.,Chicago, IL, Version 16.0)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA),確定氮肥減量對(duì)夏玉米地上和地下節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性和豐度的影響,采用Duncan多重比較法,在0.05水平進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。采用Pearson系數(shù)分析地上和地下節(jié)根內(nèi)生真菌群落組成與產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素之間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥減量對(duì)夏玉米節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性指數(shù)的影響

由表1可知,地上和地下節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性對(duì)氮肥減量的響應(yīng)不同。群落豐富度Chao1 指數(shù)越大,說(shuō)明群落豐富度越高。在對(duì)照、N1和N3處理中地下節(jié)根豐富度大于地上節(jié)根,N2處理中地上節(jié)根豐富度大于地下節(jié)根。Shannon-Wiener指數(shù)越大,說(shuō)明群落多樣性越高。在對(duì)照和N3兩個(gè)處理中地下節(jié)根Shannon-Wiener指數(shù)大于地上節(jié)根,N1和N2兩處理中地上節(jié)根Shannon-Wiener指數(shù)大于地下節(jié)根。

在地上節(jié)根,氮肥減量對(duì)Chao1指數(shù)影響不顯著,其中N2處理Chao1指數(shù)最高,N3處理Chao1指數(shù)最低,N2和N3處理之間差異顯著;氮肥減量顯著增加Shannon-Wiener指數(shù),其中N1、N2和N3處理分別增加36.75%、34.63%和12.37%。在地下節(jié)根,與對(duì)照相比,Chao1指數(shù)在N1處理中略有降低,但未達(dá)到顯著水平;N2和N3兩個(gè)處理分別顯著降低22.30%和28.02%,Shannon-Wiener指數(shù)顯示N1、N2和N3處理分別顯著降低14.02%、14.25%和20.79%(表1)。

表1 不同處理節(jié)根內(nèi)生真菌和土壤真菌多樣性指數(shù)Tab.1 Nodal root endophytic fungal and soil fungal diversity index in different treatments

注:數(shù)據(jù)形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,a、b和c代表不同處理間的差異顯著(P<0.05),下同。

2.2 氮肥減量對(duì)夏玉米節(jié)根內(nèi)生真菌群落組成的影響

在門(mén)分布水平,除去未鑒定出來(lái)的真菌(undentified fungus)外,兩類(lèi)節(jié)根內(nèi)生壺菌門(mén)(Chytridiomycota)只出現(xiàn)在CK、N1和N2處理。子囊菌門(mén)、擔(dān)子菌門(mén)(Basidiomycota)、球囊菌門(mén)和接合菌門(mén)(Zygomycota)4個(gè)門(mén)在所有處理中都有分布,其中子囊菌門(mén)為優(yōu)勢(shì)菌門(mén),在地上節(jié)根內(nèi)相對(duì)豐度為54.15%~78.38%,在地下節(jié)根內(nèi)相對(duì)豐度為91.62%~99.10%。在地上節(jié)根內(nèi),與對(duì)照相比,N1處理顯著顯著提高球囊菌門(mén)3443.16%,顯著降低子囊菌門(mén)豐度15.48%;N3處理顯著提高子囊菌門(mén)豐度13.39%(圖1a)。在地下節(jié)根內(nèi),N1、N2和N3處理顯著提高子囊菌門(mén)豐度36.52%、38.60%和30.69%,顯著降低擔(dān)子菌門(mén)86.20%、77.87%和93.89%。N1和N3處理分別顯著提高球囊菌門(mén)豐度336.30%和893.06%,而N1和N2處理卻分別顯著降低接合菌門(mén)豐度79.02%和91.91%(圖1b)。

在子囊菌門(mén)常見(jiàn)目水平,與對(duì)照相比,N1、N2和N3處理顯著提高地上節(jié)根內(nèi)格孢菌目豐度,分別提高435.64%、213.89%和809.95%;其中N2處理顯著提高糞殼菌目豐度766.75%,N3處理顯著降低刺盾炱目豐度(Chaetothyriales)27.39%(圖1a)。與對(duì)照相比,N1、N2和N3處理顯著提高地下節(jié)根糞殼菌目139.16%、532.62%、1 319.22%和刺盾炱目豐度335.93%、553.47%、297.83%,顯著降低肉座菌目52.78%、15.13%、78.14%和炭角菌目豐度96.74%、98.50%、99.04%,其中N1處理還顯著提高格孢菌目豐度1239.23%(圖1b)。

圖1 不同處理節(jié)根內(nèi)生真菌門(mén)和目水平(子囊菌門(mén)的常見(jiàn)目)相對(duì)豐度Fig.1 Proportions of nodal root endophytic fungal phyla and common fungal orders (1%) within Ascomycota in different treatments

在OTU水平,由圖2a可知,所有處理在地上節(jié)根中總計(jì)發(fā)現(xiàn)379 OTU,各個(gè)處理中都有123個(gè)相同的OTU,占總OTU比例為32.45%。其中,CK、N1、N2和N3中分別有232、254、264和210 OTU,特有OTU分別有29、18、32和33。與對(duì)照相比,N1、N2和N3的相似系數(shù)分別為74.90%、69.35%和64.25%。由圖2b可知,所有處理在地下節(jié)根中總計(jì)發(fā)現(xiàn)427 OTU,各個(gè)處理中都有140個(gè)相同的OTU,占總OTU比例為32.79%。CK、N1、N2和N3中分別有394、268、247和257 OTU,獨(dú)有OTU分別為56、18、13和39。與對(duì)照相比,N1、N2和N3的相似系數(shù)分別為64.05%、57.72%和54.38%??梢?jiàn),地上節(jié)根與對(duì)照的相似系數(shù)高于地下節(jié)根。

圖2 不同處理節(jié)根內(nèi)生真菌特有和共有OTU韋恩圖Fig.2 Venn diagrams of nodal root endophytic fungual showing specific and shared OTU of different treatments

2.3 氮肥減量對(duì)夏玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

由表2可知,與對(duì)照處理相比,氮肥減量10%~30%對(duì)夏玉米百粒質(zhì)量、穗粒數(shù)和產(chǎn)量影響均不顯著。夏玉米有效穗數(shù)在氮肥減量10%處理有降低趨勢(shì),反而在氮肥減量20%~30%兩個(gè)處理中有增加趨勢(shì),均與對(duì)照處理差異不明顯。可見(jiàn),在華北地區(qū)氮肥減量達(dá)30%時(shí)夏玉米產(chǎn)量無(wú)明顯變化。

表2 不同處理下夏玉米產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素Tab.2 Summer maize yield and its components in different treatments

Pearson相關(guān)性分析表明(表3),夏玉米百粒質(zhì)量和產(chǎn)量與兩類(lèi)節(jié)根內(nèi)生真菌種群組成均不相關(guān)。穗粒數(shù)與地上節(jié)根內(nèi)格孢菌目豐度和地下節(jié)根內(nèi)球囊菌門(mén)豐度呈顯著正相關(guān),與地下節(jié)根內(nèi)肉座菌目豐度呈顯著負(fù)相關(guān)。有效穗數(shù)與地下節(jié)根內(nèi)糞殼菌目豐度呈顯著正相關(guān)。

表3 節(jié)根內(nèi)生真菌群落組成與產(chǎn)量的Pearson相關(guān)系數(shù)Tab.3 Pearson’s correlation coefficient between nodal root fungi community composition and yield

注:*表示顯著相關(guān)(P<0.05) 。

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn),在夏玉米灌漿后期,氮肥減量10%~30%對(duì)地上節(jié)根內(nèi)生真菌Chao1指數(shù)影響不顯著,氮肥減量20%~30%時(shí)顯著降低地下節(jié)根內(nèi)生真菌豐富度Chao1指數(shù);氮肥減量10%~30%顯著提高地上節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性Shannon-Wiener指數(shù),卻顯著降低地下節(jié)根內(nèi)生真菌同類(lèi)指數(shù)。以上結(jié)果說(shuō)明,內(nèi)生真菌多樣性Shannon-Wiener指數(shù)較豐富度Chao1指數(shù)敏感,氮肥減量縮小了兩類(lèi)節(jié)根之間的差距。這可能是由于玉米灌漿期的上層節(jié)根中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量高于下層節(jié)根[20],有利于地上節(jié)根內(nèi)生真菌的侵染,導(dǎo)致地上節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性Shannon-Wiener指數(shù)提高。內(nèi)生真菌對(duì)感染植株的氮代謝和氮積累有顯著影響[21],促進(jìn)植株對(duì)氮素的吸收和高效利用。并有研究表明,在玉米生育后期,提高玉米的上層根系質(zhì)量,維持其較高、較長(zhǎng)的活力是促使玉米獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵[22-23]??梢?jiàn),氮肥減量提高夏玉米灌漿后期的地上節(jié)根內(nèi)生真菌多樣性,將有利于玉米獲得高產(chǎn)。

根部是內(nèi)生菌進(jìn)入植物體內(nèi)的主要位點(diǎn)[24],由于根系與土壤接觸,其定殖的內(nèi)生真菌主要來(lái)自土壤微生物的侵染。玉米整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi),根的內(nèi)生真菌定殖率呈上升趨勢(shì)[25]。在夏玉米灌漿后期,氮肥減量顯著提高地上節(jié)根內(nèi)格孢菌目豐度;顯著提高地下節(jié)根內(nèi)糞殼菌目和刺盾炱目豐度,卻顯著降低肉座菌目和炭角菌目豐度。可見(jiàn),氮肥減量并未顯著改變節(jié)根內(nèi)生真菌群落組成,但不同程度地改變了內(nèi)生真菌類(lèi)群的豐度,特別是能改變叢枝菌根豐度。在減氮10%處理中地上和地下節(jié)根內(nèi)球囊菌門(mén)豐度以及減氮30%處理中地下節(jié)根內(nèi)球囊菌門(mén)豐度顯著高于對(duì)照。球囊菌門(mén)真菌提高節(jié)根的根系活力,促進(jìn)玉米生長(zhǎng)發(fā)育,有利于提高玉米產(chǎn)量[26]。因此,節(jié)根內(nèi)球囊菌門(mén)真菌豐度有可能作為氮肥合理減量的指示菌。隨著氮肥減量比例增加,節(jié)根內(nèi)生真菌群落與對(duì)照之間相似性系數(shù)逐漸降低,但總體相似性較高(大于0.50)。地上節(jié)根與對(duì)照的相似系數(shù)高于地下節(jié)根,這可能與根系組織內(nèi)生理?xiàng)l件、組織結(jié)構(gòu)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等因素不同,從而影響內(nèi)生真菌的侵染過(guò)程,使內(nèi)生真菌的分布表現(xiàn)出組織偏好性或?qū)R恍訹27-28]。夏玉米灌漿后期地下節(jié)根開(kāi)始老化,SUN等[28]研究發(fā)現(xiàn),較老的植物組織由于發(fā)生表皮降解等變化,有利于內(nèi)生真菌侵染過(guò)程的實(shí)現(xiàn)。相關(guān)性分析表明,地上節(jié)根內(nèi)格孢菌目和地下節(jié)根內(nèi)球囊菌門(mén)真菌有利于穗粒數(shù)形成,而地下節(jié)根內(nèi)肉座菌目真菌卻抑制穗粒數(shù)的形成。地下節(jié)根內(nèi)糞殼菌目真菌促進(jìn)有效穗數(shù)的形成。

本試驗(yàn)僅關(guān)注了氮肥減量條件下節(jié)根內(nèi)生真菌群落組成對(duì)產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響,而節(jié)根內(nèi)生真菌還有很多未分類(lèi)或是未確定種屬的物種,它們也受到氮肥減量的影響,但其功能和特點(diǎn)尚不清楚,還有待通過(guò)深度測(cè)序或利用其他先進(jìn)手段對(duì)微生物進(jìn)行更細(xì)致的分類(lèi)研究,并結(jié)合根系生長(zhǎng)[29]和根際土壤相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行深入探索。適宜的氮肥減量是保障作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),維持土壤肥力和減少農(nóng)業(yè)面源污染的關(guān)鍵。近年來(lái)大量研究表明,在農(nóng)民習(xí)慣施氮水平下,減氮20%~30%對(duì)水稻、小麥和玉米產(chǎn)量影響不明顯,但均是短期結(jié)果。因此,尚需對(duì)田間定位試驗(yàn)進(jìn)行跟蹤研究,最終確定適宜的減氮比例。

4 結(jié)論

(1)夏玉米灌漿后期,在氮肥減量10%~20%時(shí),提高了地上節(jié)根內(nèi)生真菌Chao1和Shannon-Wiener指數(shù),氮肥減量10%~30%降低了地下節(jié)根內(nèi)生真菌的Chao1和Shannon-Wiener指數(shù),其中減氮20%時(shí)地上節(jié)根內(nèi)Chao1和Shannon-Wiener指數(shù)高于地下節(jié)根內(nèi)兩指數(shù)。

(2)在門(mén)水平,氮肥減量10%時(shí)顯著提高地上節(jié)根內(nèi)球囊菌門(mén)和未分類(lèi)菌門(mén)豐度,顯著降低子囊菌門(mén)豐度;氮肥減量20%時(shí)各菌門(mén)豐度變化不顯著;氮肥減量30%時(shí)顯著提高子囊菌門(mén)豐度,顯著降低未分類(lèi)菌門(mén)豐度。氮肥減量10%~30%顯著提高地下節(jié)根內(nèi)子囊菌門(mén)豐度,顯著降低擔(dān)子菌門(mén)和未分類(lèi)菌門(mén)豐度,其中氮肥減量10%和30%時(shí)顯著提高球囊菌門(mén)豐度,氮肥減量10%~20%時(shí)顯著降低接合菌門(mén)豐度,壺菌門(mén)真菌在減氮30%處理中消失。

(3)在子囊菌門(mén)常見(jiàn)目水平,氮肥減量10%~30%顯著提高地上節(jié)根內(nèi)格孢菌目豐度,其中減氮20%處理顯著提高糞殼菌目豐度,顯著降低刺盾炱目豐度。氮肥減量10%~30%顯著提高地下節(jié)根內(nèi)糞殼菌目和刺盾炱目豐度,顯著降低肉座菌目和炭角菌目豐度,其中減氮10%時(shí)還顯著提高格孢菌目豐度。在OTU水平,氮肥減量10%~20%提高了地上節(jié)根內(nèi)OTU數(shù)目,減量10%~30%時(shí)降低了地下節(jié)根內(nèi)OTU數(shù)目。與對(duì)照相比,相似系數(shù)隨著氮肥減量比例的增加而逐漸降低。

(4)氮肥減量10%~30%對(duì)夏玉米產(chǎn)量、百粒質(zhì)量、穗粒數(shù)和有效穗數(shù)影響均不明顯。相關(guān)性分析表明,地上節(jié)根內(nèi)格孢菌目真菌和地下節(jié)根內(nèi)球囊菌門(mén)真菌、肉座菌目真菌是影響穗粒數(shù)的主要因素。地下節(jié)根內(nèi)糞殼菌目真菌是影響有效穗數(shù)的主要因素。經(jīng)綜合比較,減氮30%處理的效果優(yōu)于其他處理,與對(duì)照相比,在灌漿后期可顯著提高地上節(jié)根子囊菌門(mén)和格孢菌目豐度而顯著降低未分類(lèi)菌門(mén)豐度,壺菌門(mén)真菌消失;顯著提高地下節(jié)根內(nèi)子囊菌門(mén)、球囊菌門(mén)、糞殼菌目和刺盾炱目豐度而顯著降低擔(dān)子菌門(mén)、未分類(lèi)菌門(mén)、肉座菌目和炭角菌目豐度,壺菌門(mén)真菌消失。

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