广西师范大学学报(自然科学版) ›› 2025, Vol. 43 ›› Issue (5): 195-206.doi: 10.16088/j.issn.1001-6600.2024101202

• 生态环境科学研究 • 上一篇    下一篇

微生物菌剂对麦冬及其种植土壤的影响

张静1,2,3, 刘沁珂1,2,3, 冯定胜4, 王瑞1,2,3, 黄春萍1,2,3*   

  1. 1.四川师范大学 生命科学学院,四川 成都 610101;
    2.农田生态能力建设服务四川省高校工程研究中心(四川师范大学),四川 成都 610066;
    3.植物功能基因组及生物信息学研究中心(四川师范大学),四川 成都 610101;
    4.四川洁沃生物科技有限公司,四川 成都 610101
  • 收稿日期:2024-10-12 修回日期:2024-11-19 出版日期:2025-09-05 发布日期:2025-08-05
  • 通讯作者: 黄春萍(1980—), 女, 四川乐山人, 四川师范大学教授, 博士。E-mail: 18215115@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(32071624); 四川省科技厅重点研发计划(2023YFN0028)

Effects of Microbial Fungicides on Ophiopogon japonicus and Its Growing Soil

ZHANG Jing1,2,3, LIU Qinke1,2,3, FENG Dingsheng4, WANG Rui1,2,3, HUANG Chunping1,2,3*   

  1. 1. College of Life Science, Sichuan Normal University, Chengdu Sichuan 610101, China;
    2. Agricultural Ecological Service Capacity Construction of Sichuan University Engineering Research Center (Sichuan Normal University), Chengdu Sichuan 610066, China;
    3. Plant Functional Genomics and Bioinformatics Research Center (Sichuan Normal University), Chengdu Sichuan 610101, China;
    4. Sichuan Jiewo Biotechnology Limited Company, Chengdu Sichuan 610101, China
  • Received:2024-10-12 Revised:2024-11-19 Online:2025-09-05 Published:2025-08-05

摘要: 化肥的过量使用会改变土壤的物理性质,破坏土壤结构,再加上连作障碍影响,土壤养分有效性将严重降低。本文以全国最大的麦冬种植基地四川省绵阳市三台县广泛种植的麦冬及其土壤为研究对象,采用第三代高通量测序Illumina MiSeq,探究微生物菌剂对麦冬种植土壤理化性质和微生物群落结构的影响。研究结果显示:施用微生物菌剂后,麦冬产量由原来的5 344.05±987.00 kg/hm2增长到6 501.45±1 154.10 kg/hm2,增幅达到21.63%(P<0.05)。土壤pH值由6.50±0.24显著提高到6.86±0.11(P<0.05)。同时,土壤有机质、总氮和总磷含量均有不同程度的增加。相关性分析表明,土壤pH值和总氮深刻影响麦冬产量,分别呈显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)相关性。菌剂的使用改变了土壤微生态环境,施用菌剂后土壤中细菌酸杆菌门Acidobacteria、绿弯菌门Chloroflexi和厚壁菌门Firmicutes的相对丰度显著提高(P<0.05),真菌担子菌门Basidiomycota相对丰度显著提高(P<0.05);其中,对植物病原菌具有良好抗性的芽孢杆菌属和unclassified_Chaetomiaceae相对丰度也显著增加(P<0.05)。相关性分析表明,麦冬产量与芽孢杆菌属、亚硝化单胞菌属MND1(Nitrosomonadaceae_MND1)、己科河菌属Rokubacteriales、硝化螺旋菌属Nitrospira和unclassified_Chaetomiaceae相对丰度均呈显著正相关性(P<0.05),并与假古尔本基安菌属Pseudogulbenkiania相对丰度呈显著负相关性(P<0.05)。本研究表明,施用微生物菌剂可提高麦冬种植土壤的pH值,缓解酸化,增加土壤总有机质、总氮和总磷含量,改善土壤微生物群落结构。这些结果为微生物菌剂在麦冬生态种植中的应用提供了理论依据。

关键词: 微生物菌剂, 麦冬, 产量, 土壤微生物, 微生态

Abstract: Excessive use of chemical fertilisers will change the physical properties of the soil and destroy its structure, and coupled with the effects of continuous cropping barriers, soil nutrient effectiveness will be severely reduced. In this paper, the effects of microbial agents on the physicochemical properties and microbial community structure of soil planted with Ophiopogon japonicus and its soil, which is widely planted in Santai County, Mianyang City, Sichuan Province, the largest Ophiopogon japonicus planting base in the country, were investigated by using the third-generation high-throughput sequencing Illumina MiSeq. The results of the study showed that the yield of Ophiopogon japonicus increased from 5 344.05±987.00 kg/hm2 to 6 501.45±1 154.10 kg/hm2 by 21.63% (P<0.05) after the application of microbial agents. Soil pH significantly increased from 6.50±0.24 to 6.86±0.11 (P<0.05). At the same time, soil organic matter, total nitrogen and total phosphorus content increased to varying degrees. Correlation analysis showed that soil pH and total nitrogen profoundly affected the yield of Ophiopogon japonicus with significant (P<0.05) and highly significant (P<0.01) correlations, respectively. The use of fungicides changed the soil microbiological environment, and the relative abundance of bacterial Acidobacteria, Chloroflexi, and Firmicutes in the soil was significant increased after fungicide application (P<0.05), and that of fungal Basidiomycota was significantly increased (P<0.05); among them, the relative abundance of Bacillus and unclassified_Chaetomiaceae, which had good resistance to plant pathogens, also increased significantly (P<0.05). Correlation analysis showed that the yield of Ophiopogon japonicus was significant positive correlated (P<0.05) with the relative abundance of Bacillus, Nitrosomonadaceae_MND1, Rokubacteriales, Nitrospira, and unclassified_Chaetomiaceae significantly positive correlated (P<0.05) and significantly negative correlated (P<0.05) with the relative abundance of Pseudogulbenkiania. This study showed that the application of microbial fungicides increased the pH of the soil planted with Ophiopogon japonicus, alleviated acidification, and increased the total organic matter, total nitrogen and total phosphorus contents of the soil. Meanwhile, the application of microbial fungicides improved the structure of soil microbial community. The results provide a theoretical basis for the application of microbial agents in the ecological cultivation of Ophiopogon japonicus.

Key words: microbial agents, Ophiopogon japonicus, yield, soil microorganisms, micro-ecology

中图分类号:  S567.232; S144

[1] HUANG J F, HUANG A X, LU L M, et al. Improving the yield of Anoectochilus roxburghii by Bacillus licheniformis cultured in Agaricus bisporus industrial wastewater[J]. Electronic Journal of Biotechnology, 2020, 48: 13-22. DOI: 10.1016/j.ejbt.2020.08.002.
[2] 仝倩倩, 祝英, 崔得领, 等. 我国微生物肥料发展现状及在蔬菜生产中的应用[J]. 中国土壤与肥料, 2022(4): 259-266. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.21014.
[3] 姜永雷, 肖雨, 邓小鹏, 等. 微生物菌剂对烟草连作土壤理化性质及土壤胞外酶酶活性的影响[J]. 中国烟草学报, 2022,28(4): 59-66. DOI: 10.16472/j.chinatobacco.2021.239.
[4] 蔡宗程, 吕亮雨, 高佩, 等. EM微生物菌剂对高海拔地区燕麦产量品质及土壤质量的影响[J/OL]. 中国土壤与肥料: 1-16[2025-05-26]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.5498.s.20250513.0943.002.html.
[5] 张小莉, 李宙文, 罗夏燕, 等. 配施微生物菌剂对烤烟根际土壤微生物群落多样性的影响[J/OL]. 西南农业学报:1-15[2025-05-26]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1213.s.20250324.1645.031.html.
[6] 拓阳阳, 江其朋, 江连强, 等. 不同微生物菌剂对烟草青枯病的协同防控效果研究[J]. 植物医生, 2021, 34(2): 13-17. DOI: 10.13718/j.cnki.zwys.2021.02.004.
[7] CHENG H Y, ZHANG D Q, HUANG B, et al. Organic fertilizer improves soil fertility and restores the bacterial community after 1,3-dichloropropene fumigation[J]. Science of the Total Environment, 2020, 738: 140345. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140345.
[8] 何礼, 金虹, 汤丹丹, 等. 新资源食品川麦冬须根提取物的质量标准研究[J]. 中国食品添加剂, 2022, 33(5): 179-185. DOI: 10.19804/j.issn1006-2513.2022.05.024.
[9] 王义鹏, 蒋辉霞, 叶江红, 等. 4WM-100B型麦冬收获机在三台县的研究及应用情况[J]. 四川农业科技, 2020(8): 72-73, 76.
[10] 孙小芳, 曾华兰, 刘勇, 等. 四川三台县麦冬//玉米间作体系根际微生物多样性及功能分析[J]. 微生物学通报, 2025, 52(1): 290-308. DOI: 10.13344/j. microbiol.china.240284.
[11] 曾嘉, 陈槐, 鲜骏仁, 等. 施肥对川麦冬多糖、黄酮含量和产量的影响[J]. 西南农业学报, 2019,32(7): 1537-1542.DOI: 10.16213/j.cnki.scjas.2019.7.013.
[12] 邢英英, 张富仓, 吴立峰, 等. 基于番茄产量品质水肥利用效率确定适宜滴灌灌水施肥量[J]. 农业工程学报, 2015,31(S1): 110-121.
[13] 侯乐梅, 孟瑞青, 乜兰春, 等. 不同微生物菌剂对基质酶活性和番茄产量及品质的影响[J]. 应用生态学报, 2016, 27(8): 2520-2526. DOI: 10.13287/j.1001-9332.201608.015.
[14] SUN Q H, WU D, ZHANG Z C, et al. Effect of cold-adapted microbial agent inoculation on enzyme activities during composting start-up at low temperature[J]. Bioresource Technology, 2017, 244: 635-640. DOI: 10.1016/j.biortech.2017.08.010.
[15] 刘成明. 麦冬园林栽培与养护措施研究[J]. 中国园艺文摘, 2012, 28(1): 47-49.
[16] 谢光辉, 苏宝林, 崔宗均. 长江流域水稻根际芽孢杆菌属固氮菌株的分离与鉴定[J]. 微生物学报, 1998, 38(6): 480-483. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.1998.06.012.
[17] 秦利均,杨永柱,杨星勇. 土壤溶磷微生物溶磷、解磷机制研究进展[J]. 生命科学研究, 2019, 23(1): 59-64, 86. DOI: 10.16605/j.cnki.1007-7847.2019.01.009.
[18] 刘坤和, 薛玉琴, 竹兰萍, 等. 嘉陵江滨岸带不同土地利用类型对土壤细菌群落多样性的影响[J]. 环境科学, 2021,43(3): 1620-1629. DOI: 10.13227/j.hjkx.202106174.
[19] ENDL J, SEIDL H P, FIEDLER F, et al. Chemical composition and structure of cell wall teichoic acids of staphylococci[J]. Archives Microbiology, 1983,135(3): 215-223. DOI: 10.1007/bf00414483.
[20] 南镇武, 刘柱, 代红翠, 等. 不同轮作休耕下潮土细菌群落结构特征[J]. 环境科学, 2021, 42(10): 4977-4987. DOI: 10.13227/j.hjkx.202103117.
[21] 姜晶晶. 过量施肥对土壤微生物群落结构的影响[D]. 沈阳; 沈阳农业大学, 2017.
[22] 李文,王陶.解磷菌JL-1对磷矿粉降解性能的研究[J].生物技术通报, 2020, 36(8): 34-44. DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-1054.
[23] 许艺, 李红, 巩雪峰 等. 基于高通量测序分析辣椒/玉米套作对辣椒根际土壤细菌多样性的影响[J]. 西南农业学报, 2022, 35(4): 772-779. DOI: 10.16213/j.cnki.scjas.2022.4.006.
[24] 刘志培, 刘双江. 硝化作用微生物的分子生物学研究进展[J]. 应用与环境生物学报, 2004(4): 521-525.
[25] 郭云忠. 毛壳科Chaetomiaceae真菌多基因系统演化及分类鉴定研究[D]. 杨凌:西北农林科技大学, 2012.
[26] 刘亮亮. 强还原土壤消毒防控土传病害效果及其微生物学机制研究[D]. 南京:南京师范大学, 2019. DOI: 10.27245/d.cnki.gnjsu.2019.000394.
[27] DUAN Y, CHEN L, ZHANG J B, et al. Long-term fertilisation reveals close associations between soil organic carbon composition and microbial traits at aggregate scales[J]. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2021, 306: 107169. DOI: 10.1016/j.agee.2020.107169.
[28] 芦光新, 李宗仁, 李希来, 等. 三江源区高寒草地不同生境土壤可培养纤维素分解真菌群落结构特征研究[J]. 草业学报, 2016, 25(1): 76-87.
[29] 朱丹, 张磊, 韦泽秀, 等. 菌肥对青稞根际土壤理化性质以及微生物群落的影响[J]. 土壤学报, 2014, 51(3): 627-637.
[30] 李琼芳. 不同连作年限麦冬根际微生物区系动态研究[J]. 土壤通报, 2006(3): 563-565. DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2006.03.035.
[31] 赵春芳, 刘浩, 余龙江. 连作对麦冬根际土壤细菌群落的影响[J]. 微生物学通报, 2010, 37(4): 487-491. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.2010.04.021.
[32] 陈法霖, 张凯, 郑华, 等. PCR-DGGE技术解析针叶和阔叶凋落物混合分解对土壤微生物群落结构的影响[J]. 应用与环境生物学报, 2011, 17(2): 145-151.
[33] 李丽, 蒋景龙. 基于高通量测序的西洋参根际土壤细菌群落分析[J]. 中药材, 2019,42(1): 7-12. DOI: 10.13863/j.issn1001-4454.2019.01.002.
[34] 李奇聪,金秋珠,骆海玉,等.柑橘溃疡病生防微生物研究进展[J].广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(5): 388-397. DOI: 10.16088/j.issn.1001-6600.2022022801.
[35] 乔蓬蕾, 张艳云, 谢全喜, 等. 微生物菌肥修复作物连作障碍的机理[J]. 农村经济与科技, 2015, 26(3): 8-9.
[1] 左晓东, 汪星星, 许祖元, 郑宏, 曹光球, 曹世江. 不同林分密度对杉木林土壤特性及林下植被的影响[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(4): 201-212.
[2] 彭素琴, 刘郁林, 毛瑢, 刘苑秋, 樊乙萱, 周玉姗, 杨琪. 马尾松补植木荷对土壤微生物生物量碳氮的动态影响[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(1): 150-160.
[3] 王博, 覃芳, 史艳财, 秦惠珍, 邓丽丽, 韦记青. 小花异裂菊根际与非根际微生物功能多样性比较[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(6): 237-246.
[4] 李城恩, 潘晓映, 王美涵, 施建华. 基于区间型数据计量的我国粮食产量研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2022, 40(1): 206-215.
[5] 卢宇翔, 农志文, 宿程远, 陈瑞聪, 刘凡凡, 黄智, 陈孟林. 微曝气-ABR处理养猪废水及微生物群落分布[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2018, 36(4): 90-98.
[6] 陈家瑞, 曹建华, 李涛, 黄艳梅, 庞庭才, 何媛媛. 西南典型岩溶区土壤微生物数量研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2010, 28(4): 96-100.
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[1] 钟俏, 陈生龙, 唐聪聪. 水凝胶技术在微藻采收中的应用:现状、挑战与发展分析[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2024, 42(6): 16 -29 .
[2] 施慧露, 莫燕华, 骆海玉, 马姜明. 檵木乙酸乙酯萃取物抑菌活性研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(1): 1 -8 .
[3] 贺青, 李栋, 罗思源, 贺寓东, 李彪, 王强. 超宽带里德堡原子天线技术研究进展[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(2): 1 -19 .
[4] 黄仁慧, 张锐锋, 文晓浩, 闭金杰, 黄守麟, 李廷会. 基于复数协方差卷积神经网络的运动想象脑电信号解码方法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(3): 43 -56 .
[5] 田晟, 熊辰崟, 龙安洋. 基于改进PointNet++的城市道路点云分类方法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(4): 1 -14 .
[6] 黎宗孝, 张健, 罗鑫悦, 赵嶷飞, 卢飞. 基于K-means和Adam-LSTM的机场进场航迹预测研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(4): 15 -23 .
[7] 宋铭楷, 朱成杰. 基于H-WOA-GWO和区段修正策略的配电网故障定位研究[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(4): 24 -37 .
[8] 韩烁, 江林峰, 杨建斌. 基于注意力机制PINNs方法求解圣维南方程[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(4): 58 -68 .
[9] 李志欣, 匡文兰. 结合互注意力空间自适应和特征对集成判别的细粒度图像分类[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(4): 69 -82 .
[10] 石天怡, 南新元, 郭翔羽, 赵濮, 蔡鑫. 基于改进ConvNeXt的苹果叶片病害分类算法[J]. 广西师范大学学报(自然科学版), 2025, 43(4): 83 -96 .
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