呂開源，周立萍，康建宏*，吳宏亮，賈 彪，班文慧，蔡啟明

（1．寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2．靈武市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，寧夏 靈武 750400；3．寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所，寧夏 銀川 750002）

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要活躍組分，也是農(nóng)田生物群落中的重要類群［1］，土壤微生物群落組成能快速響應(yīng)土壤生態(tài)環(huán)境變化與環(huán)境脅迫，是評價土壤質(zhì)量的重要指標(biāo)［2］。真菌在土壤微生物中的占比僅次于細(xì)菌，參與土壤有機質(zhì)的分解及腐殖質(zhì)的形成等過程，是土壤養(yǎng)分循環(huán)的主要驅(qū)動者，在物質(zhì)和能量循環(huán)過程中發(fā)揮著重要作用［3］。

玉米秸稈還田是土壤有機質(zhì)的重要來源之一［4］，其腐解過程也主要依靠土壤微生物來完成，主要分為3個階段［2］，第1階段是通過增加秸稈中的可溶性物質(zhì)來積累腐殖質(zhì)，以細(xì)菌產(chǎn)生作用為主；第2階段是在腐殖質(zhì)大量積累之后進(jìn)行的秸稈木質(zhì)素分解，以真菌產(chǎn)生作用為主；第3階段是腐殖質(zhì)的分解，以放線菌產(chǎn)生作用為主。Blagodatskaya等［5］的研究發(fā)現(xiàn)，在秸稈腐熟的過程中，會發(fā)生優(yōu)勢菌群的演替，且真菌群落組成的變化會直接影響秸稈的腐熟過程。在玉米秸稈腐解過程中，易分解物質(zhì)如糖類和多聚物等消耗速率較快，而難分解物質(zhì)如木質(zhì)纖維素等逐漸累積，真菌是腐解木質(zhì)纖維素的優(yōu)勢菌群，其腐解玉米秸稈效率的速率一般遠(yuǎn)高于細(xì)菌［6］。因此，研究持續(xù)玉米秸稈還田后，土壤真菌群落組成與多樣性的變化，對合理利用作物秸稈培肥地力具有重要意義。

相關(guān)研究表明，土壤微生物群落特征受不同耕作方式的影響，保護(hù)性耕作與傳統(tǒng)耕作相比，有利于增加土壤微生物多樣性和微生物生物量［7］。而在玉米秸稈還田腐解的過程中，土壤微生物能夠促進(jìn)秸稈腐解并釋放出有機質(zhì)及氮磷鉀等營養(yǎng)元素，提升秸稈還田培肥地力的效率［8］。

合理的耕作方式和秸稈還田是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一項重要的技術(shù)措施，也是確保農(nóng)業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展的有效措施和途徑之一。目前，分別探究不同耕作方式與秸稈還田對土壤微生物群落影響的研究較多，而結(jié)合2個方面，關(guān)于不同耕作方式下玉米秸稈還田對土壤微生物群落的影響研究較少，因此，本試驗針對寧夏引黃灌區(qū)特定的土壤和氣候條件，基于Illumina MiSeq高通量測序，開展秸稈還田和耕作方式對玉米根際土壤真菌群落影響的研究，以期為該地區(qū)玉米種植篩選出適宜的耕作方式、維持寧夏引黃灌區(qū)地力、改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、增加作物產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2019年4月23日～9月25日在寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所永寧縣望洪基地進(jìn)行，地處38°17′60″N，106°12′0″E，年 平 均 氣 溫8.7℃，無霜期167 d，年有效積溫約3245.8℃，年降水量160～280 mm，年蒸發(fā)量1489 mm左右。試驗地前茬作物為玉米，土壤類型為灌淤土。土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)如下：有機質(zhì)14.89 g·kg-1、全氮1.21 g·kg-1、全磷2.92 g·kg-1、堿解氮33.3 mg·kg-1、有效磷33.03 mg·kg-1、速效鉀168.56 mg·kg-1、pH 8.87。

1.2 試驗設(shè)計

供試玉米品種為先玉335，在不同處理下實行等行距種植，密度為82500株·hm-2，田間管理同當(dāng)?shù)卮筇铮魈幚碛衩兹诳偸┑柿肯嗤?，?75 kg·hm-2，于播種前作為基肥施用。

試驗為隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)6個處理：A，秸稈不還田+免耕；B，秸稈半量覆蓋還田+免耕；C，秸稈全量覆蓋還田+免耕；D，秸稈不還田+深翻；E，秸稈半量粉碎還田+深翻；F，秸稈全量粉碎還田+深翻。每個處理5次重復(fù)，共30個小區(qū)，每小區(qū)面積45 m2；秸稈全量還田量為18000 kg·hm-2，秸稈半量還田量為9000 kg·hm-2，深翻還田處理中翻埋深度 30 cm，秸稈還田的所有措施均于2018年秋季灌水前完成。

1.3 樣品采集

于2019年9月25日當(dāng)天采用抖根法采集玉米完熟期根際土壤：每小區(qū)選取5個樣點，首先去除植株根部上約5 cm厚的土壤，挖取作物的完整根部，輕輕抖落不含根系的大塊土壤，然后用刷子刷下附著在根毛上的土壤，混合即為根際土。所得土壤迅速過1 mm的網(wǎng)篩，裝入凍存管保存在液氮之中，于實驗室移至-80℃冰箱內(nèi)保存，用于高通量測序。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 微生物真菌群落特征測定

采用Illumina MiSeq二代測序平臺對樣本DNA片段進(jìn)行雙端測序（由上海派森諾生物測序公司完成），利用試劑盒omega EZNA soil extration kit提取玉米須根根圍土壤中的真菌DNA樣本，利用2%的凝膠電泳進(jìn)行檢測片段的選擇與純化。檢測合格后，以真菌核糖體RNA特定基因片段等能夠反映菌群組成和多樣性的目標(biāo)序列為靶點，利用微生物RDNA-ITS保守區(qū)域設(shè)計引物，上游引物：5′-GAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′；下 游 引 物：5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′，進(jìn)行特異性擴(kuò)增。之后使用Illumin公司的TruSeq Nano DNA LT Library Prep Kit進(jìn)行建庫，在得到合格的文庫后，在MiSeq機器上利用MiSeq Reagent Kit V3（600 cycles）進(jìn)行雙端測序。

1.4.2 土壤理化性質(zhì)測定

土壤容重（0～20、20～40 cm土層）采用環(huán)刀聯(lián)合法測定；土壤含水率（0～20、20～40cm土層）采用PICO-BT便攜式土壤剖面水分速測儀測定；土壤全氮、堿解氮采用凱式定氮法測定；土壤全磷、有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定；土壤有機質(zhì)采用重鉻酸鉀外加熱法測定；土壤pH值采用1∶5土水比，pH-100B型筆式pH計測定；土壤全鹽采用DDS-307A電導(dǎo)率儀測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

按照QIIME2的分析流程進(jìn)行序列去噪、OTU聚類，并計算Simpson、Shannon、Pielou、Chao1、Observed species以及OTU水平的α多樣性指數(shù)［9-11］。利用R分析和生成韋恩圖與優(yōu)勢真菌屬的熱圖，冗余分析（RDA）利用Canoco 5.0進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同耕作方式下玉米秸稈還田對土壤真菌多樣性的影響

為了探究樣本中發(fā)現(xiàn)的土壤真菌OTU數(shù)量隨測序深度的變化趨勢，驗證測序數(shù)據(jù)量是否足以反映樣本中的真菌多樣性，制作了稀釋曲線圖（圖1）。

圖1 土壤真菌的稀釋曲線

由圖1可知，各處理下的土壤真菌稀釋曲線皆逐漸趨于平緩，這表示各處理下的絕大部分OTU已被檢測到，測序結(jié)果已基本可以準(zhǔn)確反映當(dāng)前樣品內(nèi)的真菌多樣性，滿足進(jìn)行后續(xù)分析的要求。

對比不同處理對土壤真菌豐富度與多樣性的影響可得表1。由表1可知，各處理之間的土壤真菌多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)與豐富度指數(shù)存在較大差異；C處理各指數(shù)均為全部處理中最低的；A、B、D處理下的Simpson多樣性與Shannon多樣性皆顯著大于另外3個處理，且彼此之間Simpson多樣性未見差異，而Shannon多樣性則表現(xiàn)為B＞A＞D；同時D處理雖然均勻度稍大于A、B處理，但土壤真菌豐富度顯著低于A、B處理，而B處理僅稍高于A處理，說明A、B 2個處理在所有處理中擁有最佳的土壤真菌多樣性與豐富度。

表1 不同處理對真菌多樣性、均勻度和豐富度的影響

2.2 不同耕作方式下玉米秸稈還田對土壤真菌OTU數(shù)量的影響

30個樣本共得到5012個OTU，使用OTU韋恩圖來進(jìn)行土壤真菌群落分析，可得圖2。由圖2可知，在A、B、C、D、E、F這6個處理中的OTU數(shù)量分別為1248、1482、499、742、1148、1053；各處理共有OTU數(shù)量為232。此外各處理特有OTU數(shù)量分別為1016、1250、267、510、916、821，B處理下的特有OTU數(shù)量最多，C處理下的特有OTU數(shù)量最少。從還田量的角度來看，2種耕作方式皆在半量還田的條件下有OTU數(shù)量的最大值，且與其他還田量處理相比提升幅度較大，可知秸稈還田量顯著影響了土壤真菌群落的組成；從耕作方式的角度來看，免耕顯著提升了秸稈不還田與秸稈半量還田處理下的OTU數(shù)量，同時顯著降低了全量還田處理下的OTU數(shù)量，雖然在不同秸稈還田量下土壤真菌OTU數(shù)量對耕作方式的響應(yīng)存在差異，但耕作方式的變化皆引起了土壤真菌OTU數(shù)量的顯著變化，可知耕作方式對土壤真菌群落產(chǎn)生了影響。

圖2 不同處理下土壤真菌OTU分布的韋恩圖

進(jìn)一步分析不同處理下各等級OTU統(tǒng)計結(jié)果可得表2，由表2可知，A、B 2個處理的土壤真菌門、綱、目、科、屬、種水平下的OTU數(shù)量普遍大于其他處理；C處理下各個水平的OTU數(shù)量普遍小于其他處理，這也和各處理下的土壤真菌多樣性指數(shù)相一致。

表2 不同處理下土壤真菌各等級OTU物種統(tǒng)計結(jié)果

整體來看，除A處理門水平平均OTU數(shù)量比E處理小0.2，使得門水平的OTU數(shù)量大小排列為B＞E＞A＞F＞D＞C之外，其他水平上的OTU數(shù)量大小排列皆為B＞A＞E＞F＞D＞C。

2.3 不同耕作方式下玉米秸稈還田對土壤真菌分類學(xué)組成的影響

進(jìn)一步分析不同處理下土壤真菌門、屬水平分類學(xué)組成和分布情況，可得圖3。由圖3a可知，在各處理中，真菌物種主要分布在Calcarisporiellomycota、新麗鞭毛菌門（Neocallimastigomycota）、捕蟲霉亞門（Zoopagomycota）、Aphelidiomycota、梳霉門（Kickxellomycota）、毛霉菌門（Mucoromycota）、隱真菌門（Rozellomycota）、壺菌門（Chytridiomycota）、芽枝霉門（Blastocladiomycota）、油壺菌門（Olpidiomycota）、球囊菌門（Glomeromy-cota）、被孢霉門（Mortierellomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、子囊菌門（Ascomycota），其中，子囊菌門、擔(dān)子菌門和被孢霉門相對豐度較高，各處理中各菌門相對豐度大小排列前三的皆為子囊菌門＞擔(dān)子菌門＞被孢霉門，相對豐度最小的菌門為Calcarisporiellomycota。

由圖3b可知，各處理中的真菌菌屬主要包括擬棘殼孢屬（Pyrenochaetopsis）、曲霉屬（Aspergillus）、叢赤殼屬（Nectria）、蠟蚧菌屬（Lecanicillium）、擬青霉屬（Simplicillium）、乳牛肝菌屬（Suillus）、馬拉色霉菌屬（Malassezia）、枝孢菌屬（Cladosporium）、濕傘屬（Hygrocybe）、隱球菌屬（Cryptococcus）、枝葡萄孢屬（Botryotrichum）、金孢 屬（Chrysosporium）、鐮 孢 菌 屬（Fusarium）、無莖真菌屬（Acaulium）、金黃蝶形擔(dān)孢菌屬（Papiliotrema）、紅酵母屬（Rhodotorula）、蠟殼菌屬（Sebacina）、子囊菌屬（Archaeorhizomyces）、被孢霉屬（Mortierella）、Symmetrospora。各菌屬在各處理中相對豐度存在差異，其中，Symmetrospora、蠟殼菌屬與子囊菌屬的相對豐度在A、B、E處理中較大，在C、D、F處理中較小，且都在C處理中有相對豐度的最小值；被孢霉屬在各處理中的相對豐度差異較小，在D處理中擁有最大值；紅酵母屬是F處理中的第1優(yōu)勢菌屬，但在其他處理中豐度較小，且在深翻處理下的相對豐度大于免耕處理；金黃蝶形擔(dān)孢菌屬是C處理中的第1優(yōu)勢菌屬，但在其他處理中豐度較小。

從各處理的優(yōu)勢菌屬來看，A、B 2個處理的 第1、2優(yōu) 勢 菌 屬 分 別 為Symmetrospora與 子囊菌屬；C處理中為金黃蝶形擔(dān)孢菌屬與被孢霉屬；D處理中為被孢霉屬與金孢屬；E處理中為Symmetrospora與被孢霉屬，F(xiàn)處理中為紅酵母屬與被孢霉屬。從秸稈還田量的角度來看主要優(yōu)勢菌屬Symmetrospora的相對豐度變化趨勢可以發(fā)現(xiàn)，在免耕條件下，隨著秸稈還田量的增加，秸稈半量還田處理較秸稈不還田處理相對豐度上升了8.65%，秸稈全量還田處理較秸稈不還田處理相對豐度卻下降了99.72%；在深翻條件下，秸稈半量還田處理較秸稈不還田處理相對豐度上升了1414.13%，而秸稈全量還田處理較秸稈不還田處理相對豐度只提升了23.02%，由此可知，半量還田更有利于Symmetrospora真菌的生存與繁殖。從耕作方式角度來看，免耕顯著提升了在秸稈不還田條件下的Symmetrospora相對豐度，同時顯著降低了秸稈半量還田與秸稈全量還田下的Symmetrospora相對豐度。

由圖3b可以得知，部分處理中并未含有全部菌屬，如C處理中不存在蠟殼菌屬、濕傘屬、乳牛肝菌屬，這也與表1中的真菌多樣性結(jié)果相符合。

圖3 不同處理下土壤真菌門、屬水平分類學(xué)組成和分布

2.4 不同耕作方式下玉米秸稈還田各處理間的物種差異分析

為進(jìn)一步對比各處理間的物種差異和相似性，進(jìn)行了非量度多維尺度分析，可得圖4。由圖4可知，A、B處理下的所有樣本與部分E處理樣本間距較近，相似性高，差異程度小，而其他處理下的樣本距離皆較遠(yuǎn)，相似性低，差異程度大，同一處理下均一性較差。因此，免耕結(jié)合秸稈不還田、半量覆蓋還田與其他處理真菌群落差異較大。

圖4 不同處理下土壤真菌非量度多維尺度分析

進(jìn)一步對各處理下的土壤真菌進(jìn)行LEf Se （LDA Effect Size）分析，并從中挑選出LDA值大于4的物種，可得圖5。由圖5可知，各處理中對真菌多樣性差異發(fā)揮顯著性作用的真菌物種數(shù)量與種類存在差別，A、B、C、D處理中具有4個分類，E、F處理中具有3個分類。其中A處理中為古生菌綱（Archaeorhizomycetes）、古根菌屬（Archaeorhizomyces）、古根菌目（Archaeorhizomycetales）、古根菌科（Archaeorhizomycetaceae）；B處理中為蠟傘科（Hygrophoraceae）、濕傘屬（Hygrocybe）、蠟殼耳屬（Sebacina）、蠟殼耳科（Sebacinaceae）；C處理中為毛葡孢屬（Botryotrichum）、金黃蝶形擔(dān)孢菌屬（Papiliotrema）、Rhynchogastremataceae科、傘菌綱（Agaricomycetes）；D處理中為耙齒菌屬（Irpex）、Merdarium綱、毛球殼科（Lasiosphaeriaceae）、子囊菌門（Ascomycota）；E處理中為Symmetrosporaceae綱、Coprosmae目、Symmetrospora屬；F處理中為紅酵母屬（Rhodotorula）、鎖擲酵母科（Sporidiobolaceae）、鎖擲酵母目（Sporidiobolales），可以認(rèn)為這些物種的真菌對各處理間的差異效果影響最大，起到了重要作用。

圖5 不同處理下土壤真菌LDA值分布

2.5 不同處理對土壤理化性質(zhì)的影響

為了便于進(jìn)一步分析各處理下土壤理化性質(zhì)對土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響，首先對不同處理下的土壤理化性質(zhì)進(jìn)行分析，可得表3。如表3所示，在2種耕作方式下，各項指標(biāo)皆在秸稈不還田處理下有最小值；在免耕條件下，堿解氮、有效磷在秸稈半量覆蓋還田時擁有最大值，其他指標(biāo)皆隨秸稈還田量增加而升高，其中提升幅度最大的是秸稈全量覆蓋還田下的土壤全氮，達(dá)到了60.00%。而在深翻條件下，所有指標(biāo)皆隨秸稈還田量增加而升高，且除土壤全氮外，秸稈全量還田下的其余指標(biāo)皆與秸稈不還田處理存在顯著差異，與不還田相比，提升最大的是秸稈全量粉碎還田下的堿解氮與全磷，提升幅度分別為76.01%與69.57%，秸稈還田能夠有效地提升各土壤養(yǎng)分的含量，并提升土壤pH值與土壤電導(dǎo)率。

表3 不同處理下土壤理化性質(zhì)分析

在2種耕作方式之間進(jìn)行比較，與免耕條件下相比，深翻條件下的全氮、堿解氮、全磷、有機質(zhì)、有效磷、速效鉀、pH、電導(dǎo)率分別平均提升了17.24%、16.37%、7.64%、14.12%、14.84%、-1.30%、0.64%、-1.63%，可知深翻結(jié)合秸稈粉碎還田可以有效提升大部分的土壤養(yǎng)分指標(biāo)，并提高土壤pH值，降低土壤電導(dǎo)率。這可能是因為在秸稈粉碎條件下將其翻入土層可以增加秸稈與土壤、水分的接觸面積，有效促進(jìn)秸稈的腐熟，進(jìn)而提升了土壤養(yǎng)分含量。

2.6 不同處理下真菌群落結(jié)構(gòu)與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系

為進(jìn)一步明確不同土壤環(huán)境對真菌群落結(jié)構(gòu)的影響，將不同耕作于秸稈還田方式下的土壤理化性質(zhì)（全鹽、有效磷、有機質(zhì)、全磷、堿解氮、速效鉀、全氮、容重、土壤含水量）以及屬水平下的真菌群落組成，進(jìn)行冗余分析（RDA），以直觀、清晰地反映出土壤理化性質(zhì)與土壤酶活性對土壤真菌群落遺傳多樣性及優(yōu)勢類群的影響。由圖6可知，第1排序軸（PDA1）與第2排序軸（PDA2）分別解釋了樣本中65.02%與10.73%的變異，兩者合并解釋了75.75%的總變異。各土壤理化性質(zhì)中，pH值射線最長，其次為有機質(zhì)，可以看出pH值與有機質(zhì)對土壤真菌群落影響程度最高，從6個處理的分布來看，C、D處理主要分布在PDA1坐標(biāo)軸的正方向，而A、B、F處理主要分布在PDA1坐標(biāo)軸的負(fù)方向，E處理分布較為分散；而在PDA2坐標(biāo)軸上，D、E處理主要分布在正方向，A、B、C、F處理主要分布在負(fù)方向。A、B、F處理下的樣本分布距離較近，說明這3種處理下的土壤真菌群落相似，C、D、E處理下的樣本分布距離較遠(yuǎn)，說明這3種處理下的土壤真菌群落有各自獨特的特點。對于免耕條件下的3個處理，秸稈不還田與半量覆蓋還田處理皆分布在PDA1坐標(biāo)軸的負(fù)方向，且分布在原點附近，秸稈全量覆蓋還田則主要分布在PDA1坐標(biāo)軸的正方向；深翻條件下，秸稈不還田與秸稈半量粉碎還田主要分布在PDA2坐標(biāo)軸的正方向，秸稈全量粉碎還田則主要分布在PDA2坐標(biāo)軸的負(fù)方向，同時還可以看出，土壤pH值與有機質(zhì)對免耕結(jié)合土壤全量覆蓋還田下的土壤真菌群落影響較大，土壤pH值、有機質(zhì)、全鹽、全氮、速效鉀與金黃蝶形擔(dān)孢菌屬、無莖真菌屬在PDA2坐標(biāo)軸上與金孢屬、鐮孢菌屬呈正相關(guān)，堿解氮、全磷、有效磷、土壤容重PDA1坐標(biāo)軸上呈正相關(guān)。綜上所述，土壤pH值和有機質(zhì)對土壤真菌群落多樣性的影響顯著，是本研究中土壤真菌群落類型的主要影響因子。

圖6 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)與土壤理化性質(zhì)的多元分析

3 討論

3.1 耕作和秸稈還田方式對土壤真菌群落OTU數(shù)量、多樣性的影響

不同的耕作方式會形成不同的土壤含水量、養(yǎng)分含量、透氣性和溫度，進(jìn)而導(dǎo)致土壤真菌群落OTU數(shù)量與多樣性發(fā)生改變。而在玉米秸稈還田后，同樣能刺激土壤真菌活性，且不同的耕作方式結(jié)合不同的秸稈還田措施會使得土壤真菌群落發(fā)生不同的響應(yīng)［12］。本研究結(jié)果表明，采用免耕結(jié)合秸稈半量覆蓋還田會得到最佳的土壤真菌多樣性指數(shù)與土壤真菌OTU數(shù)量，其次為免耕結(jié)合秸稈不還田，且2種耕作方式結(jié)合半量還田下的土壤OTU數(shù)量均大于結(jié)合全量還田，與崔正果等［13］的研究結(jié)果相似。同時本研究還發(fā)現(xiàn)，免耕處理下秸稈全量覆蓋還田處理土壤真菌OTU數(shù)量與土壤真菌多樣性指數(shù)低于秸稈不還田處理，在深翻處理下的大小關(guān)系則相反，這與蔡曉布等［14］的研究結(jié)果類似；其原因可能是因為在免耕結(jié)合秸稈全量覆蓋還田條件下，土壤通氣情況、溫度與墑情都會發(fā)生變化，這種變化有利于土壤固氮菌的增加，卻對真菌群落沒有顯著影響，部分條件下還會因為其他微生物的大量繁殖限制土壤真菌的生長繁殖［14］，驅(qū)使土壤由“真菌型”向“細(xì)菌型”轉(zhuǎn)變［15］；有相關(guān)研究表明，在深翻結(jié)合秸稈粉碎還田處理下，細(xì)菌、真菌、放線菌的OTU數(shù)量與多樣性指數(shù)會發(fā)生同步提高，且真菌數(shù)量會隨著秸稈還田量的增加呈現(xiàn)先增后減的趨勢，最低點為秸稈不還田處理［16］，本研究的結(jié)果與之吻合。

將2種耕作方式下的土壤真菌OTU數(shù)量進(jìn)行對比可以發(fā)現(xiàn)，免耕處理顯著提升了秸稈不還田與秸稈半量還田處理下的土壤真菌OTU數(shù)量，這是因為免耕與深翻相比避免了對土壤環(huán)境的破壞，降低了耕作層的土壤容重，增加了土壤中毛管孔隙的數(shù)量，這些變化提高了耕層土壤的持水量，進(jìn)而提高了微生物的代謝活性［17］。而在秸稈全量還田處理下，免耕處理的土壤真菌OTU數(shù)量顯著低于深翻處理，這是免耕覆蓋條件下多種因素共同作用的結(jié)果［18］，上述已做討論。

3.2 耕作和秸稈還田方式對土壤真菌群落分類學(xué)組成的影響

相關(guān)研究表明，不同的耕作方式［18］與秸稈還田方式［2］對土壤真菌群落的組成有較大的影響。本研究結(jié)果顯示，由門分類水平來看，在不同耕作方式與秸稈還田方式下，子囊菌門、擔(dān)子菌門和被孢菌門，均為農(nóng)田耕層土壤耕層的優(yōu)勢真菌，與前人研究結(jié)果相一致。代紅翠等［19］研究華北平原地區(qū)小麥-玉米不同耕作和秸稈還田方式下的土壤真菌群落分類學(xué)組成時發(fā)現(xiàn)，子囊菌門和擔(dān)子菌門在不同處理中皆為優(yōu)勢菌門；耿德洲等［20］研究黃土高原人工草地土壤真菌群落組成時發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢真菌為子囊菌門與被孢菌門。但有部分前人研究結(jié)果與本研究結(jié)果相近但并不完全一致，如季凌飛等［21］于云南茶園、聶三安等［22］于黃泥田所得研究結(jié)果，其優(yōu)勢真菌皆為子囊菌門、擔(dān)子菌門和接合菌門。本研究結(jié)果表明，雖然在不同處理之間優(yōu)勢菌門相似，但其相對豐度存在較大差異。從秸稈還田量的角度來看，秸稈還田提高了擔(dān)子菌門的相對豐度，降低了子囊菌門的相對豐度，其原因可能是秸稈內(nèi)含有豐富的木質(zhì)素，而擔(dān)子菌門中的主要種群如白腐真菌，可以高效分解木質(zhì)素［23］，秸稈還田為擔(dān)子菌提供了適宜的生長環(huán)境，從而促進(jìn)其快速增長；同時，本研究供試土壤平均pH值為8.87，未在子囊菌門的最適生長pH值8到8.5［24］之間，再加之擔(dān)子菌門等其他菌門的大量繁殖，共同限制了子囊菌門真菌的繁殖。從耕作方式的角度來看，免耕結(jié)合秸稈不還田、秸稈全量還田處理可以提高擔(dān)子菌門的相對豐度并降低子囊菌門的相對豐度；結(jié)合秸稈半量還田可以提高子囊菌門的相對豐度，降低擔(dān)子菌門的相對豐度。

由屬分類水平來看，不同耕作方式與秸稈還田方式下的優(yōu)勢菌屬差異較大。所有處理中共有的優(yōu)勢菌屬為被孢霉屬，其在免耕處理下的相對豐度稍小于深翻處理，且在各處理中的相對豐度差異較小，說明其在供試土壤中分布廣泛，這也與馮翠娥等［25］在寧夏旱區(qū)得到的研究結(jié)果相一致；部分占比較小的菌屬在各處理中相對豐度較為接近。對于主要的優(yōu)勢菌屬，免耕處理顯著提高了無莖真菌屬、紅酵母屬以及蠟殼菌屬的相對豐度，顯著降低了紅酵母屬的相對豐度，而對另外2個主要優(yōu)勢菌屬被孢霉屬與Symmetrospora相對豐度的影響在不同秸稈還田量處理下表現(xiàn)有所不同，這可能是由于不同耕作方式與秸稈還田量二者共同作用使得土壤團(tuán)聚體大小組分、還田秸稈的腐熟程度不同，導(dǎo)致土壤中有機添加物質(zhì)量的差異，從而使得土壤真菌生長發(fā)育受到了影響［26-27］。不同耕作方式與秸稈還田量下，各菌屬對土壤真菌群落變化的貢獻(xiàn)大小有所不同，其中免耕結(jié)合秸稈不還田處理下對處理間差異貢獻(xiàn)最大的菌屬為古根菌屬，目前古根菌屬對于作物生長發(fā)育的影響仍不夠明確［28-29］，但有相關(guān)研究表明古根菌屬可以與形成菌根的真菌有所互動［30］；免耕結(jié)合秸稈半量覆蓋還田處理下對差異貢獻(xiàn)最大的菌屬為濕傘屬與蠟殼耳屬，二者均為腐生真菌，對秸稈的腐熟和土壤養(yǎng)分含量的提升起到了促進(jìn)作用；免耕結(jié)合秸稈全量覆蓋還田處理下對差異貢獻(xiàn)最大的菌屬為毛葡孢屬與金黃蝶形擔(dān)孢菌屬，這2個菌屬也大多為腐生真菌；深翻結(jié)合秸稈不還田處理下對差異貢獻(xiàn)最大的菌屬為耙齒菌屬，這一菌屬可以高效的腐解木質(zhì)素，但在此處理中作用受到限制；深翻結(jié)合秸稈半量深翻還田處理下對差異貢獻(xiàn)最大的菌屬為Symmetrospora，然目前其對于作物生長發(fā)育的影響仍不夠明確；深翻結(jié)合秸稈全量深翻還田處理下對差異貢獻(xiàn)最大的菌屬為紅酵母屬，為腐生真菌，但其主要功能為分解脂肪，對于秸稈腐熟的促進(jìn)作用不如其他腐生真菌。整體看來，在免耕條件下進(jìn)行秸稈還田，會促進(jìn)部分有益菌屬繁殖，被促進(jìn)菌屬又會對秸稈腐熟產(chǎn)生促進(jìn)作用，形成良性循環(huán)，這一結(jié)果與王小玲等［31］的研究結(jié)果類似。

3.3 土壤真菌群落組成及功能的相關(guān)因子分析

不同耕作方式與秸稈還田方式可對土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，進(jìn)而影響土壤微生物生物量和群落結(jié)構(gòu)。本研究對各處理下的土壤真菌群落進(jìn)行多維尺度分析，結(jié)果表明不同耕作方式與秸稈還田方式下土壤真菌群落組成具有顯著差異，且各個處理內(nèi)部樣品之間的均一性也有差別。進(jìn)一步通過RDA分析對可能造成差異的因子做進(jìn)一步分析，可以發(fā)現(xiàn)各項土壤理化性質(zhì)不同菌屬的生長繁殖關(guān)系密切，這是因為不同菌屬生長繁殖的適宜環(huán)境條件有所差別，而不同處理間的土壤理化性質(zhì)差異會引發(fā)空間異質(zhì)性，進(jìn)而影響土壤真菌群落的組成［32］。本研究結(jié)果表明，土壤pH值與土壤有機質(zhì)是土壤真菌群落類型的主要影響因子，對于不同耕作方式與秸稈還田方式下的主要優(yōu)勢菌屬，Symmetrospora、子囊菌屬、蠟殼耳屬、紅酵母屬主要受土壤堿解氮、全磷、有效磷、容重的影響；被孢霉屬與無莖真菌屬主要受土壤有機質(zhì)、含水量、全鹽、速效鉀、pH值、全氮的影響。

4 結(jié)論

免耕結(jié)合秸稈半量覆蓋還田可以得到最優(yōu)土壤真菌OTU數(shù)量與多樣性，結(jié)合秸稈全量覆蓋還田可能會在多因素共同影響下降低土壤真菌OTU數(shù)量與多樣性。在免耕條件下進(jìn)行秸稈還田，會促進(jìn)部分有益菌屬繁殖，被促進(jìn)菌屬又會對秸稈腐熟進(jìn)行反促進(jìn)，形成良性循環(huán)，同時降低致病菌綱的相對豐度。土壤pH值與土壤有機質(zhì)是土壤真菌群落類型的主要影響因子，不同耕作方式與秸稈還田方式下的主要優(yōu)勢菌屬Symmetrospora、子囊菌屬、蠟殼耳屬、紅酵母屬主要受土壤堿解氮、全磷、有效磷、容重的影響；被孢霉屬與無莖真菌屬主要受土壤有機質(zhì)、含水量、全鹽、速效鉀、pH值、全氮的影響。