韓海東，周柳婷，黃小云，俞成然，黃秀聲

基于高通量測(cè)序技術(shù)探究套種靈芝的茶樹根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)特征

韓海東，周柳婷*，黃小云，俞成然，黃秀聲*

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所/福建省丘陵地區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，福建 福州 350013

茶園套種靈芝是將茶葉加工的廢棄物資源化再利用的生態(tài)循環(huán)間作模式，所形成的復(fù)合群體可以更徹底地覆蓋地面，在改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，維持土壤微生態(tài)系統(tǒng)平衡等方面發(fā)揮重要作用。以未套種（CK）、套種1年（A1）、套種2年（A2）、套種3年（A3）的茶樹根際土壤為研究對(duì)象，利用Miseq PE300高通量測(cè)序技術(shù)探究土壤真菌群落結(jié)構(gòu)變化特征。結(jié)果表明，與CK相比，套種靈芝顯著提高了茶樹根際土壤堿解氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)碳含量，其中A3土壤升幅最高，各養(yǎng)分含量分別達(dá)32.36%、13.01%、69.21%和9.56%。多樣性指數(shù)表明，茶樹根際土壤真菌群落Observed species指數(shù)和Chao1指數(shù)呈現(xiàn)CK＞A3＞A1＞A2；ACE指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)呈現(xiàn)A3＞CK＞A1＞A2。多樣性指數(shù)表明，A2與CK、A1、A3的茶樹根際土壤真菌群落組成結(jié)構(gòu)差異相對(duì)較大。分類學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，茶樹根際土壤真菌分布于18門48綱135目309科632屬。在門水平上，子囊菌門（Ascomycota）是CK、A1和A3的優(yōu)勢(shì)菌門，相對(duì)豐度分別為71.28%、68.74%和51.79%；擔(dān)子菌門（Basidiomycota）是A2的優(yōu)勢(shì)菌門，相對(duì)豐度為64.48%。在屬水平上，與CK相比，套種靈芝的茶樹根際土壤A1中角擔(dān)菌屬（）、被孢霉屬（）、毛孢子菌屬（）和三形菌屬（）分別顯著上升59.14、1.34、3.70倍和1.92倍（＜0.05）；A2土壤的古根菌屬（）顯著下降76.81%，而棉革菌屬（）和支孢瓶霉屬（）分別顯著上升788.43倍和36.24倍（＜0.05）；A3土壤的被孢霉屬和靈芝屬（）分別顯著上升1.09倍和0.81倍（＜0.05）。綜上所述，茶園套種靈芝可有效調(diào)節(jié)茶樹根際土壤真菌群落組成結(jié)構(gòu)，改善茶園土壤微生態(tài)環(huán)境，為茶園可持續(xù)綠色發(fā)展提供理論依據(jù)。

茶園；套種靈芝；根際土壤；真菌群落結(jié)構(gòu)

福建省茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史悠久，茶產(chǎn)業(yè)既是千億產(chǎn)業(yè)鏈“三產(chǎn)融合”的特色產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)助力全面推進(jìn)新農(nóng)村發(fā)展和鄉(xiāng)村振興的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)[1]。然而，由于福建省“八山一水一分田”的地形特征，大部分茶園由丘陵山地開發(fā)而來，茶農(nóng)為了追求茶葉產(chǎn)量而不斷進(jìn)行茶園徹底清雜，使茶園生物多樣性遭受嚴(yán)重破壞和損失，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失，保水透氣性降低。此外，茶樹屬于喜酸富鋁植物，進(jìn)一步加劇了茶園土壤酸化、微生物數(shù)量減少、微生物群落多樣性降低等一系列生態(tài)環(huán)境問題，嚴(yán)重威脅茶樹根際土壤質(zhì)量[2]。

科學(xué)的間套作模式是茶園生境管理的有效措施之一，可以提高茶園生物多樣性，改善和豐富土壤微生物種類、數(shù)量及活性，提高茶園保益控害的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[3]。研究表明，茶園間套種白三葉草、黑麥草、圓葉決明、平托花生、百喜草等綠肥作物后，土壤微生物種類和數(shù)量顯著增加，尤其土壤中有益真菌菌屬的相對(duì)豐度顯著提高[4-8]。茶園間作食用菌有利于提高水、熱、光和空間等生境資源的利用率，進(jìn)而改變土壤微生物生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和生存條件[9-10]。有研究表明，茶樹套種長(zhǎng)根菇的間作模式可顯著提高土壤速效氮、磷、鉀含量，但對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)和pH影響不明顯[11]。間作靈芝后茶園土壤變形菌門（Proteobacteria）相對(duì)豐度顯著提高21.18%，而酸桿菌門（Acidobacteria）和芽單胞菌門（Gemmatimonadetes）的相對(duì)豐度顯著降低15.09%和53.52%；在屬水平上，間作靈芝處理顯著提高了土壤有益微生物菌屬相對(duì)豐度[12]。目前關(guān)于茶園套種食用菌間作模式的研究多集中于土壤理化性質(zhì)、茶葉品質(zhì)及產(chǎn)量、土壤細(xì)菌群落種類和數(shù)量等方面，對(duì)茶樹根際土壤真菌群落組成結(jié)構(gòu)的研究未見報(bào)道。

高通量測(cè)序技術(shù)具有通量高、靈敏度高、準(zhǔn)確度高、樣本量較低等優(yōu)點(diǎn)，可以更深入全面地揭示環(huán)境中微生物組成結(jié)構(gòu)及多樣性變化[13]。因此，本研究以未套種（CK）、套種1年（A1）、套種2年（A2）和套種3年（A3）的茶樹根際土壤為研究對(duì)象，采用Miseq PE300高通量測(cè)序技術(shù)探討套種靈芝對(duì)茶樹根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響，為該生態(tài)循環(huán)間作模式服務(wù)茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)小區(qū)概況與設(shè)計(jì)

1.1.1 試驗(yàn)區(qū)域概況

試驗(yàn)樣地選址于武夷山市張?zhí)旄Ｓ袡C(jī)茶園示范基地（117°5'50'' E，27°38'21'' N）。該基地占地面積3?000?m2，地處中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)，平均海拔335?m。試驗(yàn)茶樹品種為奇丹，樹齡5年。試驗(yàn)區(qū)土壤質(zhì)地為砂壤土，理化性質(zhì)如下：pH 5.60、有機(jī)質(zhì)35.70?g·kg-1、全氮1.75?g·kg-1、全磷0.95?g·kg-1、全鉀7.23?g·kg-1、堿解氮174.06?mg·kg-1、速效磷76.30?mg·kg-1、速效鉀266.01?mg·kg-1。

1.1.2 試驗(yàn)小區(qū)設(shè)計(jì)

在試驗(yàn)園區(qū)內(nèi)地形地勢(shì)及茶樹長(zhǎng)勢(shì)基本一致的山地上設(shè)置4個(gè)樣地：未套種（CK）、套種1年（A1）、套種2年（A2）和套種3年（A3），每個(gè)樣地隨機(jī)設(shè)3個(gè)100?m2的重復(fù)小區(qū)，共12個(gè)小區(qū)，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行。分別于2017年（A3）、2018年（A2）、2019年（A1）開溝套種靈芝。套種方法：每年5月上旬茶葉采收完畢后，在每個(gè)小區(qū)的茶樹樹冠垂直下方土層開鑿約20?cm深溝，將250根靈芝菌棒脫去塑料外膜并填埋于深溝內(nèi)，覆土。每年7月中上旬采摘靈芝，菌棒留置于土壤中。靈芝菌棒質(zhì)量約2?kg，長(zhǎng)度約40?cm，配方為70%茶梗、10%木粉、15%麥麩及5%其他，有機(jī)碳和有機(jī)氮含量分別為165?g·kg-1和3.2?g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 土壤樣品采集

2020年9月，在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇5株長(zhǎng)勢(shì)相近的茶樹，逐層鏟除表層覆土，剪下茶樹細(xì)根分枝并輕輕抖落根圍土，用小毛刷收集仍緊貼于細(xì)根表面的根際土壤至無菌袋中，并迅速用液氮冷凍保存。將每個(gè)小區(qū)內(nèi)取得的5份根際土壤混勻?yàn)?份土樣，共獲得12份土壤樣品。土樣通過2?mm篩去除細(xì)根、碎石等雜物后，將每份土樣混勻分成2份裝入無菌袋，每份5?g，一份保存于4?℃冰箱用于測(cè)定土壤基礎(chǔ)理化指標(biāo)，另一份用液氮冷凍運(yùn)輸至北京奧維森基因科技有限公司進(jìn)行ITS1 MiSeq PE300測(cè)序。

1.2.2 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)分析

根際土壤真菌DNA提取與PCR擴(kuò)增：采用PowerSoil DNA Isolation Kit試劑盒（MoBio Laboratories，Inc.，CA）抽提根際土壤基因組DNA，利用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)基因組DNA片段大小，并通過Nanodrop 2000（Thermo Scientific，美國(guó)）測(cè)定DNA濃度。以稀釋至1?ng·μL-1的基因組DNA為模板，對(duì)土壤真菌ITS1區(qū)進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增引物為ITS1-F（5'-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTA A-3'）和ITS2-R（5'-TGCGTTCTTCATCGATGC-3'），采用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

通過Illumina MiSeq平臺(tái)進(jìn)行Paired-end測(cè)序，下機(jī)數(shù)據(jù)經(jīng)QIIME（v 1.8.0）軟件過濾、拼接、去除嵌合體后，剔除堿基模糊、引物錯(cuò)配或長(zhǎng)度小于150?bp的低質(zhì)量序列。利用QIIME（v 1.8.0）和Uclust（v 1.2.22）對(duì)97%相似度的有效序列分配運(yùn)算分類單元（Operational taxonomic unit，OTU），與Silva數(shù)據(jù)庫比對(duì)后，得到每個(gè)OTU對(duì)應(yīng)的物種分類信息。運(yùn)用Mothur軟件（v 1.31.2）進(jìn)行多樣性分析；基于Weighted Unifrace距離矩陣，利用R（v 3.1.1）軟件包的非加權(quán)組平均法（UPGMA）進(jìn)行聚類分析；通過Bray-Curtis算法計(jì)算多樣性距離矩陣，基于系統(tǒng)進(jìn)化信息比較各樣品間的物種群落差異。具體的數(shù)據(jù)分析軟件和算法參考北京奧維森基因科技有限公司官方網(wǎng)站的說明。使用SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)方差分析，通過LSD比較法進(jìn)行差異顯著性分析（＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 套種靈芝后茶樹根際土壤理化性質(zhì)變化特征

由表1可知，套種靈芝的栽培模式提高了茶樹根際土壤pH值，但差異不顯著，即茶園套種靈芝在一定程度上可能會(huì)緩解土壤酸化現(xiàn)象。4個(gè)土壤樣品中，A2土壤的pH值最高（5.83），CK的pH值最低（5.63）。與CK相比，堿解氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)碳含量在A1、A2和A3的土壤中均顯著上升（＜0.05），且在A3根際土壤中的含量均最高，分別比CK顯著上升32.36%、13.01%、69.21%和9.56%；A2和A3茶樹根際土壤的全氮和全磷顯著高于CK和A1，全氮含量最高的A3比A1顯著上升22.83%，全磷含量最高的A2比CK顯著上升71.13%（＜0.05）；與CK相比，A1和A2的微生物量碳含量顯著下降27.16%和21.84%（＜0.05），在A3中略有上升，但差異不顯著。

2.2 套種靈芝后茶樹根際土壤真菌群落α多樣性分析

多樣性是常用于反映微生物群落豐富度和均勻性的綜合指標(biāo)。本試驗(yàn)共產(chǎn)生4?069個(gè)OTU，經(jīng)過抽平處理剩余3?797。基于抽平后的OTU聚類結(jié)果進(jìn)行多樣性分析，結(jié)果表明，隨著測(cè)序深度增加，Shannon-Wiener稀釋曲線趨于平坦（圖1），表明樣本測(cè)序量已基本飽和，能夠反映樣本大部分真菌的物種信息。由表2可知，與CK相比，A1和A2茶樹根際土壤觀察到的物種數(shù)、Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均隨著靈芝套種年限增加而降低，A2的降幅分別為32.39%、24.21%、22.85%、41.99%和29.90%。與A1和A2相比，A3觀察到的物種數(shù)、Chao1指數(shù)、ACE指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均升高，其中A3觀察到的物種數(shù)、ACE指數(shù)和Shannon指數(shù)與A1和A2差異顯著（＜0.05）。A3茶樹根際土壤的ACE指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)均最高，分別比最低的A2顯著提高29.72%、83.58%和44.12%。

表1 不同處理茶樹根際土壤理化性質(zhì)

注：每行不同字母表示差異達(dá)顯著水平（<0.05，n=3）

Note: Different letters in each line indicate significant differences (< 0.05, n=3)

圖1 不同處理茶樹根際土壤真菌群落Shannon-Wiener曲線

表2 不同處理茶樹根際土壤真菌群落多樣性指數(shù)

注：每列不同字母表示差異達(dá)顯著水平（＜0.05，n=3）

Note: Different letters in each column indicate significant differences (< 0.05, n=3)

2.3 套種靈芝后茶樹根際土壤真菌群落β多樣性分析

基于OTU的茶樹根際土壤真菌群落PCA分析如圖2所示，相同顏色的3個(gè)重復(fù)樣本聚集在一起，說明不同處理組內(nèi)生物學(xué)重復(fù)性較好。主成分1（PC1）與主成分2（PC2）分別解釋變量方差的45.64%和25.21%，兩者累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)70.85%。PC1將A2的OTU群落與CK、A1、A3明顯區(qū)分開，PC2將A1、A2的OTU群落與CK、A3明顯區(qū)分開。CK與A3距離較近，與A1、A2距離較遠(yuǎn)，說明套種靈芝菌棒1年和2年對(duì)茶樹根際土壤真菌群落多樣性的影響較大，套種3年影響程度減小。由層次聚類分析可知（圖3），CK土壤的OTU群落首先與A3聚集為1個(gè)群體，之后再與A1聚集，最后與A2聚集形成系統(tǒng)發(fā)生樹。多樣性分析結(jié)果表明，不同處理的茶樹根際土壤真菌群落組成結(jié)構(gòu)存在較大差異，尤其是CK土壤與A2土壤的真菌群落多樣性差異較為明顯。

2.4 套種靈芝后茶樹根際土壤真菌群落組成結(jié)構(gòu)變化

2.4.1 基于門水平不同處理茶樹根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)

在茶樹根際土壤真菌群落中共檢測(cè)到18個(gè)門，其中，相對(duì)豐度前5位的優(yōu)勢(shì)類群依次是子囊菌門（Ascomycota，29.01%～71.28%）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota，13.51%～64.48%）、未定義菌門（unidentified，3.55%～9.28%）、被孢霉門（Mortierellomycota，1.01%～3.19%）和球囊菌門（Glomeromycota，1.39%～2.78%）（表3）。子囊菌門是CK、A1和A3土壤的優(yōu)勢(shì)菌門，相對(duì)豐度分別為71.28%、68.74%和51.79%；而A2土壤的優(yōu)勢(shì)菌門為擔(dān)子菌門，相對(duì)豐度為64.48%。

圖2 不同處理茶樹根際土壤真菌群落PCA分析

圖3 不同處理茶樹根際土壤真菌群落的層次聚類分析

表3 不同處理茶樹根際土壤真菌優(yōu)勢(shì)菌門相對(duì)豐度

注：每行不同字母表示差異達(dá)顯著水平（＜0.05，n=3）

Note: Different letters in each line indicate significant differences (< 0.05, n=3)

2.4.2 基于屬水平不同處理茶樹根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)

由表4可知，基于屬水平上，未定義菌屬（unidentified）、古根菌屬（）、棉革菌屬（）、角擔(dān)菌屬（）和支孢瓶霉屬（）是套種靈芝茶樹根際土壤的優(yōu)勢(shì)菌屬（前5）。其中，CK、A1和A3土壤中豐度最高的是未定義菌屬，相對(duì)豐度分別為45.02%、29.70%和53.63%；而A2土壤中棉革菌屬豐度最高，相對(duì)豐度為55.26%。與CK相比，A1土壤中角擔(dān)菌屬、被孢霉屬（）、毛孢子菌屬（）和三形菌屬（）分別顯著上升59.14、1.34、3.70倍和1.92倍（＜0.05）；A2土壤的古根菌屬顯著下降76.81%，而棉革菌屬和支孢瓶霉屬分別顯著上升788.43倍和36.24倍（＜0.05）；A3土壤的被孢霉屬和靈芝屬（）分別顯著上升1.09倍和0.81倍（＜0.05）。此外，熱圖結(jié)果也表明，不同處理茶樹根際土壤真菌群落組成結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯變化（圖4）。

2.4.3不同處理茶樹根際土壤真菌群落差異物種分析

多級(jí)物種差異判別分析（Linear discriminant analysis effect size，LEfSe）可實(shí)現(xiàn)多個(gè)分組之間的比較，還可在分組內(nèi)部進(jìn)行亞組比較分析，從而找到組間在豐度上有顯著差異的物種（即生物標(biāo)志物，Biomaker）（LDA score≥4，＜0.05）。由門到屬的分類層級(jí)可知，部分真菌群落類群富集特征顯著。如子囊菌門、被孢霉門和擔(dān)子菌門分別可作為CK、A1和A2根際土壤真菌群落的生物標(biāo)志物，而羅茲菌門（Rozellomycota）和未定義菌門在A3土壤中豐度最高（圖5）。在CK、A1、A2和A3土壤中分別有10個(gè)（1門2綱3目4科）、20個(gè)（1門4綱8目7科）、6個(gè)（1門1綱2目2科）、16個(gè)（2門3綱6目5科）具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的生物標(biāo)志物。

表4 不同處理茶樹根際土壤優(yōu)勢(shì)真菌相對(duì)豐度（屬水平）

注：每行不同字母表示差異達(dá)顯著水平（<0.05，n=3）

Note: Different letters in each line indicate significant differences (< 0.05, n=3)

圖4 不同處理茶樹根際土壤真菌群落熱圖分析（屬水平）

3 討論

3.1 套種靈芝提高茶樹根際土壤肥力

茶樹根際土壤理化性質(zhì)結(jié)果表明，套種靈芝的栽培模式提高了茶樹根際土壤pH值，即茶園套種靈芝在一定程度上可能會(huì)緩解土壤酸化進(jìn)程；茶樹根際土壤堿解氮、速效磷、速效鉀及有機(jī)碳含量在套種靈芝后顯著提高（表1），研究結(jié)果與蔣玉蘭等[11]和李振武等[14]通過茶園間套作食用菌的結(jié)果相似。這可能是因?yàn)槭秤镁墒蘸蟮木糁腥院写罅烤z殘?bào)w，可為土壤提供蛋白質(zhì)、氨基酸和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，進(jìn)而促進(jìn)茶樹根系吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。可見，茶園套種靈芝的生態(tài)栽植模式在平衡土壤酸堿度、改善土壤肥力方面具有調(diào)節(jié)作用。

3.2 套種靈芝改變茶樹根際土壤真菌群落多樣性

根際土壤微生物多樣性是植物生長(zhǎng)和土壤健康的重要驅(qū)動(dòng)力，與植物生長(zhǎng)、養(yǎng)分循環(huán)、病害抑制、污染物降解等土壤生態(tài)功能息息相關(guān)[15]，豐富度和均勻度較高的微生物群落擁有更廣泛的生活史策略，可以提高土壤生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)外界負(fù)面干擾的抵抗力和恢復(fù)力[16]。前人研究表明，合理的間套作可顯著提高根際土壤微生物群落多樣性及穩(wěn)定性，改善植物根際微環(huán)境進(jìn)而提高作物產(chǎn)量及品質(zhì)[17-18]。本研究中，由不同處理茶樹根際土壤真菌群落多樣性指數(shù)可知，套種靈芝后A1和A2的茶樹根際土壤真菌群落多樣性指數(shù)顯著降低，而A3土壤中真菌群落多樣性指數(shù)與CK相比無顯著性差異（表2）。傅海平等[19]探究綠肥間作對(duì)茶樹根際土壤真菌群落多樣性的影響，其結(jié)果與本研究相似。研究表明，栽植于地表的植被是驅(qū)動(dòng)根際土壤真菌群落多樣性變化的主要因素[20]。因此，我們推測(cè)茶樹套種靈芝后，其根際微域可能形成了“茶—靈芝—土壤”緊密互作的共生網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而影響土壤真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性。此外，本研究采用UPGMA方法對(duì)樣本進(jìn)行層次聚類分析，通過樹枝結(jié)構(gòu)描述和比較多個(gè)樣本間的相似性與差異性，分枝長(zhǎng)度越短，樣本相似度越高[21]。結(jié)果表明，套種靈芝的A2茶樹根際土壤與CK、A1、A3的真菌群落組成結(jié)構(gòu)差異相對(duì)較大（圖2和圖3）。大量研究證實(shí)，根際土壤特性是影響土壤真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的關(guān)鍵因素，尤其是土壤pH值[22-23]，推測(cè)套種靈芝后茶樹根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)多樣性的差異可能受土壤pH值影響較大。

圖5 不同處理茶樹根際土壤真菌群落LEfSe生物標(biāo)志物

3.3 套種靈芝改善茶樹根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)

根際微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞的主要驅(qū)動(dòng)者，對(duì)維持土壤生產(chǎn)力至關(guān)重要[24]。相較于細(xì)菌，真菌具有更強(qiáng)的吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和降解復(fù)雜有機(jī)物的能力[25]。研究表明，目前已知98%的土壤生態(tài)系統(tǒng)真菌均屬于子囊菌門和擔(dān)子菌門，且屬于子囊菌門的真菌數(shù)量大于擔(dān)子菌門[26]。本研究中，土壤真菌門水平分布特征為常見類群比例較高，其中子囊菌門和擔(dān)子菌門的相對(duì)豐度之和達(dá)81.54%～93.49%，其余門類僅占6.51%～18.46%。擔(dān)子菌門大多為腐生菌，可以分解木質(zhì)素、纖維素等大分子化合物[27]。套種靈芝顯著提高了擔(dān)子菌門的相對(duì)豐度。靈芝子實(shí)體采收后，將其菌棒覆土歸埋的栽培模式為茶樹根際土壤提供大量營(yíng)養(yǎng)源，進(jìn)而為擔(dān)子菌門菌群定殖及發(fā)展提供了較好的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基礎(chǔ)?；趯偎蕉?，套種靈芝顯著提高茶樹根際土壤角擔(dān)菌屬、被孢霉屬、毛孢子菌屬、三形菌屬、棉革菌屬、支孢瓶霉屬和靈芝屬的相對(duì)豐度，而古根菌屬的相對(duì)豐度顯著降低。有研究表明，被孢霉屬具有溶磷性[28]、分解纖維素及木質(zhì)素[29]、提高土壤酶活性[30]、增加土壤養(yǎng)分含量[31]的潛力。棉革菌屬是常見的可與共生植物根系形成外生菌根（Ectomycorrhiza，ECM）的類群，菌根共生體具有提高宿主植物對(duì)土壤礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收和累積、增強(qiáng)植物抗逆性等特征[32]?？梢?，靈芝采收后其菌棒覆土回歸茶園的栽培模式可富集有益菌加速菌棒降解或形成菌根共生體，有利于茶樹土壤養(yǎng)分均衡供給，促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育。大量研究證實(shí)，套種模式必然會(huì)改變土壤溫度、光照、水分、孔隙度、養(yǎng)分等一系列土壤環(huán)境因子，植物根系分泌物和組織脫落物、凋落物等也會(huì)隨之改變，對(duì)根際微生物的代謝和生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生直接或間接影響，進(jìn)而對(duì)根際微生物種類、數(shù)量和分布產(chǎn)生影響[33-34]。因此，推測(cè)套種靈芝后茶樹根際產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)對(duì)土壤真菌具有一定選擇性作用，最終導(dǎo)致茶樹真菌群落組成結(jié)構(gòu)產(chǎn)生差異。然而，根際土壤環(huán)境因子與微生物的互作對(duì)影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)是否具有協(xié)同效應(yīng)仍需進(jìn)一步研究。

本研究揭示了茶樹根際土壤真菌群落多樣性及組成結(jié)構(gòu)對(duì)靈芝不同套種年限的響應(yīng)，為恢復(fù)茶園生態(tài)系統(tǒng)多樣性及根際土壤環(huán)境質(zhì)量提供綠色途徑。

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The Characteristics of Fungal Community Structure in Tea Rhizosphere Soil Interplanted withBased on High-throughput Sequencing Technology

HAN Haidong, ZHOU Liuting*, HUANG Xiaoyun, YU Chengran, HUANG Xiusheng*

Agricultural Ecology Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences. Fujian Engineering and Technology Research Center for Recycling Agriculture, Fuzhou 350013, China

The tea plantation withis an ecological cycle intercropping model of resource utilization of tea processing waste, and the composite community formed can cover the ground more thoroughly and play an important role in improving the soil microbial community structure and maintaining the balance of soil microbiological system. In this study, we investigated the changes of tea rhizosphere soil fungal community structure in uncropped (CK), intercropping 1 year (A1), intercropping 2 years (A2) and intercropping 3 years (A3) using Miseq PE300 high-throughput sequencing technology. The results show that: (1) compared with CK, interplantingsignificantly increased the contents of available nitrogen, available phosphorus, available potassium and organic carbon in tea rhizosphere soil, with soil of A3 having the highest increase, reaching 32.36%, 13.01%, 69.21% and 9.56%, respectively. (2) Thediversity index shows that the observed species and Chao1 index of tea rhizosphere soil fungal community were CK＞A3＞A1＞A2. ACE index, Shannon index and Simpson index showed A3＞CK＞A1＞A2. (3) Thediversity index shows that the composition and structure of fungal community in tea rhizosphere soil of A2 were relatively different from those of CK, A1 and A3. (4) Through taxonomic analysis, it is found that tea rhizosphere soil fungi were distributed in 18 phyla, 48 classes, 135 orders, 309 families and 632 genera. At phylum level, Ascomycota was the dominant phylum of CK, A1 and A3, with relative abundances of 71.28%, 68.74% and 51.79%, respectively. Basidiomycota was the dominant phylum of A2 with a relative abundance of 64.48%. At the genus level, compared with CK, the contents of,,andin A1 were significantly increased by 59.14, 1.34, 3.70 and 1.92 times, respectively (＜0.05). The relative abundance ofin A2 decreased significantly by 76.81%, while that ofandincreased by 788.43 and 36.24 times, respectively (＜0.05). Theandin A3 soil significantly increased 1.09 and 0.81 times, respectively (＜0.05). In summary, the interplantingin tea gardens can effectively regulate the composition and structure of tea rhizosphere soil fungal community, improve the soil micro-ecological environment and this study provided a theoretical basis for the technical model to promote the sustainable green development of tea plantation.

tea plantation, intercropping, rhizosphere soil, fungal community structure

S571.1；S154.3

A

1000-369X(2023)04-513-12

2023-05-24

2023-07-10

福建省公益類科研院所專項(xiàng)（2020R1021004、2020R1021002、2023R1019002）、福建省人民政府-中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院“5511”協(xié)同創(chuàng)新工程（XTCXGC2021010)、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院項(xiàng)目（CXTD2021009-1）

韓海東，男，副研究員，主要從事生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)與山地茶園有機(jī)種植研究。*通信作者：zlt0616@126.com；hxs706@163.com