干旱通过调节土壤线虫群落间接降低华中地区花生产量

文摘   2024-11-25 10:02   江苏  

文章题目Drought reduces peanut yield indirectly through regulating soil nematode

community in a manipulative field experiment in central China

期刊Applied Soil Ecology:

影响因子4.8

发表时间2024

关键词干旱,线虫群落,花生产量,线虫网络。

参考文献Luo, Y., Zhou, X., 2010. Soil respiration and the environment. Academic Press,Burlington, MA, USA, pp. 35–59. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-088782-

8. X5000-1.

1. 研究背景
 近几十年来,干旱变得越来越频繁,对作物的生长和生产造成了极大的危害。
 干旱是农作物产量的直接限制因素。由于土壤线虫对土壤水分的依赖,干旱也可能极大地影响土壤线虫群落,间接降低作物产量。然而,人们对土壤线虫在这一过程中的调节作用知之甚少。
2. 科学问题
 文章探讨了土壤线虫群落和花生产量沿实验干旱梯度的变化。
3. 实验材料与方法

 

实验设计

 样本采集:该实验在中国河南省开封市农林科学院((34◦46′36′′N,114◦16′33′E,海拔60 m)的试验田进行
 实验处理设置3种土壤水分处理:(1)作物最佳土壤含水量,75%土壤持水能力作为对照(C),(2) 50%土壤持水能力作为中度干旱(MD)处理,(3)25%土壤持水能力作为重度干旱(SD)处理。每个处理重复3次行170天的处理
 线虫丰度测定在立体显微镜下使用计数室测定每个样品中的线虫总丰度。然后我们随机取下线虫并制作载玻片。使用DIC显微镜(400倍)对每个样品中遇到的前100个线虫个体进行属级鉴定。
 土壤PH测量:使用离散自动分析仪进行测量。
 数据分析:对数据进行正态性和方差齐性检验,采用单因素ANOVA分析干旱对线虫群落、生态指数和非生物土壤特性的影响。使用R的“psych”软件包计算线虫群落可能的成对Spearman等级相关性,使用Gephi 0.9.2进行可视化。
4. 结果与讨论
 干旱改变了土壤线虫的营养类群组成。中度干旱处理重度干旱处理都大大降低了绝对和相对的细菌丰度,增加了相对的植物寄生虫丰度
 线虫通道比率随着土壤干旱程度的增加而显著降低土壤越干旱,线虫活动强度越低。
 土壤湿度可以直接影响花生产量(r = 0.37),并影响土壤pH值和线虫营养类群,从而间接调节产量
图1 。不同处理下土壤线虫丰度(a)、营养类群绝对(b)和相对丰度(c)、Shannon多样性指数(d)、均匀度指数(e)和线虫通道比(f)的平均值(±SE, n = 6)。在单因素ANOVA中,不同小写字母表示处理间差异显著,P = 0.05。C,对照;MD,中度干旱;SD,严重干旱;Ba,细菌捕食者;Fu,食真菌动物;PP,植物寄生虫;OP,杂食性捕食者。

图2。不同处理下的土壤线虫网络(a-c)和线虫群落的区系分析(d)。红线的边缘表示正相互作用,蓝线的边缘表示负相互作用。C,对照;MD,中度干旱;SD,严重干旱;Ba,食菌者;Fu,食真菌者;PP,植物寄生虫;OP,杂食掠食者。(对于本图图例中提到的颜色的解释,请读者参考本文的网络版。)

图3。2个花生品种不同处理下花生产量(a)、土壤pH值(b)和土壤NO−3-N (c)的平均值(±SE, n = 3)。在t检验中,星号表示两个品种在P = 0.05水平上差异显著。在单因素方差分析中,

不同小写字母表示处理间在P = 0.05水平上差异显著。C,对照;MD,中度干旱;SD,严重干旱。




图4。连接多个驱动因素与花生产量的结构方程模型。模型拟合结果:χ2= 8.391, df = 6, P = 0.211, CFI = 0.966, RMSEA = 0.153。箭头上的数字为标准化路径系数。箭头的宽度表示因果影响的强度。实线和虚线箭头分别表示显著和非显著路径。红线和蓝线分别表示正向和负向关系。与响应变量相关的R2值表示由其他变量解释的变异。SM,土壤湿度;Ba,细菌捕食者;Fu,食真菌者;PP,植物寄生虫;OP,杂食掠食者。(对于本图图例中提到的颜色的解释,请读者参考本文的网络版。)

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