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摘要
本研究旨在探究叶面喷施不同药剂对当归根际土壤真菌群落组成及功能的影响。通过采集不同处理下当归根际土壤样本，运用高通量测序技术分析真菌群落结构，结合功能预测解析群落功能变化。结果表明，特定叶面喷施处理显著改变了当归根际土壤真菌群落组成，影响了优势真菌种类及其相对丰度，并对真菌群落的碳代谢、氮循环等功能产生重要调控作用。本研究为通过叶面喷施技术优化当归根际土壤微生态，提高当归产量与品质提供理论依据与技术支持。
1. 引言
当归（Angelica sinensis）作为我国传统名贵中药材，在医药领域应用广泛。其生长发育和品质形成不仅依赖于自身遗传特性，还与根际土壤微生物群落密切相关。根际土壤真菌群落作为土壤微生物的重要组成部分，在养分转化、植物病害抑制、植物生长促进等方面发挥关键作用 。然而，随着当归种植规模扩大和连作年限增加，根际土壤真菌群落结构失衡，土传病害频发，严重制约了当归产业的可持续发展。
叶面喷施作为一种高效、便捷的农业技术手段，已在作物生长调控、病虫害防治等方面广泛应用。通过叶面喷施特定的生物刺激剂、植物生长调节剂或杀菌剂等，不仅能够直接作用于植物地上部分，还可能通过植物的生理活动间接影响根际土壤微生物群落。目前，关于叶面喷施对当归根际土壤真菌群落组成及功能影响的研究相对较少。深入探究叶面喷施与当归根际土壤真菌群落之间的关系，对于揭示当归根际微生态调控机制，制定科学合理的栽培管理措施具有重要意义。
2. 材料与方法
试验材料
试验于[具体试验地点]进行，供试当归品种为[具体品种名称]，选取生长健壮、长势一致的当归幼苗用于试验。试验设置[X]个处理组，分别为对照组（喷施清水）、生物刺激剂处理组（喷施[生物刺激剂名称及浓度]）、植物生长调节剂处理组（喷施[植物生长调节剂名称及浓度]）、杀菌剂处理组（喷施[杀菌剂名称及浓度]），每个处理设置[X]次重复，随机区组排列。
试验设计
在当归生长关键时期（如苗期、伸长期、肉质根膨大期等），采用背负式喷雾器进行叶面喷施，喷施量为[X] mL/m²，确保叶片正反面均匀着药。在当归收获期，采用五点取样法采集各处理组当归根际土壤样本。将采集的土壤样本去除植物残体和石块后，一部分用于土壤理化性质测定，另一部分置于 -80℃冰箱保存，用于后续真菌群落分析。
土壤理化性质测定
采用电位法测定土壤pH值；重铬酸钾氧化 - 外加热法测定土壤有机质含量；碱解扩散法测定土壤碱解氮含量；钼锑抗比色法测定土壤有效磷含量；火焰光度法测定土壤速效钾含量。
真菌群落分析
采用CTAB法提取土壤真菌基因组DNA，对真菌ITS1区进行PCR扩增，引物为ITS1F（5’ - CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA - 3’）和ITS2R（5’ - GCTGCGTTCTTCATCGATGC - 3’）。PCR产物经纯化后，构建Illumina测序文库，利用Illumina HiSeq平台进行高通量测序。测序数据经过质量过滤、去嵌合体、聚类等处理，获得可操作分类单元（OTU）。通过与UNITE数据库比对，对OTU进行物种注释，并计算群落多样性指数（如Shannon指数、Simpson指数、Chao1指数等）。
真菌群落功能预测
利用FAPROTAX数据库，基于扩增子序列变异（ASV）数据，对当归根际土壤真菌群落功能进行预测分析，主要包括碳代谢、氮循环、植物病原菌等功能类群。
数据分析
采用Excel进行数据初步整理，运用IBM SPSS Statistics （ANOVA）和Duncan多重比较，分析不同处理间土壤理化性质、真菌群落多样性指数及功能类群相对丰度的差异显著性（P < ）。利用R语言进行主成分分析（PCA）、聚类分析和热图绘制，直观展示不同处理下真菌群落组成和功能的差异。
3. 结果与分析
叶面喷施对当归根际土壤理化性质的影响
如表1所示，不同叶面喷施处理对当归根际土壤理化性质产生了不同程度的影响。与对照组相比，生物刺激剂处理组土壤有机质含量显著增加（P
< ），增幅为[X]%，这可能是由于生物刺激剂促进了植物根系分泌物的分泌，增加了土壤中有机物质的输入。植物生长调节剂处理组土壤碱解氮含量显著高于对照组（P < ），提高了[X]%，表明植物生长调节剂可能促进了土壤中氮素的转化和吸收。杀菌剂处理组土壤pH值略有下降，但差异不显著（P > ）。
处理组
pH值
有机质（g/kg）
碱解氮（mg/kg）
有效磷（mg/kg）
速效钾（mg/kg）
对照组
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生物刺激剂处理组
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植物生长调节剂处理组
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杀菌剂处理组
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表1 不同叶面喷施处理对当归根际土壤理化性质的影响
叶面喷施对当归根际土壤真菌群落多样性的影响
不同处理下当归根际土壤真菌群落多样性指数分析结果见表2。Shannon指数和Simpson指数反映群落的物种多样性，Chao1指数反映群落的物种丰富度。结果显示，生物刺激剂处理组的Shannon指数和Simpson指数显著高于对照组（P <
），分别增加了[X]%和[X]%，表明生物刺激剂处理显著提高了当归根际土壤真菌群落的物种多样性。植物生长调节剂处理组和杀菌剂处理组的Shannon指数和Simpson指数与对照组相比无显著差异（P > ）。在物种丰富度方面，生物刺激剂处理组的Chao1指数显著高于对照组（P < ），增加了[X]%，而植物生长调节剂处理组和杀菌剂处理组的Chao1指数与对照组差异不显著（P > ）。
处理组
Shannon指数
Simpson指数
Chao1指数
对照组
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生物刺激剂处理组
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植物生长调节剂处理组
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杀菌剂处理组
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表2 不同叶面喷施处理对当归根际土壤真菌群落多样性指数的影响
叶面喷施对当归根际土壤真菌群落组成的影响
通过高通量测序，在所有样本中共检测到[X]个真菌OTU，经物种注释，隶属于[X]个门、[X]个纲、[X]个目、[X]个科、[X]个属。图1展示了不同处理下当归根际土壤真菌群落门水平的相对丰度。结果表明，所有处理组中优势真菌门均为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota），两者相对丰度之和占总真菌群落的[X]%以上。与对照组相比，生物刺激剂处理组子囊菌门相对丰度显著降低（P < ），降幅为[X]%，而担子菌门相对丰度显著增加（P <
），增幅为[X]%。植物生长调节剂处理组和杀菌剂处理组子囊菌门和担子菌门相对丰度与对照组相比无显著差异（P > ）。
在属水平上，不同处理组间真菌群落组成差异明显。图2为相对丰度排名前10的属在不同处理组中的分布情况。对照组中优势属为[优势属1名称]、[优势属2名称]和[优势属3名称]，相对丰度分别为[X]%、[X]%和[X]%。生物刺激剂处理组中，[优势属1名称]相对丰度显著降低（P < ），而[有益属名称1]和[有益属名称2]相对丰度显著增加（P < ），分别增加了[X]%和[X]%，这些有益真菌可能在促进植物生长、抑制病原菌方面发挥重要作用。植物生长调节剂处理组和杀菌剂处理组优势属组成与对照组相比也存在一定差异，但部分差异未达到显著水平（P > ）。
叶面喷施对当归根际土壤真菌群落功能的影响
基于FAPROTAX数据库的功能预测结果显示，不同叶面喷施处理显著影响了当归根际土壤真菌群落的功能组成（图3）。在碳代谢功能类群中，生物刺激剂处理组中参与纤维素分解和木质素分解的真菌相对丰度显著高于对照组（P < ），分别增加了[X]%和[X]%，表明生物刺激剂处理促进了土壤中有机碳的分解转化，有利于提高土壤养分有效性。在氮循环功能类群方面，植物生长调节剂处理组中参与硝化作用和氨化作用的真菌相对丰度显著高于对照组（P < ），分别提高了[X]%和[X]%，说明植物生长调节剂处理可能增强了土壤中氮素的循环效率。此外，杀菌剂处理组中植物病原菌功能类群相对丰度显著低于对照组（P <
），降低了[X]%，表明杀菌剂处理有效抑制了根际土壤中病原菌的生长繁殖。
4. 讨论
叶面喷施对当归根际土壤理化性质的影响机制
叶面喷施生物刺激剂能够增加当归根际土壤有机质含量，可能是因为生物刺激剂刺激了植物根系的生长和代谢活动，促进了根系分泌物的分泌。根系分泌物中含有大量的糖类、氨基酸、有机酸等有机物质，这些物质进入土壤后，为土壤微生物提供了丰富的碳源和能源，促进了微生物的生长和繁殖，进而加速了土壤中有机物质的积累 。植物生长调节剂处理提高土壤碱解氮含量，可能是由于其调节了植物对氮素的吸收和转运，同时影响了土壤微生物对氮素的转化过程，如促进了氨化细菌和硝化细菌的活性，增加了土壤中有效氮的含量。
叶面喷施对当归根际土壤真菌群落组成的影响机制
生物刺激剂处理显著改变了当归根际土壤真菌群落组成，增加了真菌群落的物种多样性和丰富度。这可能是因为生物刺激剂改善了土壤微环境，为不同种类的真菌提供了适宜的生存条件。同时，生物刺激剂可能通过影响植物的生理代谢，改变根系分泌物的种类和数量，从而选择性地促进或抑制某些真菌的生长。例如，本研究中生物刺激剂处理增加了部分有益真菌的相对丰度，这些有益真菌可能与植物建立了互利共生关系，参与植物的养分吸收、抗逆性增强等过程 。
植物生长调节剂和杀菌剂处理对真菌群落组成的影响相对较小，可能是由于它们的作用主要集中在植物生长调控和病原菌抑制方面，对土壤真菌群落的整体结构影响有限。然而，它们仍然引起了部分优势真菌属相对丰度的变化，这可能会对土壤生态系统的功能产生潜在影响。
叶面喷施对当归根际土壤真菌群落功能的影响机制
叶面喷施处理通过改变真菌群落组成，进而影响了真菌群落的功能。生物刺激剂处理促进了碳代谢功能类群的活性，加速了土壤中有机碳的分解转化，有利于提高土壤肥力和养分循环效率。植物生长调节剂处理增强了氮循环功能类群的活性，对维持土壤氮素平衡和促进植物氮素吸收具有重要意义。杀菌剂处理有效抑制了植物病原菌的生长，降低了当归土传病害的发生风险，保障了当归的健康生长 。
5. 结论与展望
结论
本研究表明，叶面喷施不同药剂对当归根际土壤真菌群落组成及功能具有显著调控作用。生物刺激剂处理显著提高了真菌群落的物种多样性和丰富度，改变了优势真菌种类及其相对丰度，促进了土壤碳代谢功能；植物生长调节剂处理对真菌群落多样性影响较小，但增强了氮循环功能；杀菌剂处理有效抑制了根际土壤中病原菌的生长。同时，叶面喷施处理还对当归根际土壤理化性质产生了不同程度的影响，这些变化与真菌群落的改变密切相关。
展望
尽管本研究初步揭示了叶面喷施对当归根际土壤真菌群落组成及功能的影响，但仍存在一些有待进一步深入研究的问题。例如，不同叶面喷施药剂的最佳施用浓度和时期如何优化，以实现对真菌群落的最佳调控效果；叶面喷施影响真菌群落的具体信号传导途径和分子机制是什么；如何将叶面喷施技术与其他土壤微生态调控措施相结合，构建更加高效、可持续的当归栽培模式。未来研究可以围绕这些问题展开，为当归产业的绿色发展提供更坚实的理论基础和技术支撑。
以上内容涵盖了从试验到结论的完整过程，呈现了叶面喷施对当归根际土壤真菌群落的影响。你若觉得某部分需要补充或修改，欢迎随时告诉我。