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磷是大豆生长的主要限制性养分之一,调控其生长发育过程,植物、土壤理化性质和微生物均是影响不同形态磷转化的关键因素。植物根系土壤区域是土壤微生物活动最活跃的区域,微生物在土壤磷转化过程中的作用研究已经取得了很大进展,分离出许多溶磷菌。从微生物群落角度研究根系微生物群落与不同形态磷转化关系的比较少,在土壤磷含量变化、土壤理化性质和土壤微生物群落之间建立关系进行磷转化过程研究,可进一步研究根系不同形态磷转化机制,可以快速寻找与磷转化相关的分类群,为后续分离功能菌群提供依据。本研究以桂林地区典型红壤酸性农田土壤为栽培基质进行大豆(中黄13)盆栽试验,结合高通量测序技术研究大豆根系区域土壤细菌和真菌群落的演替模式;研究不同形态磷含量、土壤理化因子含量以及细菌、真菌总量的动态变化;分析根系微生物群落以及土壤理化因子与不同形态磷的转化关系,得到如下结果:(1)大豆根系土壤细菌和真菌群落结构的空间演替模式相似且均受到根系部位和生长时间段的影响。从原土到根际,微生物群落的演替是一个空间上渐变的过程,根区可被视为其过渡的中间区域。由于空间距离效应和环境效应的影响,距离根部越近的土壤区域越容易受到植物调控,与根区土壤和原土相比根际土壤群落结构和多样性以及物种丰度随植物生长的延长变化更为显著;原土到根区群落结构变异较小,但群落成员间的相互作用发生了较大变化,推测微生物间相互作用的改变可能先于群落结构的改变,而且这种相互作用的变化可能进一步引起了群落结构的改变。(2)不同形态磷含量在不同根系部位和大豆生长时间存在显著差异。受土壤理化性质和根系土壤微生物等因素的影响,不同形态磷组分间相互转化;根区与原土不同形态磷组分间的相互转化过程有一定差异。在各形态无机磷中,钙磷酸盐(Ca-P)和闭蓄态磷(O-P)在根区更多地被转化成铁磷酸盐(Fe-P)和铝磷酸盐(Al-P),进而转化为速效磷(AP);在有机磷中,根区会有更多的活性有机磷(A-OP)由其它形态磷转化而来,进而转化为AP。桂林地区典型红壤酸性土壤中无机磷中Fe-P含量最高,随大豆生长时间的延长,根区土壤中Fe-P的增加量呈显著上升趋势,因此在大豆和土壤微生物活动的影响下有利于根区土壤Fe-P的形成。土壤有机质(OM)、全氮(TN)、全碳(TC)、p H、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)通过直接或间接作用影响特定形态磷转化。(3)根区和原土微生物群落结构和丰度的差异与各种形态磷转化过程有不同的相关性,其中与各形态有机磷转化过程相关性较强,而与无机磷转化和AP含量提高的相关性不显著。与磷转化相关的分类群和与根系土壤微生物群落结构差异相关的分类群重合,特别是细菌群落,植物根系对与磷转化相关的细菌类群选择作用高于真菌;细菌和真菌群落与磷转化过程相关的OTU中分别有202(348)、11(10)个在根际富集(丰度降低),这些分类群可能与根际磷转化过程相关。本研究结果进一步加深了对根系区域细菌、真菌群落空间演替模式的认识,为后续研究不同形态磷转化机制,有针对性分离农田土壤中与特定形态磷转化相关菌群提供依据。