受旱对水稻和土壤镉含量及镉抗性相关微生物的影响

张慧; 王谊; 杭晓宁; 张健; 廖敦秀; 唐荣莉; 《湖北农业科学 》 2025 北大核心

摘要：在中海拔地区遭受旱灾的典型田块进行取样，采集轻度受旱、中度受旱、严重受旱田块的水稻（Oryza sativa L.）和土壤，测定土壤和水稻不同部位Cd含量，并采用Illumina MiSeq技术分析土壤镉抗性微生物群落多样性及组成。结果表明，土壤中镉含量表现为严重受旱<中度受旱<轻度受旱，水稻各部分镉含量则呈相反趋势，但差异均不显著。高通量测序结果表明，镉抗性相关微生物种类以中度受旱最多，其次为轻度受旱，严重受旱最少；NMDS分析显示，受旱程度显著影响镉抗性相关微生物群落的结构。微生物群落分析表明变形菌门（Proteobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）、放线菌门（Actinobacteria）是3个受旱组中主要的微生物菌门，但各菌门相对丰度不同，其中严重受旱下土壤中浮霉菌门（Planctomycetes）的相对丰度显著提高，变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度显著降低；在属水平上，3个受旱组中占比最大的微生物均为出芽菌属（Gemmata），且严重受旱下土壤出芽菌属的相对丰度显著高于轻度受旱和中度受旱，中度受旱下土壤固氮螺菌属（Azospirillum）的相对丰度显著增加，轻度受旱下土壤Haliangium、假单胞菌属（Pseudomonas）和Alloactinosynnema的相对丰度显著增加。综上，严重受旱增加了糙米Cd含量，影响镉抗性微生物群落的结构和组成，因此通过合适的水分管理有望降低土壤重金属的迁移，实现耕地的安全利用。

关键词： 镉 受旱 水稻(Oryza sativa L.) 土壤 镉抗性微生物 微生物多样性