石灰碳铵熏蒸与施用生物有机肥对连作黄瓜和西瓜枯萎病及生物量的影响

采用稀释涂布平板计数法,研究了石灰碳铵及碳铵熏蒸对黄瓜和西瓜连作土壤尖孢镰刀菌数量的影响,以及熏蒸后施用生物有机肥对黄瓜和西瓜枯萎病的防控效果及植株生长的影响.结果表明:与对照相比,石灰碳铵及碳铵熏蒸后,连作土壤中黄瓜尖孢镰刀菌的数量分别下降95.4%及71.4%,西瓜尖孢镰刀菌的数量分别下降87.2%及64.2%;多因素方差分析表明,熏蒸、施用有机肥及作物种类均对土壤中尖孢菌数量、枯萎病发病率、防控率及生物量有显著影响;与未熏蒸施用普通有机肥对照相比,石灰碳铵熏蒸后施用生物有机肥能显著减少后茬黄瓜或西瓜土壤中尖孢镰刀菌的数量并显著降低枯萎病发病率,防控率高达91.9%及92.5%,同时显著增加了植株的株高、茎粗、SPAD值及干质量.表明石灰碳铵熏蒸及施用生物有机肥能够降低土壤中尖孢镰刀菌数量,有效防控黄瓜和西瓜枯萎病的发生并促进其植株生长.     

生物有机肥对连作蕉园香蕉生产和土壤可培养微生物区系的影响

以连续种植香蕉12年的枯萎病高发病蕉园为试验点,通过平板计数和可培养微生物群落变性凝胶电泳(CD PCR-DGGE)等方法研究田间条件下连续两年施用化肥、牛粪、猪粪和生物有机肥对香蕉枯萎病的抑制作用,以及对香蕉产量、品质和土壤中可培养微生物区系的影响.结果表明:相比于其他处理,连续两年施用生物有机肥能够有效降低香蕉枯萎病发病率,显著提高大田香蕉单株质量、小区产量、果实可溶性糖含量及可溶性糖与可滴定酸的比值(糖酸比).可培养微生物区系分析结果表明,施用生物有机肥能够显著提高土壤微生物生物量,增加可培养细菌、芽孢杆菌和放线菌数量及细菌与真菌比值,降低尖孢镰刀菌数量.CD PCR-DGGE聚类分析表明,连续两年施用生物有机肥明显改变了土壤可培养细菌群落结构,增加了其丰度和多样性.切胶测序结果表明,连续两年施用生物有机肥的香蕉园土壤增加了类芽孢杆菌、伯克氏菌、未培养疣微菌及Bacillus aryabhattai的丰度,降低了青枯菌、粘金黄杆菌、Fluviicola taffensis、肠杆菌及巨大芽孢杆菌的丰度.表明连续施用生物有机肥能够优化连作蕉园土壤可培养微生物群落结构,防控香蕉枯萎病的发生,提高香蕉产量并改善果实品质.     

氨水熏蒸对高发枯萎病蕉园土壤微生物区系及发病率的影响

采用涂布计数及荧光定量PCR和PCR-DGGE技术,研究了氨水熏蒸对土壤微生物区系的影响,并研究氨水熏蒸对高发枯萎病香蕉园枯萎病的防控效果和对香蕉产量的影响。结果表明:与熏蒸前相比,高发枯萎病香蕉园土壤施用130 L/667 m²的氨水熏蒸后,尖孢镰刀菌的数量下降了1个log单位;与对照处理相比,下降了0.5个log单位。氨水熏蒸后土壤可培养细菌数量与对照相比没有显著差异,但显著低于熏蒸前,可培养真菌的数量显著低于熏蒸前和对照;可培养细菌真菌的比值与熏蒸前相比没有显著差异,但显著高于对照。与对照及熏蒸前相比,氨水熏蒸后土壤中总细菌及总真菌的数量显著下降;熏蒸前后及对照处理总细菌真菌的比值没有明显差异。各土壤样品总细菌及真菌群落结构的PCR-DGGE分析结果表明,氨水熏蒸后土壤微生物在聚类上和条带组成上均与熏蒸前及对照有显著性差异。与对照相比,氨水熏蒸处理使香蕉枯萎病的发病率降低了20%,每666.7m²增产1.25t。以上结果表明,利用合适浓度的氨水对高发枯萎病香蕉园的土壤熏蒸,能够有效改良土壤微生物区系和降低枯萎病的发生。     

不同熏蒸剂对草莓连作土壤养分和微生物群落的影响

【背景】草莓连年栽培导致土传病害问题突出,施用熏蒸剂进行土壤消毒因效果显著得以广泛应用。但不同熏蒸剂对土壤病原微生物的影响存在较大差异,同时对非靶标微生物和土壤理化性质也会有不同程度的影响。【目的】明确不同熏蒸剂对草莓连作土壤养分和土壤细菌、真菌群落结构的影响,为合理选择熏蒸剂提供科学依据。【方法】以连作土壤为材料设置5个处理：未熏蒸、石灰氮熏蒸、石灰熏蒸、棉隆熏蒸、威百亩熏蒸,测定熏蒸处理后土壤养分含量;采用PacBio测序平台分析土壤微生物多样性的变化。【结果】石灰氮和威百亩处理均增加了碱解氮含量,降低了有机质、有效磷和速效钾含量;棉隆处理土壤中各养分含量均增加;石灰处理除有机质含量增加外,碱解氮、有效磷和速效钾含量均降低;棉隆、石灰和威百亩处理显著降低pH值。5个处理草莓连作土壤样本中获得了1 164个细菌OTU和444个真菌OTU。细菌多样性和丰富度分析发现,4种熏蒸剂处理均增加了土壤细菌群落的丰富度,石灰氮、石灰和威百亩处理增加了土壤细菌菌落的多样性。4种熏蒸剂处理真菌菌落的丰富度低于对照;石灰、棉隆处理真菌菌落的多样性高于对照和石灰氮、威百亩处理低于对照,但差异不显著。在物种组成分析中,从门水平看,变形菌门(Proteobacteria)和芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)为优势细菌门;与对照相比,石灰氮、石灰、棉隆处理变形菌门相对丰度增高,威百亩处理相对丰度降低。4种处理均降低了芽单胞菌门的相对丰度。其他门类中,4种处理均增加了浮霉菌门(Planctomycetota)、疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度。优势细菌群落分析表明土壤熏蒸减少了芽单胞菌属(Gemmatimonas)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)等细菌的相对丰度,增加了噬几丁质菌属(Chitinophaga)、苍白杆菌属(Ochrobactrum)的相对丰度。子囊菌门(Ascomycota)为优势真菌,石灰氮、石灰、棉隆、威百亩4种处理均增加了子囊菌门的相对丰度。另外还检测到引起草莓根部土传病害的枝孢属(Cladosporium)和镰刀菌属(Fusarium)病菌,熏蒸处理后均降低了枝孢属和镰刀菌属的相对丰度,其中枝孢属在石灰氮、石灰、棉隆、威百亩处理中分别降低了1.35%、1.11%、0.90%和1.31%,镰刀菌属分别降低了0.71%、0.85%、0.19%和0.65%,但差异不显著。4种土壤熏蒸剂均增加了有益真菌毛壳菌属(Chaetomium)的相对丰度。【结论】采用熏蒸剂处理连作土壤改变了微生物群落构成,减少或灭杀土壤中的大部分致病菌属,起到有效防治草莓土传病害的作用,但不能灭杀所有病菌,而且对有益菌和土壤理化性质有不同程度的影响,因此处理后补充有益微生物非常关键。根据对病原菌的灭杀效果,石灰氮、威百亩处理的效果优于其他处理,可作为轮换施用的熏蒸剂,本试验条件下,棉隆是一种弱的处理剂。     

生物有机肥对土壤微生物群落结构变化及西瓜枯萎病的调控

【目的】研究施用生物有机肥处理土壤后对西瓜枯萎病发生的影响,明确可能与西瓜枯萎病发病密切相关的土壤微生物群落结构。【方法】设置2组不同年份材料对比,依次为施用生物有机肥后2016年发病期(CK2016、T12016)和2017年发病期(CK2017、T12017)。基于16S r RNA序列测定,利用Illumina Miseq高通量测序平台对施用生物有机肥后不同年份的土壤微生物群落组成和差异进行测序分析。【结果】试验结果发现,不同年份的土壤微生物群落中alpha多样性指数并无明显的差异,但是施用生物有机肥后的土壤相比对照土壤中细菌群落多样性略有增高。不同年份土壤细菌群落结构在门水平上差异不显著,其中变形菌门和硬壁菌门是构成这两个年份土壤细菌的重要组成部分,同时也是比较稳定的微生物类群。在属水平上分析发现主要动态变化菌属为芽孢杆菌属、肠球菌属、乳球菌属及水恒杆菌属。通过Spearman分析发现它们与西瓜枯萎病发生率的关系均为负相关。【结论】施用生物有机肥可帮助西瓜连作土壤的生态修复,对枯萎病防治起到一定的作用。通过对施用生物有机肥的不同年份土壤微生物种群结构动态变化及对枯萎病发生率呈正负相关的微生物菌属的分析研究,为如何利用调节土壤微生物群落结构来防治西瓜枯萎病提供了新的思路。     

炭基肥对植烟黄壤细菌、真菌群落结构和多样性的影响

【目的】探究施用炭基肥对植烟黄壤质量影响的微生物学机制,为应用炭基肥培育植烟黄壤肥力提供科学依据。【方法】2016年,以烤烟品种云烟87和贵州黄壤为供试材料,通过大田试验,设置不施肥(NF)、常规肥(CF,条施有机肥和烤烟专用基肥,穴施烤烟专用追肥)和炭基肥(BF,条施炭基有机肥和炭基复混肥,穴施烤烟专用追肥) 3个处理,2年后采集样品,采用Illumina Miseq高通量测序技术,剖析土壤细菌、真菌群落结构和多样性的响应差异,揭示影响微生物的主要土壤因子。【结果】与NF处理和CF处理比较,BF处理烤烟产量提高,土壤碱解氮和有效磷含量显著提高。BF处理土壤细菌OTUs数量最大(1592),显著大于其余两处理;土壤细菌丰富度和多样性指数最高。BF处理土壤真菌OTUs数量最小(280);土壤真菌丰富度和多样性指数最低。BF处理土壤细菌群落物种最多样,属于25个门,CF处理属于23个门,NF处理仅属于22个门。细菌门水平,BF处理拟杆菌门(Bacteroidetes)相对丰度(1.50%)提高,Latescibacteria相对丰度(0.11%)降低;与NF处理比较,拟杆菌门、Latescibacteria相对丰度差异显著。真菌门水平,BF处理接合菌门(Zygomycota)相对丰度(2.18%)显著降低;与NF处理相比,壶菌门(Chytridiomycota)相对丰度(0.01%)显著降低。真菌属水平,BF处理镰刀菌属(Fusarium)相对丰度(5.83%)显著降低;与NF处理相比,BF处理被孢霉属(Mortierella,2.11%)、葡萄穗霉属(Stachybotrys,0.90%)、链格孢属(Alternaria,0.01%)(烟草赤星病病原菌)相对丰度显著降低。不同施肥处理下,引起细菌群落结构变化的最主要土壤因子为pH,导致真菌群落结构变化的最主要土壤因子为有效磷。【结论】炭基肥引发土壤生物化学环境改变,进而导致土壤细菌、真菌群落结构和多样性发生变化,优化土壤生态。     

减施化肥配施有机肥对荔枝园土壤微生物区系的影响

有机肥替代部分化肥对荔枝生产有提质增效作用。为进一步探讨荔枝土壤微生物学机制,本试验以19年生“妃子笑”荔枝为对象,以化肥处理(CF)为对照,研究2018—2020连续两年减施化肥(平均减施化肥总养分21.5%)配施羊粪(OF)和配施生物有机肥处理(BIO)对土壤微生物多样性、群落组成及差异微生物等的影响,为荔枝科学施肥提供理论指导。结果表明: 与CF相比,连续两年OF和BIO处理均可有效提高荔枝产量和品质,产量平均增幅分别为23.1%和39.0%。土壤有机质含量和pH值均明显提高,土壤有效磷、有效钾、有效钙、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜和有效锌含量均有不同程度增加。施用两种有机肥均能提高根际土壤细菌和真菌多样性,对非根际土壤影响不明显,同时改变土壤微生物群落结构,增加拟杆菌门、变形菌门和芽单胞菌门等富营养型细菌类群,减少酸杆菌门、绿弯菌门等贫营养型细菌类群。与CF相比,OF处理下MND1属和BIO处理下TK10属、芽单胞菌属、黄色杆菌属、木霉属、毛匍孢霉属的相对丰度均显著提高,并与产量呈显著正相关关系。综上,在荔枝上连续两年采用有机肥替代部分化肥可有效提高土壤pH值和养分有效性,增加根际土壤微生物丰富度和多样性,改变土壤微生物群落结构,从而形成更有利于产量提高和品质提升的微生物区系。     

冬小麦免耕覆盖与生物有机肥施用对土壤细菌群落的影响

为揭示保护性耕作措施对土壤细菌群落结构及多样性的影响规律,选取免耕覆盖＋施生物有机肥（NF）、免耕覆盖＋不施生物有机肥（NC）、传统耕作不覆盖＋施生物有机肥（TF）和传统耕作不覆盖＋不施生物有机肥（TC）4个处理,以农田土壤生态系统为研究对象,利用16S rDNA基因Illumina MiSeq高通量测序技术,研究了冬小麦免耕覆盖与生物有机肥施用对土壤细菌群落结构及多样性的影响。结果表明：1）与TC处理相比,NF处理显著降低了土壤pH （P=0.03^*）,增加了土壤全氮（P=0.002^**）、总碳含量（P=0.0001^**,P=0.007^**）,影响了土壤碳/氮比分配（P=0.003^**）。2）从16个土壤样本中共获得细菌27门、86纲、125目、213科和315属,其中放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和变形菌门（Proteobacteria）为优势菌门,其相对丰度约占总丰度的82.40%。3）与传统耕作施生物有机肥处理相比,免耕覆盖施生物有机肥增加了土壤细菌的多样性指数（Simpson指数和Shannon指数）,降低了ACE丰富度指数。4）NMDS及多元分析结果表明：土壤细菌群落丰富度指数、多样性指数均与土壤pH、速效磷和土壤碳/氮比成正相关,与土壤微生物生物量碳（SMBC）和土壤总碳成负相关;其中,土壤pH和SMBC分别是影响酸杆菌门和放线菌门的主要驱动因子。施生物有机肥和耕作措施两种因素均对土壤细菌群落结构组成产生了影响,但以施用生物有机肥对土壤细菌群落多样性的影响较明显;此外,施用生物有机肥在传统耕作和免耕覆盖两种情况下均增加了冬小麦产量,但以传统耕作施生物有机肥处理最明显。因此,传统耕作配施生物有机肥是宁夏南部山区改善土壤理化性质、增加土壤细菌群落丰富度和多样性的重要途径。     

菜籽饼肥对香蕉枯萎病的防效及其对土壤细菌的影响

研究菜籽饼肥对香蕉枯萎病的防治效果,探究菜籽饼肥施用后对土壤细菌群落的影响.设置2组实验,CN组为菜籽饼肥处理组,YN组为对照实验组.种植120d后,统计各组的发病率;利用qPCR技术检测2组中的FOC4孢子数量;采集2组土壤,利用Illumina Miseq高通量测序平台对CN处理组与YN对照组的土壤细菌群落结构和差异进行分析对比.实验研究发现:(1)施菜籽饼肥的CN处理组枯萎病发病率比YN对照组低63.33％;施用菜籽饼肥的处理土壤中FOC4的数量由2.94×104个/克土下降为1.96×103个/克土,YN对照组土壤中FOC4孢子的数量由2.94×104个/克土上升为4.55×105个/克土,CN处理组较YN对照组枯萎病菌数量下降了 2个数量级;(2)土壤细菌宏基因组微生物分类测序结果显示,CN处理组的Alpha多样性指数均优于YN对照组,这表明施用菜籽饼肥后增加了土壤细菌群落的丰度及多样性;(3)在门水平上,菜籽饼肥处理增加了变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度,同时也降低了酸杆菌门(Acidobact-eria)、厚壁菌门(Firmicutes)和Patescibacteria等菌门的相对丰度;在属水平,CN处理组中的不动杆菌属(Aci-netobacter)、水杆菌属(Aquabacterium)、热单胞菌属(Thermomonas)、产黄杆菌属(Rhodanobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和奥托氏菌属(Ottowia)等菌属的相对丰度较YN对照组有明显提高,而酸热菌属(Acidother-mus)、Bryobacter菌属以及Acidipila等菌属相对丰度较YN对照组有所减少.施用菜籽饼肥可以改变土壤中细菌的群落结构,显著降低土壤中FOC4孢子数量,从而降低香蕉枯萎病的发病率.本研究结果为菜籽饼肥用于香蕉枯萎病综合防控提供了理论依据.     

香蕉假茎生物炭对根际土壤细菌丰度和群落结构的影响

【目的】将香蕉假茎生物炭施加到土壤,探讨香蕉假茎生物炭对香蕉根际土壤微生物的影响。【方法】以香蕉假茎生物炭(BPB)0、1%、2%、3%的质量比与土壤均匀混合。盆栽培养3个月后分离香蕉根际土壤。采用16S rRNA高通量测序技术对根际土壤细菌群落结构和丰度进行表征。【结果】提高BPB施用量可增加土壤有机质、有效钾、有效磷含量,提高土壤pH值,但降低有效氮浓度。在1%BPB样品中获得2278个OTUs,其显示细菌群落中的最大多样性。施加3%的BPB处理土壤,拟杆菌门、疣微菌门和厚壁菌门的相对丰度显著增加;放线菌门、酸杆菌门、芽单胞菌门明显减少。主成分分析发现,1%BPB和2%BPB处理的样本之间土壤细菌群落相似。【结论】施加不同比例BPB改变了根际土壤中细菌丰度和群落结构,且高比例添加改变更加明显。     

Lime and ammonium carbonate fumigation coupled with bio-organic fertilizer application steered banana rhizosphere to assemble a unique microbiome against Panama disease

Microbiome plays a key role in determining soil suppressiveness against invading pathogens. Our previous study revealed that microbial community of bulk soil could be manipulated by lime and ammonium bicarbonate fumigation followed by biofertilizer application. However, the assembly of microbial community suppressive to banana Panama disease in the rhizosphere is still unclear. In this study, we used high-throughput sequencing and quantitative PCR to explore the assembly of rhizosphere microbiome associated with banana Panama disease suppression in a two-seasonal pot experiment. We found biofertilizer applied to lime and ammonium bicarbonate fumigated soil significantly (P < 0.05) reduced the abundance of rhizosphere Fusarium oxysporum compared to biofertilizer applied to non-fumigated soil. Principal coordinate analysis revealed that biofertilizer applied to lime and ammonium bicarbonate fumigated soil re-shaped the rhizosphere bacterial community composition by increasing the phylogenetic relatedness, and stimulating indigenous microbes, for example, Gemmatimonas, Sphingomonas, Pseudomonas, Lysobacter and Bacillus. Co-occurrence analysis revealed that potential species involved in disease suppression were more interrelated in disease-suppressive soils. Taken together, lime and ammonium bicarbonate fumigation followed by biofertilizer application could induce banana rhizosphere to assemble beneficial microbes dominated consortia to suppress banana Panama disease.     

生姜共生真菌的分离及其体外抑菌效应初探

为筛选得到优良植物病害生防菌,对广西生姜Zingiber officinale种植区健康生姜根系和叶片中的共生真菌进行了组织分离,以生姜茎腐病菌群结腐霉Pythium myriotylum和香蕉枯萎病菌尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 4为指示菌,通过平板对峙培养法和发酵液菌落直径法试验进行筛选评价,并结合形态学观察及ITS序列分析对筛选出的生防效果最好的共生真菌进行了鉴定。结果表明,从生姜植株共分离得到34株共生真菌,其中根系分离22株,叶片分离12株;对峙培养发现有6株共生真菌对生姜茎腐病菌和香蕉枯萎病菌均有抑制作用;其中菌株SBM-11拮抗作用最强,对生姜茎腐病菌抑制率达到93%,对香蕉枯萎病菌抑制率达到82%;SBM-11的发酵液对生姜茎腐病菌和香蕉枯萎病菌抑制率分别为82%、73%,与其他菌株发酵液抑制效果相比差异明显;结合形态和分子鉴定结果表明SBM-11菌株为绿色木霉Trichoderma viride,极具生防潜力。     

生物肥与甲壳素和恶霉灵配施对香蕉枯萎病的防治效果

通过盆栽试验研究了生物肥与甲壳素和恶霉灵配施防治香蕉枯萎病效果,试验结果表明,生物肥与恶霉灵配施(H+F)处理香蕉枯萎病病情指数最高,生物肥与甲壳素配施(C+F)处理病情指数最低。单独生物肥处理防病效果为32.8%,生物肥与甲壳素配施处理为42.5%,而生物肥与恶霉灵配施加重了香蕉枯萎病病情。Biolog Eco微平板研究发现,AWCD(平均每孔颜色变化率)和Shannon等4个多样性指数变化趋势与防病效果相反:防病效果好的处理,土壤细菌功能多样性指数反而低,经检测发现病原真菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense)可利用Biolog Eco微平板上碳源底物并发生颜色变化,干扰测定结果。T-RFLP分析土壤细菌DNA多样性,对照(灭菌生物肥)土壤中TRFs末端限制性片段最少,生物肥与甲壳素配施处理最多。与网上数据库比较,生物肥与甲壳素配施增加了土壤中芽胞杆菌种类,与恶霉灵配施降低了芽胞杆菌种类。分析发现,T-RFLP和Biolog的主成份分析载荷图具有较高一致性。因此,生物肥与生物农药甲壳素配施,从生态角度控制土传病害,优势互补,提高了土壤细菌多样性,改善了土壤细菌群落结构,有利于提高防病效果。     

香蕉植株根区土壤的真菌多样性分析

尖孢镰孢菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)是香蕉枯萎病的病原菌,该菌是一种土壤习居菌,了解香蕉根区土壤中真菌多样性及镰孢菌属(Fusarium)真菌所占比例,对如何减少土壤中的病原菌、预防香蕉枯萎病的发生有重要的指导意义。该文通过采集不同宿根年限的香蕉健康植株和枯萎病植株的根区土壤,利用高通量测序技术测定土壤样品中的真菌种群。结果表明:(1)同一宿根年限的香蕉植株中,健康植株根区土壤中所获的reads及OTUs数量均高于枯萎病植株,说明健康植株根区土壤的真菌多样性丰富于枯萎病植株。(2)除了一年生香蕉枯萎病植株以担子菌门(Basidiomycota)为主外,其他土壤样品中均以子囊菌门(Ascomycota)为主,其中的丛赤壳科最高相对丰度来自三年生健康植株的根区土壤(26.02%),其次是五年生的枯萎病植株根区土壤(15.56%)。(3)在丛赤壳科中,镰孢菌属在三年生健康植株土壤中的相对丰度最高(2.54%),在其他样品中的相对丰度在0.1%～0.65%之间;在镰孢菌属中,腐皮镰孢菌(Fusarium solani)的相对丰度(0～1.59%之间)高于尖孢镰孢菌(F.oxysporum),尖孢镰孢菌仅占很小的比例(相对丰度0～0.08%之间)。可见,在不同香蕉植株的根区土壤中,健康植株的根区土壤真菌多样性高于枯萎病植株,无论是健康植株还是枯萎病植株的根区土壤中,作为香蕉枯萎病病原菌的镰孢菌属或尖孢镰孢菌的群体均不占主导地位。     

Deep 16S rRNA Pyrosequencing Reveals a Bacterial Community Associated with Banana Fusarium Wilt Disease Suppression Induced by Bio-Organic Fertilizer Application

Our previous work demonstrated that application of a bio-organic fertilizer (BIO) to a banana mono-culture orchard with serious Fusarium wilt disease effectively decreased the number of soil Fusarium sp. and controlled the soil-borne disease. Because bacteria are an abundant and diverse group of soil organisms that responds to soil health, deep 16 S rRNA pyrosequencing was employed to characterize the composition of the bacterial community to investigate how it responded to BIO or the application of other common composts and to explore the potential correlation between bacterial community, BIO application and Fusarium wilt disease suppression. After basal quality control, 137,646 sequences and 9,388 operational taxonomic units (OTUs) were obtained from the 15 soil samples. Proteobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes, Gemmatimonadetes and Actinobacteria were the most frequent phyla and comprised up to 75.3% of the total sequences. Compared to the other soil samples, BIO-treated soil revealed higher abundances of Gemmatimonadetes and Acidobacteria, while Bacteroidetes were found in lower abundance. Meanwhile, on genus level, higher abundances compared to other treatments were observed for Gemmatimonas and Gp4. Correlation and redundancy analysis showed that the abundance of Gemmatimonas and Sphingomonas and the soil total nitrogen and ammonium nitrogen content were higher after BIO application, and they were all positively correlated with disease suppression. Cumulatively, the reduced Fusarium wilt disease incidence that was seen after BIO was applied for 1-year might be attributed to the general suppression based on a shift within the bacteria soil community, including specific enrichment of Gemmatimonas and Sphingomonas.     

Bioorganic Fertilizer Enhances Soil Suppressive Capacity against Bacterial Wilt of Tomato

Tomato bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is one of the most destructive soil-borne diseases. Many strategies have been taken to improve soil suppressiveness against this destructive disease, but limited success has been achieved. In this study, a novel bioorganic fertilizer revealed a higher suppressive ability against bacterial wilt compared with several soil management methods in the field over four growing seasons from March 2011 to July 2013. The application of the bioorganic fertilizer significantly (P<0.05) reduced disease incidence of tomato and increased fruit yields in four independent trials. The association among the level of disease incidence, soil physicochemical and biological properties was investigated. The soil treated with the bioorganic fertilizer increased soil pH value, electric conductivity, organic carbon, NH₄ ⁺-N, NO₃ ^--N and available K content, microbial activities and microbial biomass carbon content, which were positively related with soil suppressiveness. Bacterial and actinomycete populations assessed using classical plate counts were highest, whereas R. solanacearum and fungal populations were lowest in soil applied with the bioorganic fertilizer. Microbial community diversity and richness were assessed using denaturing gel gradient electrophoresis profile analysis. The soil treated with the bioorganic fertilizer exhibited higher bacterial community diversity but lower fungal community diversity. Redundancy analysis showed that bacterial community diversity and richness negatively related with bacterial wilt suppressiveness, while fungal community richness positively correlated with R. solanacearum population. We concluded that the alteration of soil physicochemical and biological properties in soil treated with the bioorganic fertilizer induced the soil suppressiveness against tomato bacterial wilt.     

产紫篮状菌的生防潜力及其对土壤微生物群落的调控

产紫篮状菌Q2菌株是一株分离自健康黄瓜根际的有益微生物。本文通过平皿对峙培养、温室盆栽试验和田间试验评估了Q2菌株对4种土传病害的生防潜力及其与土壤熏蒸技术结合对苦瓜枯萎病的防治效果,并通过平皿稀释培养法、高通量技术和定量PCR技术对其防治苦瓜枯萎病及调控土壤微生物群落的机制进行研究。结果表明: 在温室条件下,Q2菌株对苦瓜枯萎病、烟草黑胫病、烟草根黑腐病和马铃薯茎基腐病具有明显的预防效果,对烟草黑胫病和苦瓜枯萎病防治效果分别达到75.3%和63.4%。在苦瓜枯萎病人工病圃中,单一产紫篮状菌Q2制剂对苦瓜枯萎病的防治效果为51.0%,其结合威百亩土壤熏蒸技术在相同试验条件下对枯萎病的防治效果则达到80%以上。威百亩土壤熏蒸显著降低了土壤中苦瓜枯萎病病原菌即尖镰孢菌的丰度,而Q2菌株有效地抑制了尖镰孢菌数量的恢复趋势。施用Q2菌株显著富集了土壤中的青霉菌、芽孢杆菌和Gaiella等有益微生物,抑制了尖镰孢菌的恢复。土壤熏蒸后,施用产紫篮状菌Q2菌株有助于土壤有益微生物菌群的形成,从而抑制尖镰孢菌,实现对苦瓜枯萎病的防治。