土壤消毒是一种防治土传病害的有效措施.化学熏蒸和生物熏蒸是目前常用的土壤消毒技术.然而,关于化学熏蒸和生物熏蒸对土壤微生物群落影响异同性的研究仍鲜有报道.研究以未熏蒸土壤为对照,向土壤中添加0.1％、0.2％和0.5％(质量分数)芥菜籽粕和0.1％(质量分数)威百亩,探究芥菜籽粕熏蒸和威百亩熏蒸下土壤微生物群落的变化及二者之间的差异.结果表明:芥菜籽粕熏蒸和威百亩熏蒸对土壤微生物群落的影响具有相似性也有差异性.芥菜籽粕熏蒸和威百亩熏蒸会显著改变土壤细菌及真菌群落结构(P＜0.01),熏蒸材料的种类和用量而不是熏蒸时间对土壤细菌和真菌群落结构产生了显著影响(P＜0.01).在杀灭有害微生物方面,0.5％芥菜籽粕熏蒸和威百亩熏蒸能够降低土壤中镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度.在富集有益微生物方面,芥菜籽粕熏蒸和威百亩熏蒸能够富集土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)和马杜拉放线菌属(Actinomadura),其中0.5％芥菜籽粕熏蒸能够富集藤黄色单胞菌属(Luteimonas)和野野村氏菌属(Nonomuraea),威百亩熏蒸能够富集小单胞菌属(Micromonospora)和青霉菌属(Peniclillium).在微生物功能方面,0.5％芥菜籽粕熏蒸和威百亩熏蒸增强了土壤细菌化能异养和需氧化能异养功能,减弱了土壤真菌病害相关功能,0.5％芥菜籽粕熏蒸还增强了土壤细菌硝酸盐还原和碳氢化合物降解功能.综上,芥菜籽粕熏蒸和威百亩熏蒸能够通过富集芽孢杆菌属和马杜拉放线菌属等有益微生物和消减镰刀菌属有害微生物来调控土壤微生物群落,使土壤具有预防土传真菌病害和促进作物生长的潜力.

[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.

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.

为了缓解甘肃省白银市日光温室茄(Solanum melongena L.)种植区连作障碍严重的现状,本研究比较分析了不同土壤消毒剂处理对日光温室茄自根苗一大茬连作栽培茄子产量、酶活性、土壤微生物数量等土壤生化性状的影响.本研究共设置5个处理:对照(CK)、威百亩消毒(SFW)、石灰氮消毒(SFS)、棉隆消毒(SFM)和绿亨二号消毒(SFL).结果表明:四种土壤消毒方式均能显著提高茄产量.其中经SFS处理过的土壤对连作茄子的增产效果最好,产量较CK显著增加6.30％,其次为SFW和SFL,较CK分别增加5.40％和4.29％.通过对土壤生化性质分析表明,各处理不仅能使土壤中的碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶等酶的活性显著提高(P＜0.05),而且也对土壤中的微生物数量有一定的影响作用,在茄生育后期土壤中的放线菌和细菌数量明显增加,真菌的数量降低.四种不同的土壤消毒剂处理均能显著改善茄连作土壤的微生态环境,缓解设施茄的连作障碍,其中SFS的处理效果最佳,其次为SFL和SFW.与其他三种土壤消毒剂相比,SFL以其应用技术简单且对环境污染小的特点,可在日光温室栽培中作为土壤消毒剂推广应用.本研究为该区设施茄子绿色生产技术提升提供依据.