香蕉-甘蔗轮作模式防控香蕉枯萎病的持续效果与土壤微生态机理(Ⅰ)

近年来,珠三角部分蕉农采用香蕉和甘蔗轮作防控香蕉枯萎病,并取得一定成效,我国古籍《广东新语》也有香蕉-甘蔗轮作的记载,但是关于该轮作模式的作用、效果及控病机理尚不明确。本文研究了连作香蕉地轮作不同年限甘蔗对香蕉枯萎病的控制作用,并从土壤微生态角度探讨其作用机理。试验设置4个处理:连作香蕉11年(CK)、香蕉连作地—甘蔗1年—香蕉1年(GZ1)、香蕉连作地—甘蔗2年—香蕉1年(GZ2)和香蕉连作地—甘蔗3年—香蕉1年(GZ3)。研究轮作甘蔗不同年限对后茬香蕉枯萎病发病率的影响,同时通过测定土壤可培养微生物数量,并利用高通量测序技术分析土壤微生物结构,揭示轮作甘蔗影响后茬香蕉枯萎病发生的土壤微生态机制。结果表明,连作蕉地香蕉枯萎病发病率为49.15%,而轮作甘蔗1年后茬香蕉枯萎病发病率降至17.86%,轮作2年和3年甘蔗后茬香蕉枯萎病发病率仅为1.79%。土壤可培养细菌总数随着轮作甘蔗年限的增加而显著增加,可培养放线菌总数和尖孢镰刀菌则呈逐渐减少的趋势,真菌总数无显著变化。土壤细菌多样性指数随轮作甘蔗年限的增加而降低。假单胞菌目(Pseudomonadales)、浮霉菌目(Planctomycetales)、酸微菌目(Acidimicrobiales)和土壤红杆菌目(Solirubrobacterales)的细菌丰度呈随甘蔗种植年限增加而逐年增加的趋势,并与香蕉枯萎病发病率呈显著负相关关系。酸杆菌目(Acidobacteriales)、红螺菌目(Rhodospirillales)和军团菌目(Legionellales)的细菌丰度则呈随甘蔗种植年限逐年降低趋势,并与香蕉枯萎病发病率呈显著正相关。连作香蕉地轮作甘蔗,能够显著降低后茬香蕉枯萎病的发病率,并且随着甘蔗轮作时间年限的增加,发病率逐年降低。轮作甘蔗通过改变土壤微生物群落结构而间接影响尖孢镰刀菌的生存环境,从而降低香蕉枯萎病发病率,轮作2年甘蔗,即可达到显著控病效果。此结果与《广东新语》中关于香蕉-甘蔗轮作年限的记载一致。

稻秆淹水处理对高发病香蕉园土壤理化性状及病原菌的影响

采用室内模拟土壤添加稻秆后淹水的方法,通过对淹水处理期间土壤理化指标和尖孢镰刀菌数量的测定,研究了淹水期间不同稻秆用量对连作香蕉枯萎病高发香蕉园土壤性状和尖孢镰刀菌数量的影响。结果表明,与对照相比,常规淹水和淹水添加稻秆处理,均能明显降低土壤氧化还原电位(Eh)和尖孢镰刀菌数量,提高土壤p H值、有机质含量、有效磷含量、速效钾含量、有机酸浓度和Fe2+的浓度。处理36 d后,常规淹水、淹水添加0.5%稻秆、淹水添加1.0%稻秆、淹水添加2.0%稻秆等处理土壤中尖孢镰刀菌数量分别比对照降低了18.62%、33.95%、39.51%、47.84%。因此,对香蕉枯萎病高发蕉园,可采用稻秆还田后淹水的方法降低土壤中尖孢镰刀菌数量。

不同菠萝品种种植对连作蕉园土壤理化性质和可培养微生物数量的影响

【背景】不同作物轮作是克服作物连作障碍的重要措施,香蕉与菠萝轮作能有效缓解香蕉土传枯萎病。【目的】以休耕(CK)、高病蕉园土壤中种植巴西香蕉苗(B)、高病蕉园土壤中种植"巴厘"菠萝苗(B_BP)、高病蕉园土壤中种植"金菠萝"菠萝苗(B_GP)和高病蕉园土壤中种植"台农17号"菠萝苗(B_PP)为对象,研究不同菠萝品种种植对连作蕉园土壤理化性质和可培养尖孢镰刀菌、真菌、细菌和放线菌数量的影响,揭示不同菠萝品种种植在高病蕉园土壤中理化性质差异及微生物分布特征。【方法】采用盆栽试验结合可培养微生物研究方法,探究在高病蕉园土壤种植不同菠萝品种后的土壤理化性质和可培养微生物数量的变化。【结果】与休耕(CK)处理相比,高病蕉园土壤中继续种植巴西香蕉苗(B)处理显著增加土壤中尖孢镰刀菌数量,而种植菠萝品种"金菠萝"和"台农17号"(B_GP和B_PP)处理均能显著降低土壤中可培养尖孢镰刀菌数量,增加细菌和放线菌数量。土壤速效磷、细菌及放线菌数量均与可培养尖孢镰刀菌数量呈显著负相关关系;pH和真菌数量与可培养尖孢镰刀菌数量呈显著正相关关系。主坐标分析(principalco-ordinatesanalysis,PCoA)和多元回归树(multivariate regression trees,MRT)分析结果表明,种植"金菠萝"和"台农17号"菠萝(B_GP和B_PP)处理间的土壤肥力质量相近,并显著区别于其他3个处理。【结论】在高发病香蕉园地,种植菠萝品种"金菠萝"和"台农17号"(B_GP和B_PP)可以显著改善其土壤理化性质和土壤可培养微生物状况,对香蕉连作障碍有较好的缓解作用。