复合微生物菌肥KMM减缓苹果再植病害机制

为揭示木美土里复合微生物菌肥(Kimidori microbial manure,KMM)促进再植苹果树的生长及减缓苹果再植病的作用机制,采用土壤常规农业化学分析法和Illumma MiSeq高通量测序技术比较分析KMM和常规有机肥(对照)处理后再植苹果树的生长指标、理化因子、根际土壤酶活性以及细菌群落结构和功能的变化。结果表明,施用KMM后,果树的株高增长率、干径增长率、叶绿素含量、分枝个数和分枝长度等生长指标均显著升高,有机质含量显著增加,中性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均显著提高,同时增加了再植土壤细菌群落的丰富度和多样性。从采集土壤中分离得到51株细菌并进行盆栽试验,其中经KMM-15、KMM-37和KMM-50菌株处理后海棠苗叶绿素含量、株高、茎粗均显著提高,经鉴定这3株菌株为贝莱斯芽胞杆菌Bacillus velezensis。表明春秋2次施用KMM提高了土壤有机质含量和酶活性,并重塑了根际土壤中细菌群落结构,进而缓解苹果再植病害发生程度,促进果树生长。

根皮苷对苹果再植病害及对再植土壤真菌群落的影响

为研究根皮苷对诱发苹果再植病害的作用和影响机制,本文通过盆栽实验研究了不同浓度根皮苷对八棱海棠幼苗生长和土壤酶活性,对病原真菌菌丝生长和产孢以及对土壤真菌群落结构的影响。结果表明,添加外源根皮苷显著限制了盆栽八棱海棠幼苗的生长,其中对株高影响最大,降低了65.3%;改变了中性磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶和过氧化氢酶等再植土壤酶活性;刺激腐皮镰孢菌菌丝的生长,显著增加了层出镰孢菌的菌丝干重与产孢量,分别提高48.2%和60.0%。重要的是,添加外源根皮苷的土壤和原始土壤及对照土壤相比,真菌群落组成和结构发生了很大变化。高通量测序结果分析表明,添加40 mg·kg^(-1)根皮苷显著降低了土壤真菌群落的多样性和均匀度,其中添加根皮苷的非灭菌土壤中与再植病害发生程度具有负相关性的被孢霉属的相对丰度显著降低。因此,根皮苷的积累可以改变真菌群落结构和土壤酶活性,并在一定程度上促进病原镰孢菌的生长和产孢,抑制再植苹果幼树的生长,进而诱导苹果再植病害的发生。

复合微生物菌肥对苹果再植病害调控及对根围土壤真菌群落结构的影响

为研究复合微生物菌肥对再植苹果幼树的影响,从再植土壤酶活性、真菌群落结构和功能的方面分析,探究复合微生物菌肥的作用机理。本研究设置了KMM和对照CK两个处理,再植苹果树于春秋两次分别施用复合微生物菌肥(KMM)和有机肥(CK)。通过土壤常规农业化学分析法和Illumma MiSeq高通量测序技术,系统研究了两个处理再植苹果树的生长、根围土壤酶活性以及真菌群落结构和功能的变化。试验结果表明,施用复合微生物菌肥显著提高了再植苹果幼树株高、干径、叶绿素、分枝个数和分枝长度;提高再植土壤酶活性(中性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶);降低再植土壤真菌群落丰富度,改变真菌群落结构。相对丰度高于1%的优势真菌属中有21个菌属与再植果树的5项生长参数具有相关性,并且在不同分类水平上具有一定的差异,缝壳菌属(Lophiostoma)、织球壳菌属(Plectosphaerella)、赤壳菌属(Nectria)和维希尼克氏属(Vishniacozyma)显著增加,丝孢菌属(Anguillospora)和假丝酵母菌属(Pseudeurotium)显著降低。通过对测序片段功能水平的分析,在二级功能水平上显著降低了真菌群落氨基酸、核苷和核苷酸的生物合成、电子转移、发酵、呼吸、CTP生物合成嘧啶脱氧核糖核酸功能序列的丰度值,共6种功能类群均与土壤酶活性呈负相关。施用复合微生物菌肥,改变了真菌群落结构,减弱真菌群落相关代谢的功能,提高土壤酶活性,促进再植苹果幼树的生长。