三种菌肥对连作平邑甜茶根系生长和土壤真菌群落多样性的促进效应

【目的】以苹果常用砧木平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗为试材,盆栽条件下研究圆弧青霉D12、哈茨木霉、草酸青霉A1等对根系形态及土壤真菌的影响,为生物防控苹果连作障碍提供理论依据。【方法】试验材料为平邑甜茶实生苗,连作土壤采自山东省泰安市满庄滩清湾31年生老苹果园,设置5个处理:连作土(CK1)、载体基质(CK2)、施用圆弧青霉D12菌肥处理(T1)、施用哈茨木霉菌肥处理(T2)、施用草酸青霉A1菌肥处理(T3),菌肥加入量为连作土壤质量的1.00%,移栽4个月后测定根系呼吸速率、根系保护酶、土壤真菌多样性等指标。【结果】与CK1相比,T1、T2、T3均能够促进植株根系鲜重增加和根系呼吸速率提高,显著提高根系保护酶活性,降低MDA含量;T2、T3效果较好,其SOD活性分别增加了45.46%、46.82%、POD活性分别增加了120.06%、108.73%,CAT活性分别增加了84.15%、87.82%。与CK1相比,T1、T2、T3土壤中镰孢菌属的相对丰度分别降低了41.14%、49.34%、79.10%,而青霉属和木霉属分别增加了227.18%、222.91%、890.94%和76.55%、462.71%、213.56%,真菌多样性指数(Ace指数、Chao指数、Shan指数)均明显提高,Simpson指数则有所下降。【结论】连作土壤中施用圆弧青霉D12、哈茨木霉、草酸青霉A1均可提高根系保护酶活性和根系活力,降低土壤中镰孢菌丰度,其中哈茨木霉和草酸青霉A1效果较好,可用于苹果连作障碍的防控。

草酸青霉A1菌株的鉴定及对苹果4种镰孢病菌的拮抗作用

从连作条件下的平邑甜茶健康根系分离得到1株内生真菌A1,通过形态学特征、培养特性观察鉴定该菌属于青霉属,将其ITS r DNA序列和β-tubulin序列与Gen Bank中已知标准菌株的ITS r DNA序列和β-tubulin序列进行比对,并利用MEGA5.05软件构建青霉菌A1菌株进化树。结果表明,青霉菌A1与草酸青霉Penicillium oxalicum(KF152942.1,KC344990.1)序列同源性最高,为100%,最终将青霉菌A1鉴定为草酸青霉A1。在马铃薯培养基(PDA)和玉米粉培养基上分别将内生真菌A1与尖孢镰孢菌、串珠镰孢菌、层出镰孢菌和腐皮镰孢菌进行对峙试验,结果在PDA培养基上对菌丝生长抑制率分别为42.0%、74.0%、47.0%和54.5%,拮抗系数达到Ⅱ级或Ⅰ级,在玉米粉培养基上菌丝生长抑制率分别为60.5%、82.2%、68.4%和53.4%,拮抗系数达到Ⅱ级或Ⅰ级,说明草酸青霉A1对4种苹果连作障碍病原镰孢属真菌具有较好的抑制作用。平邑甜茶盆栽试验结果表明,与连作土对照相比,A1菌肥显著促进了连作平邑甜茶幼苗鲜样质量、干样质量的增加,分别增加2.53倍和2.35倍,说明草酸青霉A1菌肥能在一定程度上减轻苹果连作障碍。使用实时荧光定量技术对土壤中的尖孢镰孢菌基因拷贝数进行检测,发现A1菌肥处理的土壤中尖孢镰孢菌的基因拷贝数量大幅下降,说明草酸青霉菌A1可以抑制其生长。A1菌株可作为防控苹果连作障碍的拮抗菌进一步研究。