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摘要 植物-土壤-微生物共同构成根际微生态,其对植物健康和生长产生巨大影响。果树连作后根际微生态发生变化,影响果树栽培和果实品质。从果树连作障碍的成因出发,通过分析果树连作对微生物多样性的影响、土壤微生物多样性对果树连作的响应,总结出果树连作的解决措施,旨在为果树连作障碍修复提供帮助。
关键词 连作障碍;土壤微生物多样性;根际微生态;果树
中图分类号 S 606+1.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)21-0015-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.005
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Continuous Cropping of Fruit Trees on Soil Microbial Diversity
MA Xiao-xiao, ZHANG Xiang-hui,HUANG Min et al
(Guangdong AIB Polytechnic College, Guangzhou, Guangdong 510507)
Abstract Plant-soil-microbe constitute rhizosphere micro-ecology which has great influence on plant health and growth. After continued planting, the changes of rhizosphere micro-ecologicy influence the fruit tree cultivation and fruit quality. Based on the causes of continuous cropping obstacles of fruit trees, this paper analyzes the impact of continuous cropping of fruit trees on microbial diversity and the response of soil microbial diversity to continuous cropping of fruit trees. It summarizes the solutions to replant diseases, and aims to provide help for the repair of continuous cropping obstacles of fruit trees.
Key words Continuous cropping obstacle;Soil microbial diversity;Rhizosphere micro-ecology;Fruit tree
基金項目 国家重点研发计划子课题(2020YFD1000604-15);广东省普通高校青年创新人才类项目(2019GKQNCX051);广东省攀登计划(pdjh2020b107 pdjh2021b0834);2020年广东省普通高校重点领域(乡村振兴)专项(2020ZDZX1088)。
作者简介 马晓晓(1988—),女,山东滨州人,讲师,硕士,从事热带作物栽培与土壤地力改良研究。*通信作者:张祥会,讲师,硕士,从事土壤学与热作栽培研究;苏新国,教授,博士,从事植物营养和保鲜研究。
收稿日期 2021-06-26;修回日期 2021-07-16
随着人们需求的日益增加,水果产业迅猛发展,果树栽培面积保持逐年增长趋势。随着果树连作种植,连作障碍愈发严重,造成果实产量降低、品质下降、病害频发。解决连作障碍最有效的方法就是实行轮作或休耕,但由于土地利用率和经济收益偏低,实际生产中往往难以执行。
土壤理化性质恶化、化感作用、微生物种群失衡及致病菌的积累是造成连作障碍发生的主要原因[1]。根际微生物分解有机物质,参与养分循环,产生维生素、抗体、激素和信号分子[2],促进植物根对营养物质的吸收和植物成长,维持着土壤-植物生态系统的健康。土壤微生物多样性受到时间、空间因素、自然、人类活动等环境因素重要的影响[3]。果树连作后,根系会分泌化感物质,影响微生物的群落结构和种群数量,会造成有益菌的减少和有害菌的增加,最终导致
果树疫病的产生[4]。因此,探讨土壤微生物多样性对果树连作的响应机制,以期为解决果树连作提供一种新途径。
1 果树连作障碍的成因及对微生物多样性的影响
1.1 生物因素及对根际微生物的影响
连作障碍的生物因素包括根系分泌的自毒化感物质、根际微生物失衡和生理变异[5]。
由根系和根际微生物循环产生的自身毒素是果树连作障碍的主要诱因。已经被分离和鉴定的化感物质(表1)包括酚类、生物碱、萜类、酮类、烷烃、酯类、醇类、有机酸等[ 6-10],如对羟基苯甲酸和水杨酸[9]是葡萄的化感物质。化感物质会影响果树正常的生理生化反应过程,酚酸是梨的化感物质,会降低梨酶类的活性,加快叶绿素分解、减弱光合作用[11]。草莓幼根根系生理活动的功能和细胞保护酶的活性受酚酸抑制导致植物抗病能力降低。Tian等[5]研究表明,植物可以通过改变酶基因的表达来重建复杂的代谢通路,从而耐受连作和非生物胁迫。大部分受影响的通路基因与次生代谢密切相关。
植物的某些化感物质能影响附近植物的生长,且其作用随植物种类、部位和生育期的不同而有所差异[12]。连作梨园根际化感物质对再植幼苗不利[8],且根系浸提液对梨苗的抑制作用与浸提液的浓度呈正相关关系[11]。 根际微生物群落失调,致病微生物增多、有益微生物减少也会加剧连作障碍。Wu等[7]发现:连作使根际酚酸积累,导致尖孢镰刀菌大量生长,而尖孢镰刀菌菌丝的生长、产孢、毒素的产生反过来会抑制有益菌假单胞菌的生长。西瓜枯萎病发病高峰期,土壤中细菌、真菌的多样性及丰度均下降,随着发病逐渐稳定,根际微环境中细菌多样性、真菌多样性,以及两者的丰富度均有一定程度的恢复[13]。
致病微生物积累会损害或降低果树正常的生理活动,从而降低植物的抗性。接种尖孢镰刀菌后,植物木质部发生阻塞,根系水分和无机营养物质的运输受阻,导致其获得的水分减少,卡尔文循环中酶活性降低,致使光合作用降低[14]。黄龙病侵染引起柑橘韧皮部筛管堵塞,减少了柑橘根系分泌物[15],根系会缺乏碳水化合物而坏死。
1.2 环境因素及对根际微生物的影响
环境因子如空间分布、干旱、物候期、土壤质地等会影响果树连作障碍。不同有机酸在苹果连作园、老果园土壤中含量差异大[10]。根际微生物群落碳源利用类型因土壤质地而异,在砂壤土中利用顺序为氨基酸类、碳水化合物和羧酸类;在壤土中的利用顺序为碳水化合物、多聚物类和氨基酸类;在黏壤土中利用顺序为多聚物类、氨基酸类和碳水化合物[16]。尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌、葡萄座腔菌等致病菌的空间分布不一[17];拮抗性真菌,如木霉属和毛霉属真菌在云南苹果产区分布广泛。干旱也会影响土壤微生物多样性和酶活性[18]。
连作障碍也受施肥、耕作栽培方式等人为因素的影响。合理施用氮肥对茶园土壤微生物中细菌、放线菌及真菌数量与土壤中有效态养分含量具有良好的调节作用[19]。
施用氯酸钾会对土壤微生物(如丛枝菌根真菌)产生有害影响,降低土壤微环境中氯酸盐还原微生物的数量和活性并降低对磷的吸收和植物生物量,从而影响植物生长[20-23]。根系在一定程度上对反硝化势具有诱导效果,但根际与非根际土壤反硝化势会随着施肥处理的不同而不同[24]。使用氰氨化钙、石灰碳铵熏蒸可以改变土壤微生物多样性[25-26],其通过增加拮抗菌属生物相对丰度降低土传病害的发生。栽培模式、物候期及两者的互作对葡萄植株根际土壤中的细菌、放线菌数量有极显著影响[27]。不同连作年限或在不同生长阶段,土壤细菌和真菌多样性、丰富度、群落结构表现出一定的差异性。土壤微生物群落结构和丰度与土壤理化性质密切相关[28]。
2 土壤微生物多样性对果树连作的响应
2.1 有益微生物对连作障碍的响应
有益微生物通过产生促生类物质,如铁载体、吲哚乙酸和氨等[1 29-31],诱导植物抗性、改善根际生态[7,1 19,31-37]、分解自毒化感物质[1 38] 、拮抗和营养竞争、寄生、捕食、干扰病原物致病信号等缓解连作障碍。
假单胞菌属的细菌通过产生拮抗物质(如 4-二乙酰基间苯三酚、吩嗪、吡咯菌素及氰酸[39-40])、固氮、溶磷和产IAA等多种方式实现抗菌和促生功能。接种摩西球囊霉和胶质芽孢杆菌的混合菌剂可显著降低对羟基苯甲酸含量,且接种菌对其他酚酸物质均有不同程度的影响[38]。芽孢杆菌可分泌脂肽类、表面活性剂以及小分子挥发性物质等直接杀灭病原物或抑制病原物,从而降低连作土壤中土传疫病的发生[41]。枯草芽孢杆菌BLG010和淡紫拟青霉E16的复合菌肥(CMF)能促进香蕉生长、降低发病率;根际可培养真菌、细菌和放线菌数量增加,土壤呼吸速率提高[42]。解淀粉芽孢杆菌通过产生促生物质铁载体和吲哚乙酸、合成多种拮抗物质,对番茄青枯菌以及黄瓜、香蕉枯萎病菌有很好的拮抗作用[30]。芽孢杆菌对植物发挥促生作用,包括对系统抗性的诱导及提高根际有益菌数量,从而间接影响植物系统抗性[36]。木霉可以通过捕食尖孢鐮刀菌延长菌丝,此过程中控制了土壤中致病菌的数量,从而产生拮抗作用。棘孢木霉M45a可使西瓜藤长度、酸性磷酸酶、纤维素酶、过氧化氢酶、蔗糖酶的活性显著高于对照组[28],接种M45a降低了真菌多样性,增加了细菌多样性。另外,以病原菌为寄主的噬菌体也对土传病害具有抑制作用[43];部分原生生物也对病原菌具有抑制作用[44]。
陆地生态系统中80%以上的植物都与菌根真菌共生[45-48]。植物通过分泌物等为菌根真菌提供碳源,而菌根真菌则为共生的植物提供必需的养分,并且帮助宿主植物防御病害,以此提高植物本身的抗逆性,从而应对胁迫环境[49]。接种AM真菌可增加梨苗的酶活性、减缓叶绿素分解,提高梨幼苗的光合作用,从而显著缓解外源酚酸对梨苗的伤害[11]。丛枝菌根真菌(AMF)可与植物形成共生菌根,释放有机酸、磷酸酶和质子等根系分泌物,从而改变土壤结构和理化性质,改善植物酶活性、矿质营养吸收和水分利用、抗病性、抗盐性和抗寒性等多重生态功能[1 32-35,50-51]。植物则回馈部分光合作用产物帮助AMF生长发育,通过植物-真菌复合体提高碳水化合物代谢和光合效率等,促进植物生长和增加抗逆性[34]。AM真菌能够显著改善根际微生态环境,改变土壤酶活,并最终促进植物生物量生长[35]。
2.2 致病菌对连作障碍的响应
果树连作时,土壤中积累的自毒化感物质会导致以此为碳源的致病菌大量滋生。如尖孢镰刀菌、青枯菌通过抑制植物本身的生理代谢活动,导致植物生长受到抑制。尖孢镰刀菌为一种常见的土传维管束病害,受到植物根系分泌物(如羟基苯甲酸、寡糖和氨基酸物质)的诱导会萌发和生长[52],会抑制植物营养物质的运输,也会抑制植物的光合作用[53]。青枯菌的移动、趋化反应[54]、产生不同化学结构的铁载体[55]都可提高青枯菌的竞争力和致病性。根结线虫可通过破坏寄主根部组织提高青枯菌根际侵染的成功率[56]。原生动物(如鞭毛虫、变形虫)的捕食抑制了病原菌数量[57]。
3 果树连作的解决措施
3.1 实行间作 果樹栽培时,进行不同种属作物的间作,可以防止单一作物长期对土壤养分的固定消耗,也可避免单一化感物质的积累,以及由此引发的土壤微生物群落种类和丰度的降低。许振羽等[58]研究表明,与单作无氮相比,单作施氮和间作(无氮和施氮)明显降低桑树根际土壤pH值,显著提高有机质含量、有效氮、含水量和过氧化物酶、脲酶的活性。与休耕(CK)处理相比,高病蕉园土壤中,种植菠萝品种“金菠萝”和“台农17号”处理均能显著降低土壤中尖孢镰刀菌数量,增加细菌和放线菌数量[59]。
3.2 引入有益微生物或土壤生物
合理补施肥料及微生物菌剂可改善果树连作情况。有机物料发酵物可提高苹果连作土壤中的细菌含量,减少真菌数量[7],提高果实单果重和单株产量,提升果实的品质。引入微生物和其他生物,可以分解土壤化感物质,摩西球囊霉和胶质芽孢杆菌的混合菌剂显著降低对羟基苯甲酸含量,对其他酚酸物质均有不同程度的影响[38]。蚯蚓的活动可促进果树生长和提高果树产量及品质,改善土壤微环境,降低化感物质含量,提高微生物量、微生物的活性以及微生物的多样性,有利于土壤生态系统稳定性提高,进而提高生态系统的抗病功能[60]。
3.3 消杀处理连作土壤
对连作土壤进行消杀处理,可以减轻连作障碍。使用土壤消毒剂如氰氨化钙、石灰碳铵等熏蒸可以改变土壤微生物多样性[24-25],通过增加拮抗菌属生物相对丰度降低土传病害的发生。石灰碳铵熏蒸处理可以显著降低香蕉枯萎病发病率,显著提高土壤pH值,改善土壤酸化,使酸性土壤维持中性水平,增加土壤有机质含量,并且显著提高土壤速效磷和速效钾含量。石灰氮熏蒸配施微生物有机肥及生防菌剂可以有效地缓解连作障碍,提高叶片光合作用性能,进而促进植株生长,增加产量[61]。
3.4 选择连作耐受品种
同一果树的不同品种之间因其根际微生物组成的差异性[62],对土壤连作表现也不同。农泽梅等[37]研究表明:不同品种甘蔗根际微生物在优势菌属的丰度存在明显差异,且甘蔗氮吸收率、土壤碱解氮含量及土壤pH对土壤微生物群落结构的影响很大。对22份抗、感枯萎病香蕉种质抽蕾期根际微生物数量进行测定,表明根际微生物与香蕉种质抗性呈显著正相关[63]。Rumberger等[64]发现,连作敏感型砧木与连作耐受型砧木的根际微生物多样性差异显著,这可能与不同砧木根部分泌物不同有关。因此,对于果树连作障碍,还可通过选择连作耐受型品种或嫁接连作耐受型砧木来缓解。
4 展望
果树连作障碍严重制约了水果产业的可持续发展,亟待寻找经济、可行的解决措施。笔者综述了土壤-植物-微生物的根际微环境中,果树连作障碍的成因及对微生物多样性的影响,土壤微生物多样性对果树连作的响应,并提出果树连作的解决措施。今后果树连作障碍的解决重点,除了利用有益菌来改良连作土壤之外,向连作土壤中补充其他有机碳源,如加入其他作物的秸秆或植物组织部分也是一个重要思路。
参考文献
[1] 王世袭.葡萄连作土壤中有害菌的分离鉴定与验证[D].沈阳:沈阳农业大学,2019.
[2] COLWELL R R.Microbial diversity:The importance of exploration and conservation [J].Journal of industrial microbiology & biotechnology,1997,18(5):302-307.
[3] GONZALEZ A,KING A,ROBESON M S II,et al.Characterizing microbial communities through space and time[J].Current opinion in biotechnology,201 23(3):431-436.
[4] 吴丹丹,刘星,邱慧珍,等.马铃薯连作对土壤盐分积累及离子组成的影响[J].甘肃农业大学学报,2015,50(2):40-45.
[5] TIAN Y H,FENG F J,ZHANG B,et al.Transcriptome analysis reveals metabolic alteration due to consecutive monoculture and abiotic stress stimuli in Rehamannia glutinosa Libosch[J].Plant cell reports,2017,36(6):859-875.
[6] WALKER T S,BAIS H P,GROTEWOLD E,et al.Root exudation and rhizosphere biology[J].Plant physiology,200 132(1):44-51.
[7] WU L K,WANG J Y,HUANG W M,et al.Plant-microbe rhizosphere interactions mediated by Rehmannia glutinosa root exudates under consecutive monoculture[J].Scientific reports,2015,5(1):199-214.
[8] 陈艳芳,曾明.梨园根际土壤的连作化感作用及化感物质成分分析[J].果树学报,2016,33(S1):121-128.
[9] 郭修武,李坤,孙英妮,等.葡萄根系分泌物的化感效应及化感物质的分离鉴定[J].园艺学报,2010,37(6):861-868.
[10] 李俊芝.连作苹果园土壤中主要有机酸含量对平邑甜茶幼苗影响的研究[D].泰安:山东农业大学,2014. [11] 李兴发.梨根系化感成分及接种AMF抗化感作用的研究[D].重庆:西南大学,2015.
[12] 赵维峰,张艳芳,刘胜辉,等.不同果树根系分泌物对咖啡幼苗的影响[J].热带农业科学,2019,39(5):6-10,35.
[13] 何英,张屹,朱菲莹,等.西瓜枯萎病不同发病阶段根际微生物群落结构分析[J].湖南农业科学,2019(9):47-50,54.
[14] Y U J Q,YE S F,ZHANG M F,et al.Effects of root exudates and aqueous root extracts of cucumber(Cucumis sativus)and allelochemicals,on photosynthesis and antioxidant enzymes in cucumber[J].Biochemical system ecology,200 31(2):129-139.
[15] 宋放.柑橘根系微生物群落分析及菌根共生相关miRNA的鉴定[D].武汉:华中农业大学,2018.
[16] 徐龙晓,荀咪,宋建飞,等.土壤质地和砧木对苹果根际微生物功能多样性及其碳源利用的影响[J].园艺学报,2020,47(8):1530-1540.
[17] 许姗姗,朱丽萍,孔宝华,等.云南苹果园根际真菌的分离与鉴定[J].中国南方果树,2019,48(6):149-154.
[18] 秦永梅,杨慧,李杰,等.干旱对樱桃幼苗根际微生物及生理指标的影响[J].西部林业科学,2019,48(4):44-49.
[19] 李金婷,黄少欣,韦持章,等.不同氮素营养水平对茶树根际土壤微生物的影响及其在养分调控中的作用[J].华北农学报,2019,34(S1):281-288.
[20] 邓左奇,李英杰,刘珂,等.龙眼根际微生物多样性研究进展[J].现代园艺,2019(15):53-55,208.
[21] 张修玉,曾祥有,姜春晓,等.龙眼产期调控剂氯酸钾对果园土壤微生物的影响[J].农业环境科学学报,2006,25(2):317-321.
[22] SUTIGOOLABUD P,SENOO K,ONGPRASERT S,et al.Suppression of chlorate degradation in longan plantation soil after multiple applications of chlorate and accelerated degradation by sugar amendment[J].Soil science and plant nutrition,200 50(2):293-296.
[23] 黎华寿,张修玉,曾祥有,等.氯酸钾对花生生长的毒害效应[J].植物生态学报,2006,30 (1):124-131.
[24] 杨杰.亚热带红壤不同施肥处理对根际土壤微生物硝化及反硝化作用的影响研究[D].长沙:湖南师范大学,2019.
[25] 唐志敏,徐严,骆夏辉,等.不同用量氰氨化鈣对草莓根际微生物及品质的影响[J].北方园艺,2019(7):33-37.
[26] 王一鸣,赖朝圆,阮云泽,等.石灰联合碳铵熏蒸对连作香蕉生长和根际微生物群落结构的影响[J].中国南方果树,2018,47(3):5-13.
[27] 蔺君娜,刘芳,吴三林.避雨栽培及物候期对葡萄根际土壤微生物的影响[J].南方农业,2018,12(19):6-10.
[28] 赵帆.不同连作年限草莓根际土壤微生物多样性变化[D].合肥:安徽大学,2018.
[29] ZHANG Y,TIAN C,XIAO J L,et al.Soil inoculation of Trichoderma asperellum M45a regulates rhizosphere microbes and triggers watermelon resistance to Fusarium wilt[J].AMB Express,2020,10(1):1-13.
[30] 邱鹏飞.番茄青枯菌拮抗菌菌株B8的筛选及生物学效应[D].南京:南京农业大学,2018.
[31] 王一鸣.化学熏蒸修复高发枯萎病蕉园及香蕉有机氮替代无机氮效应研究[D].海口:海南大学,2018.
[32] 薛英龙,李春越,王苁蓉,等.丛枝菌根真菌促进植物摄取土壤磷的作用机制[J].水土保持学报,2019,33(6):10-20.
[33] SMITH S E,JAKOBSEN I,GRNLUND M,et al.Roles of arbuscular mycorrhizas in plant phosphorus nutrition:Interactions between pathways of phosphorus uptake in arbuscular mycorrhizal roots have important implications for understanding and manipulating plant phosphorus acquisition[J].Plant physiology,201 156(3):1050-1057.
[34] SHARIF M,CLAASSEN N.Action mechanisms of arbuscular mycorrhizal fungi in phosphorus uptake by Capsicum annuum L.[J].Pedosphere,201 21(4):502-511. [35] 潘霞,韩薛婧娉,陈侨月,等.AM真菌对蓝莓根际微生态的影响[J].浙江师范大学学报(自然科学版),2018,41(3):307-314.
[36] 娄义.芽孢杆菌对番茄促生及防治番茄黄化曲叶病毒病机制研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2018.
[37] 农泽梅,史国英,曾泉,等.不同甘蔗品种根际土壤酶活性及微生物群落多样性分析[J].热带作物学报,2020,41(4):819-828.
[38] 胡肖盼.接种丛枝菌根真菌调控草莓根系化感胁迫效应的研究[D].重庆:西南大学,2016.
[39] MAZURIER S,CORBERAND T,LEMANCEAU P,et al.Phenazine antibiotics produced by fluorescent pseudomonads contribute to natural soil suppressiveness to Fusarium wilt [J].The ISME Journal,2009,3(8):977-991.
[40] WELLER D M,LANDA B B,MAVRODI O V,et al.Role of 4-diacetylphloroglucinol-producing fluorescent Pseudomonas spp.in the defense of plant roots[J].Plant biology,2007,9(1):4-20.
[41] XU Z H,SHAO J H,LI B,et al.Contribution of bacillomycin D in Bacillus amyloliquefaciens SQR9 to antifungal activity and biofilm formation[J].Applied and environmental microbiology,201 79(3):808-815.
[42] 汪军,周游,杨腊英,等.施用复合菌肥与套作对香蕉枯萎病控病作用的影响[J].中国果树,2019(6):69-7 86.
[43] WANG X F,WEI Z,YANG K M,et al.Phage combination therapies for bacterial wilt disease in tomato[J].Nature biotechnology,2019,37(12):1513-1520.
[44] 韦中,宋宇琦,熊武,等.土壤原生动物——研究方法及其在土传病害防控中的作用[J].土壤学报,202 58(1):14-22.
[45] BRUNDRETT M C,TEDERSOO L.Evolutionary history of mycorrhizal symbioses and global host plant diversity[J].New phytologist,2018,220(4):1108-1115.
[46] MARTIN F M,UROZ S,BARKER D G.Ancestral alliances:Plant mutualistic symbioses with fungi and bacteria[J].Science,2017,356(63400):1-9.
[47] STEIDINGER B S,CROWTHER T W,LIANG J,et al.Climatic controls of decomposition drive the global biogeography of forest-tree symbioses[J].Nature,2019,569(7756):404-408.
[48] TEDERSOO L,BAHRAM M,ZOBEL M.How mycorrhizal associations drive plant population and community biology[J].Science,2020,367(6480):1-9.
[49] 唐金琦,郭小城,鲁新瑜,等.外来入侵植物对本地植物菌根真菌的影响及其机制[J].植物生态学报,2020,44(11):1095-1112.
[50] 程名.接種AMF对土传细菌性青枯病的防治[J].科学技术创新,2020(2):7-8.
[51] 杨应,何跃军,董鸣,等.丛枝菌根网络对不同喀斯特适生植物生长及氮摄取的影响[J].生态学报,2017,37(24):8477-8485.
[52] 高子勤,张淑香.连作障碍与根际微生态研究I.根系分泌物及其生态效应[J].应用生态学报,1998,9(5):549-554.
[53] ZHAO X S,ZHEN W C,QI Y Z,et al.Coordinated effects of root autotoxic substances and Fusarium oxysporum Schl.f.sp.fragariae on the growth and replant disease of strawberry[J].Frontiers of agriculture in China,2009,3(1):34-39.
[54] YAO J,ALLEN C.Chemotaxis is required for virulence and competitive fitness of the bacterial wilt pathogen Ralstonia solanacearum[J].Journal of bacteriology,2006,188(10):3697-3708. [55] MORI Y K,INOUE K,IKEDA K,et al.The vascular plant-pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum produces biofilms required for its virulence on the surfaces of tomato cells adjacent to intercellular spaces[J].Molecular plant pathology,2016,17(6):890-902.
[56] FURUSAWA A,UEHARA T,IKEDA K,et al.Ralstonia solanacearum colonization of tomato roots infected by Meloidogyne incognita[J].Journal of phytopathology,2019,167(6):338-343.
[57] JOUSSET A,SCHEU S,BONKOWSKI M.Secondary metabolite production facilitates establishment of rhizobacteria by reducing both protozoan predation and the competitive effects of indigenous bacteria[J].Functional ecology,2008,22(4):714-719.
[58] 許振羽,李学鹏,杜宇,等.桑树根际土壤微生物对间作和施氮的响应[J].应用生态学报,2019,30(6):1983-1992.
[59] 杨劲明,范平珊,王禹童,等.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[J].微生物学通报,2020,47(8):2471-2483.
[60] 毕艳孟.蚯蚓缓解草莓连作障碍的效应及机理研究[D].北京:中国农业大学,2016.
[61] 贾喜霞,师桂英,黄炜,等.土壤消毒剂配施微生物有机肥及生防菌剂缓解设施茄子连作障碍的作用效应微生物菌剂[J].分子植物育种,2020,18(13):4492-4498.
[62] 邵微,于会丽,张培基,等.不同落叶果树根际微生物群落代谢与组成的差异性研究[J].果树学报,2020,37(9):1371-1383.
[63] 漆艳香,张欣,彭军,等.不同抗、感枯萎病香蕉种质根际土壤的微生物数量[J].江苏农业科学,2019,47(13):110-114.
[64] RUMBERGER A,MERWIN I A,THIES J E.Microbial community development in the rhizosphere of apple trees at a replant disease site[J].Soil biology and biochemistry,2007,39(7):1645-1654.
关键词 连作障碍;土壤微生物多样性;根际微生态;果树
中图分类号 S 606+1.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2021)21-0015-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.005
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Effects of Continuous Cropping of Fruit Trees on Soil Microbial Diversity
MA Xiao-xiao, ZHANG Xiang-hui,HUANG Min et al
(Guangdong AIB Polytechnic College, Guangzhou, Guangdong 510507)
Abstract Plant-soil-microbe constitute rhizosphere micro-ecology which has great influence on plant health and growth. After continued planting, the changes of rhizosphere micro-ecologicy influence the fruit tree cultivation and fruit quality. Based on the causes of continuous cropping obstacles of fruit trees, this paper analyzes the impact of continuous cropping of fruit trees on microbial diversity and the response of soil microbial diversity to continuous cropping of fruit trees. It summarizes the solutions to replant diseases, and aims to provide help for the repair of continuous cropping obstacles of fruit trees.
Key words Continuous cropping obstacle;Soil microbial diversity;Rhizosphere micro-ecology;Fruit tree
基金項目 国家重点研发计划子课题(2020YFD1000604-15);广东省普通高校青年创新人才类项目(2019GKQNCX051);广东省攀登计划(pdjh2020b107 pdjh2021b0834);2020年广东省普通高校重点领域(乡村振兴)专项(2020ZDZX1088)。
作者简介 马晓晓(1988—),女,山东滨州人,讲师,硕士,从事热带作物栽培与土壤地力改良研究。*通信作者:张祥会,讲师,硕士,从事土壤学与热作栽培研究;苏新国,教授,博士,从事植物营养和保鲜研究。
收稿日期 2021-06-26;修回日期 2021-07-16
随着人们需求的日益增加,水果产业迅猛发展,果树栽培面积保持逐年增长趋势。随着果树连作种植,连作障碍愈发严重,造成果实产量降低、品质下降、病害频发。解决连作障碍最有效的方法就是实行轮作或休耕,但由于土地利用率和经济收益偏低,实际生产中往往难以执行。
土壤理化性质恶化、化感作用、微生物种群失衡及致病菌的积累是造成连作障碍发生的主要原因[1]。根际微生物分解有机物质,参与养分循环,产生维生素、抗体、激素和信号分子[2],促进植物根对营养物质的吸收和植物成长,维持着土壤-植物生态系统的健康。土壤微生物多样性受到时间、空间因素、自然、人类活动等环境因素重要的影响[3]。果树连作后,根系会分泌化感物质,影响微生物的群落结构和种群数量,会造成有益菌的减少和有害菌的增加,最终导致
果树疫病的产生[4]。因此,探讨土壤微生物多样性对果树连作的响应机制,以期为解决果树连作提供一种新途径。
1 果树连作障碍的成因及对微生物多样性的影响
1.1 生物因素及对根际微生物的影响
连作障碍的生物因素包括根系分泌的自毒化感物质、根际微生物失衡和生理变异[5]。
由根系和根际微生物循环产生的自身毒素是果树连作障碍的主要诱因。已经被分离和鉴定的化感物质(表1)包括酚类、生物碱、萜类、酮类、烷烃、酯类、醇类、有机酸等[ 6-10],如对羟基苯甲酸和水杨酸[9]是葡萄的化感物质。化感物质会影响果树正常的生理生化反应过程,酚酸是梨的化感物质,会降低梨酶类的活性,加快叶绿素分解、减弱光合作用[11]。草莓幼根根系生理活动的功能和细胞保护酶的活性受酚酸抑制导致植物抗病能力降低。Tian等[5]研究表明,植物可以通过改变酶基因的表达来重建复杂的代谢通路,从而耐受连作和非生物胁迫。大部分受影响的通路基因与次生代谢密切相关。
植物的某些化感物质能影响附近植物的生长,且其作用随植物种类、部位和生育期的不同而有所差异[12]。连作梨园根际化感物质对再植幼苗不利[8],且根系浸提液对梨苗的抑制作用与浸提液的浓度呈正相关关系[11]。 根际微生物群落失调,致病微生物增多、有益微生物减少也会加剧连作障碍。Wu等[7]发现:连作使根际酚酸积累,导致尖孢镰刀菌大量生长,而尖孢镰刀菌菌丝的生长、产孢、毒素的产生反过来会抑制有益菌假单胞菌的生长。西瓜枯萎病发病高峰期,土壤中细菌、真菌的多样性及丰度均下降,随着发病逐渐稳定,根际微环境中细菌多样性、真菌多样性,以及两者的丰富度均有一定程度的恢复[13]。
致病微生物积累会损害或降低果树正常的生理活动,从而降低植物的抗性。接种尖孢镰刀菌后,植物木质部发生阻塞,根系水分和无机营养物质的运输受阻,导致其获得的水分减少,卡尔文循环中酶活性降低,致使光合作用降低[14]。黄龙病侵染引起柑橘韧皮部筛管堵塞,减少了柑橘根系分泌物[15],根系会缺乏碳水化合物而坏死。
1.2 环境因素及对根际微生物的影响
环境因子如空间分布、干旱、物候期、土壤质地等会影响果树连作障碍。不同有机酸在苹果连作园、老果园土壤中含量差异大[10]。根际微生物群落碳源利用类型因土壤质地而异,在砂壤土中利用顺序为氨基酸类、碳水化合物和羧酸类;在壤土中的利用顺序为碳水化合物、多聚物类和氨基酸类;在黏壤土中利用顺序为多聚物类、氨基酸类和碳水化合物[16]。尖孢镰刀菌、腐皮镰刀菌、葡萄座腔菌等致病菌的空间分布不一[17];拮抗性真菌,如木霉属和毛霉属真菌在云南苹果产区分布广泛。干旱也会影响土壤微生物多样性和酶活性[18]。
连作障碍也受施肥、耕作栽培方式等人为因素的影响。合理施用氮肥对茶园土壤微生物中细菌、放线菌及真菌数量与土壤中有效态养分含量具有良好的调节作用[19]。
施用氯酸钾会对土壤微生物(如丛枝菌根真菌)产生有害影响,降低土壤微环境中氯酸盐还原微生物的数量和活性并降低对磷的吸收和植物生物量,从而影响植物生长[20-23]。根系在一定程度上对反硝化势具有诱导效果,但根际与非根际土壤反硝化势会随着施肥处理的不同而不同[24]。使用氰氨化钙、石灰碳铵熏蒸可以改变土壤微生物多样性[25-26],其通过增加拮抗菌属生物相对丰度降低土传病害的发生。栽培模式、物候期及两者的互作对葡萄植株根际土壤中的细菌、放线菌数量有极显著影响[27]。不同连作年限或在不同生长阶段,土壤细菌和真菌多样性、丰富度、群落结构表现出一定的差异性。土壤微生物群落结构和丰度与土壤理化性质密切相关[28]。
2 土壤微生物多样性对果树连作的响应
2.1 有益微生物对连作障碍的响应
有益微生物通过产生促生类物质,如铁载体、吲哚乙酸和氨等[1 29-31],诱导植物抗性、改善根际生态[7,1 19,31-37]、分解自毒化感物质[1 38] 、拮抗和营养竞争、寄生、捕食、干扰病原物致病信号等缓解连作障碍。
假单胞菌属的细菌通过产生拮抗物质(如 4-二乙酰基间苯三酚、吩嗪、吡咯菌素及氰酸[39-40])、固氮、溶磷和产IAA等多种方式实现抗菌和促生功能。接种摩西球囊霉和胶质芽孢杆菌的混合菌剂可显著降低对羟基苯甲酸含量,且接种菌对其他酚酸物质均有不同程度的影响[38]。芽孢杆菌可分泌脂肽类、表面活性剂以及小分子挥发性物质等直接杀灭病原物或抑制病原物,从而降低连作土壤中土传疫病的发生[41]。枯草芽孢杆菌BLG010和淡紫拟青霉E16的复合菌肥(CMF)能促进香蕉生长、降低发病率;根际可培养真菌、细菌和放线菌数量增加,土壤呼吸速率提高[42]。解淀粉芽孢杆菌通过产生促生物质铁载体和吲哚乙酸、合成多种拮抗物质,对番茄青枯菌以及黄瓜、香蕉枯萎病菌有很好的拮抗作用[30]。芽孢杆菌对植物发挥促生作用,包括对系统抗性的诱导及提高根际有益菌数量,从而间接影响植物系统抗性[36]。木霉可以通过捕食尖孢鐮刀菌延长菌丝,此过程中控制了土壤中致病菌的数量,从而产生拮抗作用。棘孢木霉M45a可使西瓜藤长度、酸性磷酸酶、纤维素酶、过氧化氢酶、蔗糖酶的活性显著高于对照组[28],接种M45a降低了真菌多样性,增加了细菌多样性。另外,以病原菌为寄主的噬菌体也对土传病害具有抑制作用[43];部分原生生物也对病原菌具有抑制作用[44]。
陆地生态系统中80%以上的植物都与菌根真菌共生[45-48]。植物通过分泌物等为菌根真菌提供碳源,而菌根真菌则为共生的植物提供必需的养分,并且帮助宿主植物防御病害,以此提高植物本身的抗逆性,从而应对胁迫环境[49]。接种AM真菌可增加梨苗的酶活性、减缓叶绿素分解,提高梨幼苗的光合作用,从而显著缓解外源酚酸对梨苗的伤害[11]。丛枝菌根真菌(AMF)可与植物形成共生菌根,释放有机酸、磷酸酶和质子等根系分泌物,从而改变土壤结构和理化性质,改善植物酶活性、矿质营养吸收和水分利用、抗病性、抗盐性和抗寒性等多重生态功能[1 32-35,50-51]。植物则回馈部分光合作用产物帮助AMF生长发育,通过植物-真菌复合体提高碳水化合物代谢和光合效率等,促进植物生长和增加抗逆性[34]。AM真菌能够显著改善根际微生态环境,改变土壤酶活,并最终促进植物生物量生长[35]。
2.2 致病菌对连作障碍的响应
果树连作时,土壤中积累的自毒化感物质会导致以此为碳源的致病菌大量滋生。如尖孢镰刀菌、青枯菌通过抑制植物本身的生理代谢活动,导致植物生长受到抑制。尖孢镰刀菌为一种常见的土传维管束病害,受到植物根系分泌物(如羟基苯甲酸、寡糖和氨基酸物质)的诱导会萌发和生长[52],会抑制植物营养物质的运输,也会抑制植物的光合作用[53]。青枯菌的移动、趋化反应[54]、产生不同化学结构的铁载体[55]都可提高青枯菌的竞争力和致病性。根结线虫可通过破坏寄主根部组织提高青枯菌根际侵染的成功率[56]。原生动物(如鞭毛虫、变形虫)的捕食抑制了病原菌数量[57]。
3 果树连作的解决措施
3.1 实行间作 果樹栽培时,进行不同种属作物的间作,可以防止单一作物长期对土壤养分的固定消耗,也可避免单一化感物质的积累,以及由此引发的土壤微生物群落种类和丰度的降低。许振羽等[58]研究表明,与单作无氮相比,单作施氮和间作(无氮和施氮)明显降低桑树根际土壤pH值,显著提高有机质含量、有效氮、含水量和过氧化物酶、脲酶的活性。与休耕(CK)处理相比,高病蕉园土壤中,种植菠萝品种“金菠萝”和“台农17号”处理均能显著降低土壤中尖孢镰刀菌数量,增加细菌和放线菌数量[59]。
3.2 引入有益微生物或土壤生物
合理补施肥料及微生物菌剂可改善果树连作情况。有机物料发酵物可提高苹果连作土壤中的细菌含量,减少真菌数量[7],提高果实单果重和单株产量,提升果实的品质。引入微生物和其他生物,可以分解土壤化感物质,摩西球囊霉和胶质芽孢杆菌的混合菌剂显著降低对羟基苯甲酸含量,对其他酚酸物质均有不同程度的影响[38]。蚯蚓的活动可促进果树生长和提高果树产量及品质,改善土壤微环境,降低化感物质含量,提高微生物量、微生物的活性以及微生物的多样性,有利于土壤生态系统稳定性提高,进而提高生态系统的抗病功能[60]。
3.3 消杀处理连作土壤
对连作土壤进行消杀处理,可以减轻连作障碍。使用土壤消毒剂如氰氨化钙、石灰碳铵等熏蒸可以改变土壤微生物多样性[24-25],通过增加拮抗菌属生物相对丰度降低土传病害的发生。石灰碳铵熏蒸处理可以显著降低香蕉枯萎病发病率,显著提高土壤pH值,改善土壤酸化,使酸性土壤维持中性水平,增加土壤有机质含量,并且显著提高土壤速效磷和速效钾含量。石灰氮熏蒸配施微生物有机肥及生防菌剂可以有效地缓解连作障碍,提高叶片光合作用性能,进而促进植株生长,增加产量[61]。
3.4 选择连作耐受品种
同一果树的不同品种之间因其根际微生物组成的差异性[62],对土壤连作表现也不同。农泽梅等[37]研究表明:不同品种甘蔗根际微生物在优势菌属的丰度存在明显差异,且甘蔗氮吸收率、土壤碱解氮含量及土壤pH对土壤微生物群落结构的影响很大。对22份抗、感枯萎病香蕉种质抽蕾期根际微生物数量进行测定,表明根际微生物与香蕉种质抗性呈显著正相关[63]。Rumberger等[64]发现,连作敏感型砧木与连作耐受型砧木的根际微生物多样性差异显著,这可能与不同砧木根部分泌物不同有关。因此,对于果树连作障碍,还可通过选择连作耐受型品种或嫁接连作耐受型砧木来缓解。
4 展望
果树连作障碍严重制约了水果产业的可持续发展,亟待寻找经济、可行的解决措施。笔者综述了土壤-植物-微生物的根际微环境中,果树连作障碍的成因及对微生物多样性的影响,土壤微生物多样性对果树连作的响应,并提出果树连作的解决措施。今后果树连作障碍的解决重点,除了利用有益菌来改良连作土壤之外,向连作土壤中补充其他有机碳源,如加入其他作物的秸秆或植物组织部分也是一个重要思路。
参考文献
[1] 王世袭.葡萄连作土壤中有害菌的分离鉴定与验证[D].沈阳:沈阳农业大学,2019.
[2] COLWELL R R.Microbial diversity:The importance of exploration and conservation [J].Journal of industrial microbiology & biotechnology,1997,18(5):302-307.
[3] GONZALEZ A,KING A,ROBESON M S II,et al.Characterizing microbial communities through space and time[J].Current opinion in biotechnology,201 23(3):431-436.
[4] 吴丹丹,刘星,邱慧珍,等.马铃薯连作对土壤盐分积累及离子组成的影响[J].甘肃农业大学学报,2015,50(2):40-45.
[5] TIAN Y H,FENG F J,ZHANG B,et al.Transcriptome analysis reveals metabolic alteration due to consecutive monoculture and abiotic stress stimuli in Rehamannia glutinosa Libosch[J].Plant cell reports,2017,36(6):859-875.
[6] WALKER T S,BAIS H P,GROTEWOLD E,et al.Root exudation and rhizosphere biology[J].Plant physiology,200 132(1):44-51.
[7] WU L K,WANG J Y,HUANG W M,et al.Plant-microbe rhizosphere interactions mediated by Rehmannia glutinosa root exudates under consecutive monoculture[J].Scientific reports,2015,5(1):199-214.
[8] 陈艳芳,曾明.梨园根际土壤的连作化感作用及化感物质成分分析[J].果树学报,2016,33(S1):121-128.
[9] 郭修武,李坤,孙英妮,等.葡萄根系分泌物的化感效应及化感物质的分离鉴定[J].园艺学报,2010,37(6):861-868.
[10] 李俊芝.连作苹果园土壤中主要有机酸含量对平邑甜茶幼苗影响的研究[D].泰安:山东农业大学,2014. [11] 李兴发.梨根系化感成分及接种AMF抗化感作用的研究[D].重庆:西南大学,2015.
[12] 赵维峰,张艳芳,刘胜辉,等.不同果树根系分泌物对咖啡幼苗的影响[J].热带农业科学,2019,39(5):6-10,35.
[13] 何英,张屹,朱菲莹,等.西瓜枯萎病不同发病阶段根际微生物群落结构分析[J].湖南农业科学,2019(9):47-50,54.
[14] Y U J Q,YE S F,ZHANG M F,et al.Effects of root exudates and aqueous root extracts of cucumber(Cucumis sativus)and allelochemicals,on photosynthesis and antioxidant enzymes in cucumber[J].Biochemical system ecology,200 31(2):129-139.
[15] 宋放.柑橘根系微生物群落分析及菌根共生相关miRNA的鉴定[D].武汉:华中农业大学,2018.
[16] 徐龙晓,荀咪,宋建飞,等.土壤质地和砧木对苹果根际微生物功能多样性及其碳源利用的影响[J].园艺学报,2020,47(8):1530-1540.
[17] 许姗姗,朱丽萍,孔宝华,等.云南苹果园根际真菌的分离与鉴定[J].中国南方果树,2019,48(6):149-154.
[18] 秦永梅,杨慧,李杰,等.干旱对樱桃幼苗根际微生物及生理指标的影响[J].西部林业科学,2019,48(4):44-49.
[19] 李金婷,黄少欣,韦持章,等.不同氮素营养水平对茶树根际土壤微生物的影响及其在养分调控中的作用[J].华北农学报,2019,34(S1):281-288.
[20] 邓左奇,李英杰,刘珂,等.龙眼根际微生物多样性研究进展[J].现代园艺,2019(15):53-55,208.
[21] 张修玉,曾祥有,姜春晓,等.龙眼产期调控剂氯酸钾对果园土壤微生物的影响[J].农业环境科学学报,2006,25(2):317-321.
[22] SUTIGOOLABUD P,SENOO K,ONGPRASERT S,et al.Suppression of chlorate degradation in longan plantation soil after multiple applications of chlorate and accelerated degradation by sugar amendment[J].Soil science and plant nutrition,200 50(2):293-296.
[23] 黎华寿,张修玉,曾祥有,等.氯酸钾对花生生长的毒害效应[J].植物生态学报,2006,30 (1):124-131.
[24] 杨杰.亚热带红壤不同施肥处理对根际土壤微生物硝化及反硝化作用的影响研究[D].长沙:湖南师范大学,2019.
[25] 唐志敏,徐严,骆夏辉,等.不同用量氰氨化鈣对草莓根际微生物及品质的影响[J].北方园艺,2019(7):33-37.
[26] 王一鸣,赖朝圆,阮云泽,等.石灰联合碳铵熏蒸对连作香蕉生长和根际微生物群落结构的影响[J].中国南方果树,2018,47(3):5-13.
[27] 蔺君娜,刘芳,吴三林.避雨栽培及物候期对葡萄根际土壤微生物的影响[J].南方农业,2018,12(19):6-10.
[28] 赵帆.不同连作年限草莓根际土壤微生物多样性变化[D].合肥:安徽大学,2018.
[29] ZHANG Y,TIAN C,XIAO J L,et al.Soil inoculation of Trichoderma asperellum M45a regulates rhizosphere microbes and triggers watermelon resistance to Fusarium wilt[J].AMB Express,2020,10(1):1-13.
[30] 邱鹏飞.番茄青枯菌拮抗菌菌株B8的筛选及生物学效应[D].南京:南京农业大学,2018.
[31] 王一鸣.化学熏蒸修复高发枯萎病蕉园及香蕉有机氮替代无机氮效应研究[D].海口:海南大学,2018.
[32] 薛英龙,李春越,王苁蓉,等.丛枝菌根真菌促进植物摄取土壤磷的作用机制[J].水土保持学报,2019,33(6):10-20.
[33] SMITH S E,JAKOBSEN I,GRNLUND M,et al.Roles of arbuscular mycorrhizas in plant phosphorus nutrition:Interactions between pathways of phosphorus uptake in arbuscular mycorrhizal roots have important implications for understanding and manipulating plant phosphorus acquisition[J].Plant physiology,201 156(3):1050-1057.
[34] SHARIF M,CLAASSEN N.Action mechanisms of arbuscular mycorrhizal fungi in phosphorus uptake by Capsicum annuum L.[J].Pedosphere,201 21(4):502-511. [35] 潘霞,韩薛婧娉,陈侨月,等.AM真菌对蓝莓根际微生态的影响[J].浙江师范大学学报(自然科学版),2018,41(3):307-314.
[36] 娄义.芽孢杆菌对番茄促生及防治番茄黄化曲叶病毒病机制研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2018.
[37] 农泽梅,史国英,曾泉,等.不同甘蔗品种根际土壤酶活性及微生物群落多样性分析[J].热带作物学报,2020,41(4):819-828.
[38] 胡肖盼.接种丛枝菌根真菌调控草莓根系化感胁迫效应的研究[D].重庆:西南大学,2016.
[39] MAZURIER S,CORBERAND T,LEMANCEAU P,et al.Phenazine antibiotics produced by fluorescent pseudomonads contribute to natural soil suppressiveness to Fusarium wilt [J].The ISME Journal,2009,3(8):977-991.
[40] WELLER D M,LANDA B B,MAVRODI O V,et al.Role of 4-diacetylphloroglucinol-producing fluorescent Pseudomonas spp.in the defense of plant roots[J].Plant biology,2007,9(1):4-20.
[41] XU Z H,SHAO J H,LI B,et al.Contribution of bacillomycin D in Bacillus amyloliquefaciens SQR9 to antifungal activity and biofilm formation[J].Applied and environmental microbiology,201 79(3):808-815.
[42] 汪军,周游,杨腊英,等.施用复合菌肥与套作对香蕉枯萎病控病作用的影响[J].中国果树,2019(6):69-7 86.
[43] WANG X F,WEI Z,YANG K M,et al.Phage combination therapies for bacterial wilt disease in tomato[J].Nature biotechnology,2019,37(12):1513-1520.
[44] 韦中,宋宇琦,熊武,等.土壤原生动物——研究方法及其在土传病害防控中的作用[J].土壤学报,202 58(1):14-22.
[45] BRUNDRETT M C,TEDERSOO L.Evolutionary history of mycorrhizal symbioses and global host plant diversity[J].New phytologist,2018,220(4):1108-1115.
[46] MARTIN F M,UROZ S,BARKER D G.Ancestral alliances:Plant mutualistic symbioses with fungi and bacteria[J].Science,2017,356(63400):1-9.
[47] STEIDINGER B S,CROWTHER T W,LIANG J,et al.Climatic controls of decomposition drive the global biogeography of forest-tree symbioses[J].Nature,2019,569(7756):404-408.
[48] TEDERSOO L,BAHRAM M,ZOBEL M.How mycorrhizal associations drive plant population and community biology[J].Science,2020,367(6480):1-9.
[49] 唐金琦,郭小城,鲁新瑜,等.外来入侵植物对本地植物菌根真菌的影响及其机制[J].植物生态学报,2020,44(11):1095-1112.
[50] 程名.接種AMF对土传细菌性青枯病的防治[J].科学技术创新,2020(2):7-8.
[51] 杨应,何跃军,董鸣,等.丛枝菌根网络对不同喀斯特适生植物生长及氮摄取的影响[J].生态学报,2017,37(24):8477-8485.
[52] 高子勤,张淑香.连作障碍与根际微生态研究I.根系分泌物及其生态效应[J].应用生态学报,1998,9(5):549-554.
[53] ZHAO X S,ZHEN W C,QI Y Z,et al.Coordinated effects of root autotoxic substances and Fusarium oxysporum Schl.f.sp.fragariae on the growth and replant disease of strawberry[J].Frontiers of agriculture in China,2009,3(1):34-39.
[54] YAO J,ALLEN C.Chemotaxis is required for virulence and competitive fitness of the bacterial wilt pathogen Ralstonia solanacearum[J].Journal of bacteriology,2006,188(10):3697-3708. [55] MORI Y K,INOUE K,IKEDA K,et al.The vascular plant-pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum produces biofilms required for its virulence on the surfaces of tomato cells adjacent to intercellular spaces[J].Molecular plant pathology,2016,17(6):890-902.
[56] FURUSAWA A,UEHARA T,IKEDA K,et al.Ralstonia solanacearum colonization of tomato roots infected by Meloidogyne incognita[J].Journal of phytopathology,2019,167(6):338-343.
[57] JOUSSET A,SCHEU S,BONKOWSKI M.Secondary metabolite production facilitates establishment of rhizobacteria by reducing both protozoan predation and the competitive effects of indigenous bacteria[J].Functional ecology,2008,22(4):714-719.
[58] 許振羽,李学鹏,杜宇,等.桑树根际土壤微生物对间作和施氮的响应[J].应用生态学报,2019,30(6):1983-1992.
[59] 杨劲明,范平珊,王禹童,等.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[J].微生物学通报,2020,47(8):2471-2483.
[60] 毕艳孟.蚯蚓缓解草莓连作障碍的效应及机理研究[D].北京:中国农业大学,2016.
[61] 贾喜霞,师桂英,黄炜,等.土壤消毒剂配施微生物有机肥及生防菌剂缓解设施茄子连作障碍的作用效应微生物菌剂[J].分子植物育种,2020,18(13):4492-4498.
[62] 邵微,于会丽,张培基,等.不同落叶果树根际微生物群落代谢与组成的差异性研究[J].果树学报,2020,37(9):1371-1383.
[63] 漆艳香,张欣,彭军,等.不同抗、感枯萎病香蕉种质根际土壤的微生物数量[J].江苏农业科学,2019,47(13):110-114.
[64] RUMBERGER A,MERWIN I A,THIES J E.Microbial community development in the rhizosphere of apple trees at a replant disease site[J].Soil biology and biochemistry,2007,39(7):1645-1654.