涂鏡 楊謝斌 魏寶陽 趙鑫 魏林 付威 楊媛茹 汪洪鷹 易永健 曾糧斌

涂 鏡，楊謝斌，魏寶陽，等. 枯草芽孢桿菌Y25對龍牙百合生長及其根際土壤微生物群落的影響 ［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，52（7）：214-223.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.07.029

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南長沙410205； 2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410125； 3.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，湖南長沙410125； 4.湖南省岳陽市岳陽縣植保植檢站，湖南長沙414100）

摘要：為明確芽孢桿菌Y25灌根對百合連作根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，為減輕百合連作障礙提供技術(shù)和理論依據(jù)。以湖南省邵陽市隆回縣百合種植基地連作3年以上進(jìn)行3種不同處理，不種植百合空白處理（BG）；種植百合但不用菌劑灌根處理（CK）；種植百合且用Y25菌劑灌根處理（Y25）。探究3種不同處理對土壤理化性質(zhì)和微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)對百合進(jìn)行病情調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析不灌根與灌根處理對百合病情和生長的影響。與對照組（CK）相比，芽孢桿菌灌根處理后龍牙百合的株高、莖粗、鮮重以及產(chǎn)量均有提高，且百合枯萎病防治效果高達(dá)65.86%。此外，根際土壤中總磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效鉀、速效磷、有機(jī)磷含量均顯著增加。PCoA結(jié)果顯示，施用芽孢桿菌后細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，而真菌群落結(jié)構(gòu)未發(fā)生顯著變化。Y25菌劑灌根處理后根際土壤微生物的相對豐度也發(fā)生變化，其中擬桿菌門、綠彎菌門、放線菌門的相對豐度提高，疣微菌門、壺菌門相對豐度顯著降低，γ-變形菌綱（未確定）以及芽孢桿菌屬的相對豐度顯著增加?？莶菅挎邨U菌Y25可以改善土壤理化性質(zhì)，使得根際土壤有益微生物的相對豐度增加，進(jìn)而促進(jìn)龍牙百合生長及有效防治病害。

關(guān)鍵詞：枯草芽孢桿菌；龍牙百合；防?。淮偕L；微生物群落結(jié)構(gòu)

中圖分類號：S682.2+65.06；S182? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號：1002-1302（2024）07-0214-09

百合（Lilium brownii）隸屬于百合科（Liliaceae）、百合屬（Lilium），是重要的球根花卉之一［1］。龍牙百合（Lilium brownii var. viridulum）鱗莖富含碳水化合物、蛋白質(zhì)和果膠等營養(yǎng)物質(zhì)，是我國三大食用百合栽培品種之一［2］。除了食用價(jià)值外，龍牙百合以其鱗莖入藥，具有潤肺止咳、清熱、安神和利尿等較高的藥用價(jià)值［3］。然而為了追求良好的經(jīng)濟(jì)效益，龍牙百合種植面積不斷擴(kuò)大，發(fā)病率也隨之增高，其中致病鐮刀菌引發(fā)的百合枯萎病（莖腐?。┎『ψ顕?yán)重，致使百合品質(zhì)下降嚴(yán)重［4-5］。探究生防芽孢桿菌Y25對百合連作發(fā)病的控制及其根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，有利于明確枯草芽孢桿菌對減輕百合連作障礙的作用及其機(jī)制。已有多項(xiàng)研究表明，外源細(xì)菌引入土壤后，可以通過在植物根際定植來影響土壤菌種的組成，從而改變根際土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)［6-9］。而芽孢桿菌作為一種生防制劑，不僅對多種植物病害具有良好的防治效果，還能對植物產(chǎn)生促生、固氮和抗逆境等作用［10］。有研究表明，巨大芽孢桿菌對煙草具有良好的促生效果，可以提高煙草的品質(zhì)，并對煙草土壤微生物群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響；枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌ZJ01對棗黑斑病菌的抑制率分別為81.38%、77.53%；以枯草芽孢桿菌B908為主要有效成分的微生物農(nóng)藥“百抗”，在大田應(yīng)用中對水稻紋枯病的防效率超過70%［11-13］?？莶菅挎邨U菌對緩解百合連作障礙的作用及機(jī)制還未明確。在連作3年的百合種植基地進(jìn)行枯草芽孢桿菌Y25灌根處理，明確灌根處理對連作土壤理化性質(zhì)的影響；同時(shí)通過病情調(diào)查統(tǒng)計(jì)芽孢桿菌灌根與不灌根處理對百合生長的影響，并采用高通量測序技術(shù)明確生防菌Y25對百合連作土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試百合品種為龍牙百合。所使用菌劑為枯草芽孢桿菌Y25（Bacillus subtilis Y25），由筆者所在課題組從根際土壤樣品中分離篩選得到，有效活菌數(shù)為1×108 CFU/mL［14］。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及樣品采集

試驗(yàn)時(shí)間為2019年3月，試驗(yàn)地點(diǎn)為湖南省隆回縣百合種植基地。該基地已連續(xù)3年種植龍牙百合，每年發(fā)病率在50%以上。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)4次，每個(gè)重復(fù)面積為 27 m2，具體處理如下：不種植百合（BG）；種植百合但不進(jìn)行灌根處理（CK）；種植百合，且每株灌根約40 mL濃度為 [JP2]1×108 CFU/mL的枯草芽孢桿菌Y25發(fā)酵液（Y25）。其他農(nóng)事活動(dòng)同常規(guī)處理，1周后進(jìn)行第2次灌根。

在每個(gè)重復(fù)中，采用五點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)取6株百合，對這30株百合進(jìn)行枯萎病病情調(diào)查（第2次灌根處理后4周）。采用同樣的方法對30株百合的株高、莖粗、鮮重等生長指標(biāo)進(jìn)行測量。每個(gè)重復(fù)采用同樣的五點(diǎn)取樣法，每個(gè)點(diǎn)取2株百合，在抖落大塊土壤后用刷子仔細(xì)收集10株百合根部周圍的根際土壤（第2次灌溉處理后70 d）。將采集好的土樣做好標(biāo)記并封好拿回實(shí)驗(yàn)室保存。將篩除雜質(zhì)后的土壤分為2份，一份保藏于-80? ℃冰箱，用于DNA提取，另一份風(fēng)干后用于測定龍牙百合根際土壤的理化性質(zhì)。

1.3 龍牙百合生長指標(biāo)及根際土壤理化性質(zhì)測定

在試驗(yàn)處理70 d后，對龍牙百合鱗莖進(jìn)行病情調(diào)查。根據(jù)鱗莖腐爛程度分為6個(gè)級別：0級，沒有；1級，腐爛面積為1%～20%；3級，腐爛面積為21%～40%；5級，腐爛面積為40%～60%以上；7級，腐爛面積為61%～80%；9級，腐爛面積為81%～100%，并分別測定龍牙百合的株高、莖粗、鱗莖鮮重和產(chǎn)量。

土壤理化性質(zhì)：pH值、總氮含量（g/kg）、總鉀含量（%）、有機(jī)質(zhì)含量（g/kg）、總磷含量（mg/kg）、銨態(tài)氮含量（mg/kg）、硝態(tài)氮含量（mg/kg）、速效鉀含量（mg/kg）、有機(jī)磷含量（mg/kg）、速效磷含量（mg/kg）等的測定方法參照上海茁彩生物科技有限公司相應(yīng)試劑盒說明書。

1.4 龍牙百合根際土壤微生物總DNA提取和PCR擴(kuò)增

龍牙百合根際土壤樣品的總DNA采用十六烷基溴化銨法（CTAB法）進(jìn)行提取和純化后，分別對細(xì)菌16S rRNA基因的V3～V4區(qū)段用引物515F和806R進(jìn)行PCR擴(kuò)增和序列測定，對真菌18S rRNA基因的ITS1區(qū)段則用引物ITS5-1737F和ITS2-2043R進(jìn)行PCR擴(kuò)增和序列測定［15］。

1.5 高通量測序數(shù)據(jù)處理

用2%瓊脂糖凝膠對PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳檢測和純化，并使用GeneJET膠回收試劑盒回收產(chǎn)物（thermo fisher scientific，美國），剪切回收目標(biāo)條帶，然后將DNA樣品送至北京諾禾致源科技股份有限公司進(jìn)行高通量測序。

1.6 統(tǒng)計(jì)與分析

使用軟件R（4.2.1）的WGCNA、Stats和 Ggplot 2 程輯包對采集的樣品進(jìn)行主坐標(biāo)分析，使用R中的VEGAN程輯包對樣品的微生物群落及土壤理化性質(zhì)關(guān)系進(jìn)行冗余分析，并用Ggplot 2進(jìn)行可視化。結(jié)合R軟件繪制土壤微生物中細(xì)菌、真菌的相對豐度圖，對不同處理間百合的根際土壤理化性質(zhì)、微生物α多樣性指數(shù)以及物種組成結(jié)構(gòu)差異性使用SPSS 26.0進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 Y25菌劑灌根對龍牙百合生長的影響

由表1可知，Y25菌劑灌根對龍牙百合有明顯的促生作用。相較于CK，Y25灌根的龍牙百合株高增長35.23%，莖粗增長42.38%，鮮重增長221.17%。百合鱗莖產(chǎn)量增長26.02%，且Y25灌根處理對龍牙百合的防治率為65.86%。

2.2 龍牙百合根際土壤理化性質(zhì)

根際土壤理化性質(zhì)測定結(jié)果（表2）顯示，與空白組BG對比，CK對照組的總磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有機(jī)磷等的含量均顯著降低（P<0.05），而其他理化性質(zhì)的變化未達(dá)顯著水平。經(jīng)過枯草芽孢桿菌Y25灌根后，百合根際土壤的總磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效鉀、速效磷、有機(jī)磷含量均顯著增加，相比CK分別提高92.69%、121.70%、25.82%、27.71%、66.87%、122.45%，而pH值、總氮、總鉀、有機(jī)質(zhì)含量的改變未達(dá)顯著水平。

2.3 土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)比較

從百合根際土壤細(xì)菌群落主坐標(biāo)分析可以觀察到枯草芽孢桿菌Y25處理組的4次重復(fù)在坐標(biāo)軸上與BG、CK處理均顯著分離（圖1-a），說明Y25灌根處理對細(xì)菌微生物群落結(jié)構(gòu)影響明顯。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)坐標(biāo)軸1和坐標(biāo)軸2分別解釋所有變量的40.16%、16.34%，2個(gè)主成分方差貢獻(xiàn)率累計(jì)達(dá)56.50%。屬水平上的物種聚類熱圖（圖1-b）顯示[JP]，BG、CK、Y25等3個(gè)不同處理組的4次重復(fù)均能分別聚類在一起，在熱圖中同樣能明顯看出，Y25處

理組的芽孢桿菌屬的相對豐度明顯高于BG組和CK組。在97%分類水平下，對龍牙百合根際土壤的細(xì)菌多樣性進(jìn)行α多樣性分析，結(jié)果（表3）顯示，與BG空白組相比較，CK組的Shannon指數(shù)顯著增加，而與對照組CK相比較，Y25處理組的Richness、ACE以及Chao1指數(shù)均顯著增加。

門水平上不同處理根際土壤細(xì)菌群落組成結(jié)果（圖2-a）表明，3種不同處理前10個(gè)豐度較高的菌群分別為變形菌門（26.41%～52.64%）、酸桿菌門（15.25%～35.00%）、擬桿菌門（0.75%～6.50%）、綠彎菌門（5.18%～17.58%）、放線菌門（4.01%～12.35%）、芽單胞菌門（0.52%～6.04%）、硝化螺旋菌門（0.47%～2.53%）、疣微菌門（0.42%～3.69%）、厚壁菌門（0.28%～2.42%）、未確定細(xì)菌門（0.41%～1.72%）。與空白組BG進(jìn)行比較，CK組芽單胞菌門、疣微菌門相對豐度顯著增加；與CK對照組進(jìn)行比較，使用Y25灌根處理后疣微菌門的相對豐度顯著降低（表4）。

屬水平上不同處理根際土壤細(xì)菌群落組成結(jié)果（圖2-b）表明，3種處理的前10個(gè)豐度較高的菌群分別為朱氏桿菌屬（0.23%～34.30%）、Brvobacter（1.99%～15.05%）、伯克霍爾德菌屬（未確定）（0.14%～8.84%）、Candidatus_Solibacter（0.82%～3.29%）、鞘脂單胞菌屬（0.61%～3.97%）、芽單胞菌屬（0.23%～4.28%）、Haliangium（0.23%～4.07%）、酸桿菌屬（0.68%～3.48%）、酸微菌屬（未確定）（0.62%～2.40%）、γ-變形菌綱（未確定）（0.40%～1.89%）。[JP]其中與空白組BG進(jìn)行比較，CK組Candidatus_Solibacter、鞘脂單胞菌屬、芽單胞菌屬相對豐度顯著增加；與CK對照組進(jìn)行比較，使用Y25灌根處理后γ-變形菌綱（未確定）相對豐度顯著增加（表5）。值得注意的是Y25灌根處理后根際土壤中芽孢桿菌屬的相對豐[JP+1]度顯著增加（圖3），說明Y25灌根處理后在百合根際土壤中具有良好的定殖能力。

2.4 土壤真菌群落結(jié)構(gòu)比較

由龍牙百合根際土壤真菌群落主坐標(biāo)分析（圖4-a）可知，3種不同處理在坐標(biāo)軸上未顯著分離。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，坐標(biāo)軸1和坐標(biāo)軸2分別可以解釋變量的20.65%、15.89%，2個(gè)主成分方差貢獻(xiàn)率累計(jì)為36.54%。屬水平上的物種聚類熱圖（圖4-b）顯示，BG、CK、Y25等3個(gè)不同處理組的4次重復(fù)未能分別聚類，且在熱圖中能明顯看出，CK、Y25處理組鐮刀菌屬的相對豐度低于BG組，但由圖3可知，3種不同處理鐮刀菌屬的相對豐度差異并不顯著。在97%分類水平下，對龍牙百合根際土壤的真菌多樣性進(jìn)行α多樣性分析（表6），發(fā)現(xiàn)與BG空白組相比較，CK組的α多樣性指數(shù)未有顯著變化，且與對照組CK相比較，Y25處理組的α多樣性指數(shù)也未有顯著變化。

由門水平不同處理根際土壤真菌群落組成結(jié)果（圖5-a）可知，3種處理共包含12個(gè)菌門，分別為子囊菌門（22.90%～57.51%）、擔(dān)子菌門（2.35%～28.86%）、羅茲菌門（0.16%～7.55%）、被孢霉門（0.30%～3.88%）、壺菌門（0.09%～3.94%）、球囊菌門（0.00%～0.32%）、梳霉門（0.00%～0.21%）、毛霉亞門（0.00%～0.66%）、單毛壺菌門（0.00%～0.04%）、油壺菌門（0.00%～0.08%）、捕蟲霉門（0.00%～0.03%）、蟲霉門（0.00%～0.01%）。與空白組BG進(jìn)行比較，CK組壺菌門相對豐度顯著增加；與CK對照組進(jìn)行比較，使用Y25灌根處理后壺菌門相對豐度顯著降低（表7）。

在屬水平上，由不同處理?xiàng)l件下龍牙百合根際土壤群落組成結(jié)構(gòu)（圖5-b）可知，相對豐度排名前10的菌群分別為鐮刀菌屬（1.26%～9.36%）、Vanrija（0.00%～17.33%）、炭疽菌屬（0.59%～[JP]16.16%）、Humicola（0.67%～9.94%）、枝孢屬（0.02%～11.54%）、產(chǎn)油菌屬（0.61%～5.45%）、蛇形蟲草屬（0.01%～9.53%）、裸傘屬（0.01%～9.21%）、青霉屬（0.06%～2.62%）、Saitozyma（0.35%～2.33%）。3種不同處理組之間在真菌屬水平上均無顯著差異（表8）。

2.5 龍牙百合根際土壤微生物優(yōu)勢菌屬與土壤理化因子的RDA分析

對10種土壤理化因子與3組土壤樣品微生物群落多樣性的關(guān)系進(jìn)行冗余分析，發(fā)現(xiàn)土壤的10個(gè)理化指標(biāo)對3組土壤中細(xì)菌群落多樣性的影響從大到小排序?yàn)樗傩р浐浚句@態(tài)氮含量＞速效磷含量＞有機(jī)磷含量＞pH值＞有機(jī)質(zhì)含量＞硝態(tài)氮含量＞總磷含量＞總鉀含量＞總氮含量（圖6-a）。其中芽孢桿菌屬與速效鉀、銨態(tài)氮、速效磷、有機(jī)磷含量4個(gè)元素成正相關(guān)，與其他元素成負(fù)相關(guān)。土壤的10個(gè)理化指標(biāo)對3組土壤中真菌群落多樣性的影響從大到小排序?yàn)閜H值＞硝態(tài)氮含量＞總氮含量＞總鉀含量＞有機(jī)質(zhì)含量＞速效鉀含量＞銨態(tài)氮含量＞總磷含量＞速效磷含量＞有機(jī)磷含量（圖6-b）。其中鐮刀菌屬與pH值、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、總磷、有機(jī)磷含量5個(gè)元素成正相關(guān)，與其他元素成負(fù)相關(guān)。

3 討論

3.1 百合生長對芽孢桿菌Y25灌根的響應(yīng)

對作物應(yīng)用生防菌劑灌根，以防治作物病害的發(fā)生以及提高土壤養(yǎng)分利用效率是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的研究熱點(diǎn)之一。國內(nèi)外多項(xiàng)研究結(jié)果表明，芽孢桿菌在防治植物病害和提高產(chǎn)量方面具有良好的作用及明顯的效果，且對土壤環(huán)境污染也具有良好的修復(fù)效果，如劉杉等從土壤中篩選得到1株短小芽孢桿菌Y106，可用于棉花黃萎病的生物防治［16］； Tian等認(rèn)為，解淀粉芽孢桿菌TB6能促進(jìn)人參根系生長，增加人參根系鮮重［17］； 多黏類芽孢桿菌CH-23發(fā)酵菌劑對水稻惡苗病的生防指數(shù)高達(dá)68.35%［18］ ；鄧振山等認(rèn)為，1株蠟狀芽孢桿菌具有較強(qiáng)的降解石油的能力，且在生物強(qiáng)化處理中，以混合營養(yǎng)物為底物時(shí)降解率可以達(dá)到90.23%［19］。本研究利用芽孢桿菌Y25灌根處理，探究Y25對龍牙百合生長及枯萎病的防治效果。由表1可知，芽孢桿菌Y25灌根處理對龍牙百合枯萎病生防效率高達(dá)65.86%，且對百合生長具有明顯的促生長效果，與CK相比，芽孢桿菌灌根處理，百合株高增長35.23%，莖粗增長42.38%，鮮重增長221.17%。百合鱗莖的產(chǎn)量為17 070 kg/hm2，相比CK增加26.02%，這與劉濤等的研究結(jié)果［20-21］基本一致。

3.2 土壤微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)

已有研究表明，芽孢桿菌可以通過在土壤中定殖影響土壤中的優(yōu)勢菌群，從而使土壤微生物群落發(fā)生改變［6］。本研究從α多樣性指數(shù)結(jié)果來看，種植百合能顯著提高根際土壤細(xì)菌的多樣性，而真菌的多樣性并無顯著變化；用芽孢桿菌Y25灌根處理后，百合根際土壤細(xì)菌的豐富度和多樣性均顯著增加，但真菌多樣性和豐富度無明顯變化，這與黃亞麗等的研究結(jié)果［22］一致。細(xì)菌主成分分析結(jié)果也顯示，Y25組與BG、CK組在坐標(biāo)軸上分開，但真菌主成分分析結(jié)果顯示，3種不同處理在坐標(biāo)軸上未顯著分開，說明Y25處理導(dǎo)致細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，但對真菌群落結(jié)構(gòu)沒有明顯影響。

進(jìn)一步分析枯草芽孢桿菌Y25對龍牙百合根際土壤微生物群落組成的影響。龍牙百合根際土壤細(xì)菌的優(yōu)勢菌門主要有變形菌門、酸桿菌門、擬桿菌門、綠彎菌門、放線菌門，這與張紅霞等關(guān)于山藥、玉米、油用鳳丹牡丹等細(xì)菌群落的研究結(jié)果相同，說明土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)本身具有一定的穩(wěn)定性［23-25］。本研究用芽孢桿菌Y25灌根處理后，土壤中擬桿菌門、綠彎菌門以及放線菌門的相對豐度增加，而研究結(jié)果表明，擬桿菌門是富營養(yǎng)菌，具有溶磷作用，綠彎菌門細(xì)菌傾向于在營養(yǎng)條件充足的環(huán)境中生存，營養(yǎng)元素有利于綠彎菌門的繁殖，土壤養(yǎng)分供給的主要來源之一為放線菌門，且放線菌門能通過分泌各種抗生素來抑制土壤中的病原微生物［26-29］。在屬水平上，種植龍牙百合后，芽單胞菌門、疣微菌門相對豐度顯著增加，而使用Y25灌根處理后疣微菌門相對豐度降低至未種植龍牙百合時(shí)的水平，而芽孢桿菌相對豐度得到顯著增加。隸屬于芽單胞菌門的芽單胞菌屬經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)具有減緩重金屬和抗生素復(fù)合污染的作用［30］。芽孢桿菌屬隸屬硬壁菌門，絕大多數(shù)的芽孢桿菌屬細(xì)菌都是有益菌，因而可以推測施用枯草芽孢桿菌Y25使土壤中有益微生物數(shù)量增加，從而對百合枯萎病有良好的抑制效果。與之前研究結(jié)果相似的是龍牙百合根際土壤真菌的優(yōu)勢菌門主要有子囊菌門、被孢霉門、擔(dān)子菌門、壺菌門、羅茲菌門［31］。在種植龍牙百合后，壺菌門的相對豐度顯著增加，而枯草芽孢桿菌灌根處理后壺菌門的相對豐度顯著降低，在屬水平上，使用芽孢桿菌灌根對龍牙百合根際土壤真菌并無顯著影響。這與黃亞麗等的研究結(jié)果一致，即枯草芽孢桿菌菌劑灌根處理僅對壺菌門的豐度影響顯著，而對甜瓜土壤中其他真菌菌群的多樣性影響較?。?2］。

3.3 土壤性質(zhì)對芽孢桿菌Y25灌根的響應(yīng)

土壤理化性質(zhì)是影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的重要因素之一。國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)土壤水分是影響加拿大西部7個(gè)生物氣候區(qū)微生物群落結(jié)構(gòu)和酶活性的主要因素［32］；姜小鳳等認(rèn)為，當(dāng)歸根際土壤中變形菌門的相對豐度與土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、電導(dǎo)率、有效磷含量、速效鉀含量呈負(fù)相關(guān)［33］；Brockett等認(rèn)為，土壤pH值、速效磷含量和全氮含量是影響當(dāng)歸土壤細(xì)菌優(yōu)勢屬的主要因素，而土壤pH值、全氮含量、電導(dǎo)率均是影響當(dāng)歸土壤優(yōu)勢菌門的主要因素［32-34］。本研究發(fā)現(xiàn)，種植龍牙百合后，土壤中總磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、有機(jī)磷等的含量顯著降低，而施用芽孢桿菌Y25菌劑后，土壤中總磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效鉀、速效磷、有機(jī)磷含量顯著增加，可能是因?yàn)榉N植龍牙百合后，百合吸收利用土壤中的養(yǎng)分，從而導(dǎo)致一些理化含量降低，而施用芽孢桿菌后，土壤中理化性質(zhì)得到改善，一些理化性質(zhì)含量又恢復(fù)到甚至超過未種植百合時(shí)的水平，該結(jié)果也與Zhao等發(fā)現(xiàn)，施用煙草稈生物炭后，白及土壤pH值、電導(dǎo)率、有效氮含量、有效磷含量、有效鉀含量顯著增加，且細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的結(jié)論［35］一致，上述研究結(jié)果均說明外源菌劑或其他物質(zhì)的施用也能顯著改善土壤的理化性質(zhì)，進(jìn)而引起微生物群落結(jié)構(gòu)的改變。龍牙百合土壤真菌和細(xì)菌優(yōu)勢菌屬與土壤理化性質(zhì)的冗余分析結(jié)果表明，細(xì)菌優(yōu)勢菌門與土壤速效鉀、銨態(tài)氮、速效磷含量相關(guān)性較高，而真菌優(yōu)勢菌屬與pH值、銨態(tài)氮含量、總氮含量相關(guān)性較高。芽孢桿菌屬與速效鉀、銨態(tài)氮、速效磷、有機(jī)磷含量等4個(gè)因素成正相關(guān)。

4 結(jié)論

本研究采用高通量測序技術(shù)并對土壤理化性質(zhì)進(jìn)行測定，綜合分析枯草芽孢桿菌Y25菌劑灌根處理對龍牙百合土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響及其生防效果，發(fā)現(xiàn)枯草芽孢桿菌Y25對百合鱗莖枯萎病的防病率高達(dá)65.86%，龍牙百合的株高、莖粗、鮮重顯著增加，且產(chǎn)量大幅提高，對百合具有良好的防病及促生長效果。龍牙百合經(jīng)芽孢桿菌灌根處理后，百合根際土壤中的總磷、銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、速效鉀、速效磷、有機(jī)磷等含量均有顯著提高，百合根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生了相應(yīng)變化，其中擬桿菌門、綠彎菌門、放線菌門群落的相對豐度提高，疣微菌門、壺菌門群落的相對豐度顯著降低，芽孢桿菌屬的相對豐度也顯著增加。綜上，龍牙百合經(jīng)枯草芽孢桿菌Y25灌根處理后，土壤微生物多樣性明顯增加，使土壤理化性質(zhì)得到改善，土壤中有益微生物群落相對豐度明顯增多，從而可以有效防止百合枯萎病的發(fā)生，為枯草芽孢桿菌菌劑在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用提供一定的理論指導(dǎo)。

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作者簡介：涂 鏡（2000—），女，湖南常德人，碩士研究生，主要從事百合枯萎病防治以及根際土壤微生物分析研究。E-mail：2096793079@stu.hunau.edu.cn。

通信作者：曾糧斌，博士，副研究員，主要從事經(jīng)濟(jì)作物生物防治和植物免疫誘抗研究。E-mail：zengliangbin@ caas.cn。