中图分类：S154.3

学科分类：210.50

成果类别：基础理论

成果水平：未评价

研究起止时间：2014-01～2017-12

评价形式：结题

香蕉连作生物障碍是影响香蕉产业可持续发展的瓶颈,长期连作及不科学的生产管理使土壤理化性质恶化和土壤微生物区系失调,导致了香蕉土传枯萎病发展日益严重,而科学的轮作是缓解香蕉连作生物障碍的有效措施。本研究在田间调研的基础上,选择菠萝、玉米、辣椒、茄子、番茄与香蕉轮作,研究轮作对土壤（根际和土体）理化性质、土壤微生物群落结构的影响,同时,收集轮作作物根系分泌物、残体,研究根系分泌物、残体对香蕉土传枯萎病致病菌病原菌孢子萌发和菌丝生长的影响,以期为合理香蕉轮作体系的构建提供理论支撑。研究结果表明,菠萝、辣椒、茄子根系分泌物及残体抑制香蕉土传枯萎病病菌孢子的萌发和菌丝生长的能力比玉米和番茄强。 利用热图（Heatmap）和维恩图（Venn）对菠萝、玉米轮作两个处理中相对丰度较高的OTU进行分析显示,两者之间真菌微生物群落结构差异较大。PCOA的分析结果显示,轮作与连作处理微生物群落结构区分为两个不同的方向。菠萝、辣椒、茄子轮作后均能显著降低土壤中尖孢镰刀菌菌的丰度。将轮作与施用生物有机肥两个措施联合应用在田间实验中,轮作结束后再植香蕉的结果显示,香蕉土传枯萎病的发病率从高到低依次为香蕉连作处理平均为70%、轮作后施用普通有机肥处理菠萝为33%（POF）、辣椒为36.7%（PO）、茄子为32%（EOF）,轮作后施生物有机肥处理菠萝为12%,辣椒轮为25.0%、茄子为19.5%。 采用MiSeq高通量测序技术对各处理中土壤微生物群落结构进行分析,结果显示：香蕉连作处理中病原菌的相对丰度显著高于轮作（菠萝、茄子）+普通有机肥和轮作+生物有机肥处理（菠萝、茄子）,虽然在香蕉根际中辣椒轮作处理+生物有机肥的镰刀菌属的丰度与连作香蕉之间差异不显著,但是经TA克隆分析显示,致病菌尖孢刀菌占整个尖孢镰刀菌属的比例最低。采用随机矩阵理论（Network）构建土壤微生物群落生态网络分析不同处理中高丰度OTU的网络构成、模块性和稳定性,结果显示,轮作联合生物有机肥处理的土壤微生物网络模块性更好,更为稳定。利用方差分解分析（VPA）来计算轮作方式、施肥方式和土壤理化三个因素对土壤细菌和真菌微生物群落构建的贡献率,结果显示,轮作方式对细菌和真菌群落构建的解释量是最高的,分别为4.19%和5.12%,其次为施肥种类,因此,本研究中影响土壤微生物群落重建的关键因子为轮作。