兩株內(nèi)生鐮刀菌對甘藍產(chǎn)量及根際微生物的影響

祝 英 仝倩倩 鞏曉芳 金軍民 袁志林 李錦成 王治業(yè)

（1 甘肅省科學院生物研究所，甘肅省微生物資源開發(fā)利用重點實驗室，甘肅蘭州 730000；2 蘭州大學生態(tài)學院，草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點實驗室，甘肅蘭州 730000；3 榆中縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅蘭州730102；4 中國林業(yè)科學院亞熱帶林業(yè)研究所，浙江杭州 311400；5 西安思源中學，陜西西安 710038）

蔬菜生產(chǎn)復種指數(shù)高，土壤利用強度大，連作和高頻水肥、農(nóng)藥過量投入是普遍存在的現(xiàn)象，因此導致病害頻發(fā)、土壤質(zhì)量和蔬菜品質(zhì)下降，影響了蔬菜種植的經(jīng)濟效益和可持續(xù)發(fā)展。土壤微生物是土壤肥力形成和持續(xù)發(fā)展的核心動力，土壤微生物菌群失衡是誘發(fā)蔬菜病害的關(guān)鍵因素之一，通過利用微生物肥料對土壤微生物區(qū)系調(diào)控，降低植物病害發(fā)生率并維持土壤生產(chǎn)力成為當前研究的熱點和難點問題（劉正洋 等，2020）。研究表明，施用微生物肥料可有效緩解蔬菜種植過程中病害的發(fā)生，促進蔬菜作物生長，并減少化肥、農(nóng)藥的用量，是我國蔬菜綠色生產(chǎn)普遍推廣的農(nóng)藝措施之一（于亞楠 等，2022；Qi et al.，2022）。

蔬菜生產(chǎn)上施用的微生物肥料主要有生防菌和促生菌兩大類，包括由常見的芽孢桿菌屬、根瘤菌屬、固氮螺菌屬等細菌和木霉、白僵菌、綠僵菌、擬青霉、被毛孢等真菌菌株制備的農(nóng)用微生物菌劑、復合微生物肥料和生物有機肥等產(chǎn)品（仝倩倩 等，2022）。篩選并開發(fā)新型、高效、廣譜的功能菌株是微生物肥料研發(fā)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。近些年從常見致病微生物疫霉屬（Phytophthora）獲得的寡雄腐霉菌株是廣譜生防菌株，制備的寡雄腐霉孢子粉廣泛應(yīng)用于各種農(nóng)作物病害的綠色防治，其效果顯著（姜一鳴 等，2017；李偉山 等，2022）。鐮刀菌（Fusarium）屬的黃色鐮刀菌（F.culmorum）和假禾谷鐮刀菌（F.pseudograminearum）是禾本科植物莖基腐病和穗枯萎病的主要致病菌（Alahmad et al.，2018；Backhouse & Burgess，2022）。 然而越來越多的研究表明植物內(nèi)生鐮刀菌不但不致病，還能促進植物生長，并且提高植株對環(huán)境脅迫的耐受性（Maciá-Vicente et al.，2008；Skiada et al.，2019）。從鹽生植物濱麥健康植株中分離的2 株內(nèi)生鐮刀菌〔黃色鐮刀菌（F.culmorum）和假禾谷鐮刀菌（F.pseudograminearum）〕不但能促植物生長，還能提高植株的耐鹽性（潘雪玉 等，2018），是極具開發(fā)潛力的植物益生菌。但是，這2 株內(nèi)生鐮刀菌能否作用于蔬菜進而發(fā)揮類似效果，以及如何影響蔬菜產(chǎn)量與作物根際微生物群落組成及多樣性特性的研究還未見報道。

本試驗以中甘21（易感黃萎病和黑腐病）、滿月56（抗枯萎病）、喜美（抗黃萎病和黑腐?。?個甘藍品種為試材，研究2 株內(nèi)生鐮刀菌制備的農(nóng)用微生物菌劑對春、秋茬甘藍產(chǎn)量及根際土壤微生物類群的影響，并進一步分析不抗病品種中甘21秋茬根際土壤細菌和真菌的多樣性，探索內(nèi)生鐮刀菌菌劑緩解連作障礙、促生增產(chǎn)的根際土壤微生物調(diào)控功能，以期為高效、廣譜功能菌株研發(fā)和在蔬菜綠色生產(chǎn)上應(yīng)用提供技術(shù)支持和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點位于甘肅省蘭州市榆中縣三角城鄉(xiāng)高墩營村高原夏菜甘藍主要種植區(qū)，前茬作物為玉米。該地年平均氣溫6.57 ℃，屬典型溫帶半干旱大陸性氣候，年均降雨量350 mm，全年無霜期159d。

春茬甘藍為新茬，定植前0～20 cm 土壤有機質(zhì)含量16.65 g·kg-1，總氮含量0.991 g·kg-1，有效磷含量65.739 mg·kg-1，速效鉀含量696.19 mg·kg-1，pH 值7.8；秋茬甘藍為連作，定植前0～20 cm 土壤有機質(zhì)含量18.97 g·kg-1，總氮含量1.058 g·kg-1，有效磷含量64.071 mg·kg-1，速效鉀含量728.33 mg·kg-1，pH 值8.0。

1.2 試驗材料

供試甘藍品種為中甘21（北京華耐農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司），易感黃萎病和黑腐病；滿月56（北京華耐農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司），抗枯萎病；喜美（廣東金作農(nóng)業(yè)科技有限公司），抗黃萎病和黑腐病。采用72 孔穴盤育苗，育苗基質(zhì)按照腐殖質(zhì)∶珍珠巖粉∶蛭石粉=6V∶3V∶1V混配均勻后進行紫外消毒。

供試菌株為黃色鐮刀菌（F.culmorum）和假禾谷鐮刀菌（F.pseudograminearum），均由中國林業(yè)科學院亞熱帶林業(yè)研究所提供。市售微生物菌劑對照為多利維生寡雄腐霉卵孢子，捷克生物制劑有限公司生產(chǎn)。

菌劑制備：菌種取出后室溫放置2 d，分別轉(zhuǎn)接至馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）試管斜面上，28～30 ℃培養(yǎng)4 d，得到活化菌種；然后轉(zhuǎn)接至PDA 液體培養(yǎng)基，28 ℃、200 r·min-1條件下培養(yǎng)4 d，再按3‰的接種量接種至擴大發(fā)酵罐PDA培養(yǎng)基中，裝液量為發(fā)酵罐容積的60%～75%，28 ℃、200 r·min-1條件下培養(yǎng)5 d，得到擴繁菌液；將擴繁菌液勻漿后稀釋涂布，有效活菌數(shù)為12.5 億個·mL-1，pH 值為6.8，符合GB 20287-2006《農(nóng)用微生物菌劑》中液態(tài)菌劑的技術(shù)指標要求。

1.3 試驗設(shè)計

設(shè)置3 個菌劑處理，分別為黃色鐮刀菌（F.c處理）、假禾谷鐮刀菌（F.p 處理）、多利維生寡雄腐霉卵孢子（M 處理）。將菌劑分別與育苗基質(zhì)混合均勻，接種量為基質(zhì)干質(zhì)量的5‰，補充水分使基質(zhì)含水量保持在60%左右，然后裝盤。每個菌劑處理分別播種3 個甘藍品種，以等量無菌水處理為對照（CK），每處理6 盤。大田定植時每小區(qū)種6 行，每行10 株，共計60 株，株距20 cm，行距40 cm，小區(qū)面積5 m2，3 次重復，完全隨機排列。

春茬甘藍2020年2月21日播種育苗，4月9日大田定植，中甘21 和滿月56 于6月14日采收測產(chǎn)，喜美于6月26日采收測產(chǎn)；秋茬甘藍6月6日播種育苗，7月8日大田定植，中甘21 和滿月56 于9月2日采收測產(chǎn)，喜美于9月14日采收測產(chǎn)。

春茬甘藍定植前，分別采集幼苗根際土壤，對5 類可培養(yǎng)微生物進行類群分析。春、秋茬甘藍采收期，每處理隨機選取9 株植株，采用抖根法去掉根圍土，使用毛刷將根際土壤刷下來，收集后分成2 份，1 份風干后過篩，用于土壤理化性質(zhì)測定；1份放入無菌袋后4 ℃保存，對中甘21 秋茬采收期根際土壤進行細菌和真菌多樣性分析。

1.4 項目測定

土壤養(yǎng)分指標測定：有機質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀容量法，總氮含量測定采用H2SO4-全自動凱氏定氮儀，有效磷含量測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法，有效鉀含量測定采用NH4Ac 浸提-火焰光度法（魯如坤，2000）。

土壤微生物類群分析：采用稀釋涂布平板法培養(yǎng)5 類微生物，細菌使用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，稀釋倍數(shù)為1×10-8；真菌使用馬丁氏培養(yǎng)基，稀釋倍數(shù)為1×10-3；放線菌使用改良高氏1號培養(yǎng)基，稀釋倍數(shù)為1×10-5；氨化細菌使用蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，稀釋倍數(shù)為1×10-6；好氣性自生固氮菌使用改良瓦克斯曼77號培養(yǎng)基，稀釋倍數(shù)為1×10-5（林先貴，2010）。

細菌和真菌多樣性測定：采用E.Z.N.A.DNA Kit（OMEGA，Bio-Tek，USA）提取中甘21 秋茬采收期根際土壤的DNA，分別利用細菌16S rRNA引物338F（5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′）和806R（5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′）以及真菌引物ITS1F（5′-CTTGGTCATTTAG AGGAAGTAA-3′）和ITS2R（5′-GCTGCGTTCTT CATCGATGC-3′）進行PCR 擴增。PCR 反應(yīng)體系（20 μL）：ProTaq10 μL，上、下游引物（5 μmol·L-1）各0.8 μL，模板DNA 200 ng，ddH2O 補足20 μL。PCR 反應(yīng)程序：95 ℃預變性3 min；95 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸45 s，27 個循環(huán)；72 ℃延伸10 min。PCR 產(chǎn)物（3 μL）采用2%（m/V）瓊脂糖凝膠電泳檢測，采用Quanti Fluor TM-ST（Promega，USA）進行定量，利用Tru Seq TMDNA Sample Prep Kit（NEB，USA） 構(gòu)建Miseq 文庫。將得到的細菌和真菌Miseq 文庫，利用PE250 平臺測序，Miseq 測序由上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司完成。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0（IBM，USA）軟件進行雙因素方差分析（ANOVA），顯著性差異用LSD 值檢驗（P＜0.05）。采用Origin 2021 軟件作圖和主成分分析（principal component analysis，PCA）。

使用FLASH（V1.2.11）軟件對測序Reads 進行pair-end 雙端序列拼接，用QIIME 數(shù)據(jù)分析包刪除低質(zhì)量的原始序列。利用MAARJAM 數(shù)據(jù)庫（http：//maarjam.botany.ut.ee/）丟棄嵌合序列。使用97%的同一性閾值將有效讀數(shù)分配到操作分類單位（OTU）或虛擬分類單元（VT）中。利用SILVA（v128，http：//www.arb-silva.de）和MAARJAM 數(shù)據(jù)庫鑒定代表性序列。

為進一步分析不同菌劑處理對不抗病品種中甘21 秋茬根際土壤細菌和真菌的調(diào)控效應(yīng)，選取屬水平優(yōu)勢種群計算其調(diào)控效應(yīng)（孔濤 等，2021）。

調(diào)控效應(yīng)=（SAi-SACK）/SACK×100%

式中：SAi為菌劑處理門水平物種的平均OTU；SACK為對照門水平物種的平均OTU。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩株內(nèi)生鐮刀菌對不同甘藍品種產(chǎn)量的影響

從表1 可以看出，與對照相比，不同菌劑處理對3 個甘藍品種的春茬產(chǎn)量均無顯著影響；但均顯著提高了中甘21 秋茬產(chǎn)量，而對滿月56 和喜美的秋茬產(chǎn)量亦無顯著影響。

表1 不同菌劑處理對不同甘藍品種春、秋茬產(chǎn)量的影響

2.2 兩株內(nèi)生鐮刀菌對不同甘藍品種根際土壤養(yǎng)分含量的影響

從表2 可以看出，中甘21 F.p、M 菌劑處理及對照的春茬根際土壤有機質(zhì)、總氮含量均顯著高于秋茬，而有效鉀含量均顯著低于秋茬；M 菌劑處理及對照的春茬根際土壤有效磷含量均顯著高于秋茬。春茬生產(chǎn)中，與對照相比，F(xiàn).p 菌劑處理顯著提高了根際土壤有機質(zhì)含量，但有效鉀含量顯著降低；M 菌劑處理顯著提高了土壤有效磷含量，而F.c、F.p 處理顯著降低了有效磷含量。秋茬生產(chǎn)中，與對照相比，F(xiàn).c 菌劑處理顯著提高了根際土壤有機質(zhì)含量，M 菌劑處理顯著提高了土壤有效鉀含量。

表2 不同菌劑處理對不同甘藍品種春、秋茬根際土壤養(yǎng)分含量的影響

滿月56 對照的春茬根際土壤有機質(zhì)含量顯著高于秋茬；3 種微生物菌劑處理及對照的春茬根際土壤有效鉀含量均顯著低于秋茬；F.p 菌劑處理及對照的春茬根際土壤有效磷含量均顯著高于秋茬，而M 菌劑處理的春茬土壤有效磷含量則顯著低于秋茬。春茬生產(chǎn)中，與對照相比，3 種微生物菌劑處理對根際土壤有機質(zhì)、總氮、有效鉀、有效磷含量均無顯著影響。秋茬生產(chǎn)中，與對照相比，3 種微生物菌劑處理均顯著提高了根際土壤有效鉀含量，F(xiàn).c 菌劑處理還顯著提高了土壤有機質(zhì)、有效磷含量，M 菌劑處理亦顯著提高了土壤有效磷含量。

喜美3 種微生物菌劑處理及對照的春茬根際土壤總氮含量均顯著高于秋茬，而有效鉀含量均顯著低于秋茬；F.c、M 菌劑處理及對照的春茬根際土壤有效磷含量均顯著高于秋茬。春茬生產(chǎn)中，與對照相比，3 種微生物菌劑處理均顯著提高了根際土壤有效鉀、有效磷含量。秋茬生產(chǎn)中，與對照相比，F(xiàn).c、F.p 菌劑處理均顯著提高了根際土壤有效磷含量，而F.c 菌劑處理土壤有機質(zhì)含量顯著降低，M菌劑處理土壤有效鉀含量顯著降低。

2.3 兩株內(nèi)生鐮刀菌對不同甘藍品種根際土壤可培養(yǎng)微生物類群的影響

由圖1 可見，除中甘21、滿月56 和喜美根際土壤真菌數(shù)量外，不同甘藍品種根際土壤可培養(yǎng)微生物類群數(shù)量存在顯著差異。抗病品種滿月56 和喜美對照的根際土壤4 類可培養(yǎng)微生物（細菌、放線菌、氨化細菌、固氮菌）數(shù)量均顯著高于不抗病品種中甘21，且喜美（抗黃萎病和黑腐病）放線菌、氨化細菌和固氮菌數(shù)量高于滿月56（抗枯萎?。?。

圖1 不同菌劑處理對不同品種甘藍幼苗根際5 類可培養(yǎng)微生物類群的影響

大部分微生物菌劑處理都可以提高甘藍根際土壤可培養(yǎng)微生物類群數(shù)量。與對照相比，F(xiàn).c、F.p、M 菌劑處理均顯著提高了3 個甘藍品種根際土壤氨化細菌數(shù)量；顯著提高了中甘21 根際土壤細菌、放線菌、固氮菌數(shù)量和滿月56 根際土壤細菌、固氮菌數(shù)量，但降低了喜美根際土壤細菌數(shù)量；F.c、M 菌劑處理顯著提高了滿月56 根際土壤放線菌數(shù)量，但M 菌劑處理顯著降低了喜美根際土壤放線菌數(shù)量。不同微生物菌劑處理對3 個甘藍品種根際土壤真菌數(shù)量均無顯著影響。表明，添加外源微生物菌劑可以改變甘藍根際土壤可培養(yǎng)微生物類群數(shù)量，但受甘藍品種差異性的調(diào)控。

2.4 兩株內(nèi)生鐮刀菌對秋茬中甘21 根際土壤細菌和真菌群落結(jié)構(gòu)的影響

2.4.1 對根際土壤細菌多樣性的影響 由圖2可見，F(xiàn).c、F.p、M 菌劑處理均降低了GP6、Nitrososphaera和Gemmatimonas的豐度，提高了植物根際潛在有益細菌Ramlibacter、Pseudomonas、Flavisolibacter、Pseudoxanthom和Rhizobium的豐度。表明微生物菌劑處理可以改善甘藍根際土壤細菌群落結(jié)構(gòu)。

圖2 兩株內(nèi)生鐮刀菌對秋茬中甘21 根際土壤細菌群落屬水平相對豐度的影響

2.4.2 對根際土壤真菌多樣性的影響 由圖3 可見，F(xiàn).c、F.p、M 菌劑處理均明顯降低了Cladorrhinum的豐度，提高了植物根際潛在有益真菌Humicola、Mortierella、Cephaliophora的豐度；此外，F(xiàn).p 菌劑處理還提高了Heydenia、Rhizophlyctis豐度。表明兩種內(nèi)生鐮刀菌可在甘藍根際土壤成功定殖，明顯影響了根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)。

圖3 兩株內(nèi)生鐮刀菌對秋茬中甘21 根際土壤真菌群落屬水平相對豐度的影響

2.5 主成分分析和菌劑調(diào)控效應(yīng)分析

由圖4-A 可見，主成分1（PC1）載荷為45.34%，主成分2（PC2）載荷為29.76%，這兩個主成分解釋了總變異的75.10%，能較好地反映原始變量的信息。2 個茬口的3 個甘藍品種均沿X 軸分散，其中不抗病品種中甘21 均在X 負半軸，抗病品種滿月56 和喜美均在X 正半軸，表明品種是影響甘藍產(chǎn)量和根際土壤微環(huán)境的主因素。春茬3個甘藍品種均分布在Y 正半軸，而秋茬均分布在Y 負半軸，表明重茬是影響甘藍產(chǎn)量和根際土壤微環(huán)境的另一關(guān)鍵因素，即甘藍品種和重茬栽種方式是影響甘藍產(chǎn)量和根際土壤養(yǎng)分及微生物類群的主因素。

圖4 甘藍品種、菌劑處理與相關(guān)因素主成分分析和菌劑對根際土壤優(yōu)勢菌調(diào)控效應(yīng)分析結(jié)果

由圖4-B 可見，主成分1 載荷為31.23%，主成分2 載荷為26.09%，這兩個主成分解釋了總變異的57.32%，總變異量不太高的原因可能是由于整合了3 個甘藍品種，但整合3 個甘藍品種能更充分地體現(xiàn)菌劑處理因素的普適性。2 個茬口不同菌劑處理均沿X 軸分散，其中對照均在X 負半軸，而春、秋兩茬所有菌劑處理均向X 正半軸遷徙，表明施用微生物菌劑是提高甘藍產(chǎn)量和改善土壤根際微環(huán)境的重要因素之一。春茬3 個菌劑處理及對照均分布在Y 負半軸，而秋茬均分布在Y 正半軸，表明微生物菌劑對甘藍產(chǎn)量和根際土壤微環(huán)境的調(diào)控同樣受重茬栽種方式的影響。

由圖4-C 可見，主成分1 載荷為51.81%，主成分2 載荷為21.64%，這兩個主成分解釋了總變異的73.45%，能較好地反映原始變量的信息。與對照相比，M 菌劑和兩個內(nèi)生鐮刀菌依次沿X 正方向分散，表明微生物菌劑處理對根際養(yǎng)分及細菌多樣性均有顯著的改善。特別是F.c 在沿X 軸正方向分散的同時，還向Y 軸正方向偏移，表明F.c 菌劑處理對中甘21 產(chǎn)量和根際細菌多樣性的綜合調(diào)控效果最佳。

圖4-B、C 主成分分析結(jié)果顯示，M、F.c、F.p菌劑處理對根際微生物均有正向調(diào)控效果，分析3種菌劑處理對秋茬中甘21 根際土壤細菌和真菌屬水平優(yōu)勢菌的調(diào)控效應(yīng)，結(jié)果顯示（圖4-D），與對照相比，F(xiàn).c、F.p 和M 菌劑處理均對甘藍根際土壤細菌和真菌屬水平優(yōu)勢菌的調(diào)控效應(yīng)明顯，均正向調(diào)控了Botryotrichum、Humicola、Mortierella、Cephaliophora、Arthrobacter、Streptophyta、Pseudomonas，均負向調(diào)控了Nitrososphaera的種群豐度。其中，F(xiàn).c 菌劑對Cephaliophora的正調(diào)控效應(yīng)達1 408.23%，F(xiàn).p 菌劑對Rhizophlyctis的正調(diào)控效應(yīng)高達1 835.70%，表明F.c 和F.p 菌劑調(diào)控了甘藍根際土壤微生物的物種組成，雖然不同菌劑對根際土壤細菌和真菌的物種調(diào)控不同，但調(diào)控后的微生物物種組成對根際土壤養(yǎng)分驅(qū)動和根際健康發(fā)揮重要的作用。

3 討論與結(jié)論

隨著微生物肥料在蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用，微生物菌劑新型功能菌株研發(fā)及其對蔬菜品種間的應(yīng)用和促生、生防機制是重點關(guān)注的問題（仝倩倩 等，2022；程國亭 等，2023）。本試驗結(jié)果表明，不同甘藍品種對重茬響應(yīng)存在明顯差異，抗病品種滿月56 和喜美的產(chǎn)量變化不大，但不抗病品種中甘21的產(chǎn)量明顯降低，表明選育抗病品種是緩解連作障礙的重要措施之一?？共∑贩N滿月56 和喜美對照的根際土壤4 類可培養(yǎng)微生物（細菌、放線菌、氨化細菌、固氮菌）數(shù)量均顯著高于不抗病品種中甘21，表明品種是影響根際土壤微生物類群的主要因素，根際土壤微生物類群和多樣性的增加是抗病品種重塑根際健康的根源，可能也是緩解重茬造成產(chǎn)量損失的關(guān)鍵所在。

施用外源微生物菌劑是緩解連作障礙的關(guān)鍵技術(shù)措施之一。研究表明，接種放線菌菌劑對連作8年的溫室甜瓜生長、產(chǎn)量和品質(zhì)均有顯著改善（王迪 等，2015）；膠質(zhì)芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌制備的復合菌劑通過增加細菌數(shù)量，防止土壤微生物由細菌型向真菌型轉(zhuǎn)變，有效減緩連作8年辣椒的土壤障礙（高晶霞 等，2020）；枯草芽孢桿菌與酵母菌復合菌劑能夠改善連作西瓜根際土壤微環(huán)境，降低連作障礙病害發(fā)生率，并提高產(chǎn)量和果實品質(zhì)（于會麗 等，2020）；木霉制備的生物有機肥通過調(diào)控根區(qū)微生物群落，緩解連作障礙，有效提高了白菜-甘藍連作體系下的蔬菜產(chǎn)量（劉正洋 等，2020）。大量研究證實了微生物肥料應(yīng)用具有緩解蔬菜連作障礙、穩(wěn)產(chǎn)保收的功效，而安全、高效、廣譜功能微生物菌株的研發(fā)是微生物肥料功效發(fā)揮的關(guān)鍵。鐮刀菌不僅是常見的植物病原菌，也是植物的主要內(nèi)生真菌，已經(jīng)從濱麥（潘雪玉 等，2018）、銀杏（鞠秀云 等，2006）、紅樹林（游劍嵐 等，2006）、丹參（王玉婷 等，2018）等植物分離得到內(nèi)生鐮刀菌功能菌株。內(nèi)生鐮刀菌具有弱致病性或非致病性，不但具有促生、生防和增強植物抗逆性的作用，還能降解酚類環(huán)境污染物，是極具開發(fā)潛力的微生物菌種資源（孫勇 等，2010）。本試驗采用的2 株內(nèi)生鐮刀菌是從健康濱麥植株分離的內(nèi)生真菌，經(jīng)鑒定為黃色鐮刀菌（F.culmorum）和假禾谷鐮刀菌（F.pseudograminearum），分別屬于Class2-1B 和Class-1C 產(chǎn)毒素類型，毒素產(chǎn)量極少，對北美楓香實生幼苗有顯著的促生和抗鹽脅迫功效（潘雪玉等，2018）；本試驗結(jié)果表明，這2 株內(nèi)生鐮刀菌均能提高不抗病甘藍中甘21 的春、秋茬產(chǎn)量。此外，這2 株內(nèi)生鐮刀菌已有明確的全基因信息（Shan et al.，2021），具有明顯地開發(fā)應(yīng)用潛力。

大量研究表明，微生物菌劑通過活化土壤微生物、改變土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)，減少有害菌群或增加有益菌群，為植物提供良好的生存環(huán)境，從而提高有效營養(yǎng)元素周轉(zhuǎn)效率，促進植物生長，是重塑根際健康的有效驅(qū)動因素（Zhang et al.，2017）。本試驗結(jié)果表明，施用微生物菌劑顯著提高了不抗病品種中甘21 根際土壤細菌、放線菌、固氮菌和氨化細菌的數(shù)量，對維持根際健康、促進養(yǎng)分的活化和周轉(zhuǎn)等發(fā)揮作用。主成分分析結(jié)果表明根際土壤養(yǎng)分和微生物類群均受微生物菌劑的正向調(diào)控：F.c、F.p 和M 菌劑處理對甘藍根際土壤優(yōu)勢有益物種有明顯的調(diào)控效應(yīng)，F(xiàn).c 和F.p 處理均正向調(diào)控了Ramlibacter、Pseudomonas、Flavisolibacter、Pseudoxanthom、Rhizobium、Botryotrichum、Humicola、Mortierella和Cephaliophora，而負向調(diào)控了與土壤氮循環(huán)有關(guān)的Nitrososphaera，研究表明該菌是硝化作用的重要驅(qū)動者（李文興等，2021）。本試驗中3 種真菌菌劑均明顯降低了Nitrososphaera屬的物種組成，與菌劑處理均顯著提高中甘21 根際土壤氨化細菌和固氮菌數(shù)量的結(jié)果一致，表明在相同水肥條件下施用3 種真菌菌劑對不抗病品種中甘21 秋茬根際土壤氮循化的調(diào)控趨勢一致。3 種菌劑處理均提高了Ramlibacter、Pseudomonas、Flavisolibacter、Pseudoxanthom、Rhizobium、Botryotrichum、Humicola、Mortierella和Cephaliophora屬的豐度。研究表明，Ramlibacter（Lee et al.，2014）、Pseudoxanthom（Talwar &Ninnekar，2015）、Humicola（Tripathi et al.，2020）、Cephaliophora（Zlotnikov et al.，2007） 和Botryotrichum（Mocek et al.，1996）屬的一些菌株不但通過分泌抗菌素能有效抑制病原菌，還具有降解農(nóng)藥和有毒有害金屬污染物的功能，是生物防治和土壤修復功能菌的重要來源；Pseudomonas（Yasmin et al.，2022）、Mortierella（Ozimek &Hanaka，2021）、Flavisolibacter（Lee et al.，2016）和Rhizobium（Andrews & Andrews，2017）屬的很多菌株不但具有固氮、解磷、解鉀等促進養(yǎng)分周轉(zhuǎn)和培肥土壤的功能，還在提高作物對環(huán)境抗逆性、促進作物生長等方面發(fā)揮重要的調(diào)控作用，是微生物肥料菌株資源挖掘與開發(fā)的重要來源。F.c、F.p處理與M 處理效果一致，對土壤典型有益微生物屬水平的種群豐度發(fā)揮了正向調(diào)控效應(yīng)，有利于維護根際健康。綜上，這兩株內(nèi)生鐮刀菌對甘藍及根際土壤具有顯著的益生效應(yīng)，是農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)中極具潛力的菌種資源。