不同試劑處理對(duì)草莓植株生長(zhǎng)及根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

朱麗　王慶蓮　唐山遠(yuǎn)　喬玉山　顧閩峰　費(fèi)月躍　王偉義　陳曉東　趙密珍

摘要： 本研究以草莓寧玉為試材，以施加清水為對(duì)照（CK），分析寧盾微生物菌劑（JN）、哈茨木霉菌劑（JH）2種微生物菌劑和代森錳鋅（YS）、口惡霉靈（YE）2種化學(xué)農(nóng)藥試劑對(duì)草莓植株生長(zhǎng)及草莓根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，JN處理的草莓植株在地上部生物量、根系生物量及總生物量等方面較CK、YS和YE處理組顯著增加；在根系多酚氧化酶（PPO）活性和根系活力等生理生化特性上，JN處理也較CK和YE處理組顯著提高。細(xì)菌16S rRNA和真菌內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）對(duì)應(yīng)基因測(cè)序結(jié)果顯示，JN和JH處理的真菌Chao1指數(shù)和Shannon指數(shù)代表的根際基質(zhì)真菌群落的豐富度和多樣性指數(shù)較CK和YE處理顯著減少。在門、屬水平聚類分析中，JN和JH處理后的根際基質(zhì)中變形菌門（Proteobacteria）、厚壁菌門（Firmicutes）和放線菌門（Actinobacteria）等有益菌門的菌群相對(duì)豐度較CK均有提高，芽孢桿菌屬（Bacillus）等有益菌屬的菌群相對(duì)豐度也高于CK和2種化學(xué)農(nóng)藥試劑處理。綜上所述，與CK和2種化學(xué)農(nóng)藥試劑處理（YS、YE）比較，2種微生物菌劑處理（JN、JH）能有效促進(jìn)草莓植株生長(zhǎng)，其中寧盾微生物菌劑處理（JN）的表現(xiàn)最佳，并且2種微生物菌劑對(duì)草莓根際微生物群落結(jié)構(gòu)也起到了一定的改善作用。

關(guān)鍵詞： 草莓；微生物菌劑；化學(xué)藥劑；植株生長(zhǎng)；根際微生物

中圖分類號(hào)： S668.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1000-4440（2023）01-0198-10

Effects of different reagent treatments on strawberry plant growth and rhizosphere microbial community structure

ZHU Li^{1，2，3}， WANG Qing-lian^1，4， TANG Shan-yuan⁴， QIAO Yu-shan²， GU Min-feng³， FEI Yue-yue³， WANG Wei-yi³， CHEN Xiao-dong¹， ZHAO Mi-zhen¹

（1.Institute of Pomology， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu Key Laboratory for Horticultural Crop Genetic Improvement， Nanjing 210014， China;2.College of Horticulture， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China;3.Xinyang Experimental Station of Institute of Agricultural Sciences in Jiangsu Coastal Area， Yancheng 224049， China;4.White Rabbit Strawberry Research Institute of Jurong City in Jiangsu Province， Jurong 212400， China）

Abstract： In this study， strawberry Ningyu was used as the test material， and clear water was used as the control （CK） to analyze two microbial inoculants of Ningdun （JN）and Trichoderma harzianum （JH） and two chemical pesticide reagents of Mancozeb （YS） and Hymexazol （YE） on plant growth and microbial community structure in strawberry rhizosphere. The results showed that the aboveground biomass， root biomass and total biomass of strawberry plants under JN treatment increased significantly compared with CK， YS and YE treatment groups. The physiological and biochemical properties of root polyphenol oxidase （PPO） activity and root vigor were also significantly improved under JN treatment compared with CK and YE treatment groups. The results of bacterial 16S rRNA and fungal internal transcribed spacer （ITS） related gene sequencing showed that the richness and diversity indexes of the fungal community in the rhizosphere matrix represented by Chao1 index and Shannon index of the fungi under JN and JH treatments were significantly lower than those under CK and YE treatments. In the analysis of clustering at phylum and genus level， the relative abundance of beneficial bacteria such as Proteobacteria， Firmicutes and Actinobacteria in the rhizosphere matrix of JN and JH treatments increased compared with CK， and the relative abundance of beneficial bacterium such as Bacillus was also higher than that of CK and two chemical pesticide reagent treatments. In conclusion， compared with CK and two chemical pesticide reagent treatments （YS， YE）， two microbial inoculant treatments （JN， JH） can effectively promote the growth of strawberry plants， and Ningdun microbial inoculant treatment （JN） shows the best performance. The two microbial inoculants also play a certain role in improving the microbial community structure of strawberry rhizosphere.

Key words： strawberry;microbial agent;chemical pesticide;plant growth;rhizosphere microbe

草莓（Fragaria ananassa Duch.）屬薔薇科草莓屬多年生草本植物，其營養(yǎng)價(jià)值高，經(jīng)濟(jì)效益好，在國內(nèi)外長(zhǎng)期保持著大規(guī)模的種植面積^[1]。但草莓植株在生長(zhǎng)過程中易受多種因素影響，其中種植土壤環(huán)境是一個(gè)重要的影響因素，除了土壤本身的理化性質(zhì)外，土壤中的微生物也對(duì)植株生長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用，有益微生物菌群可以調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)，分解營養(yǎng)元素，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化^[2-4]。而一旦微生物種群結(jié)構(gòu)失衡、病原菌增多則會(huì)導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降和作物減產(chǎn)^[5]。因此，調(diào)節(jié)土壤微生物的數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)對(duì)草莓植株生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。

目前常用化學(xué)性殺菌劑對(duì)草莓生長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)控，研究發(fā)現(xiàn)，代森錳鋅和口惡霉靈對(duì)防治草莓枯萎病和根腐病效果理想^[6-7]，通過吞噬與抑制病菌，能有效地控制部分病害的發(fā)生。除了對(duì)作物本身進(jìn)行病害效應(yīng)研究外，在類似報(bào)道中，閆雷等^[8]還針對(duì)農(nóng)藥對(duì)土壤菌群的調(diào)控做了進(jìn)一步的試驗(yàn)，結(jié)果顯示，高濃度化學(xué)農(nóng)藥對(duì)土壤細(xì)菌有一定的影響，在化學(xué)農(nóng)藥誘導(dǎo)下有增加土壤細(xì)菌新種群和提高細(xì)菌群落多樣性的現(xiàn)象，土壤環(huán)境調(diào)控得到了一定改善。

近年來，有益微生物菌劑使用得較多，利用有益微生物菌株調(diào)控土壤菌群結(jié)構(gòu)也成為一種有效手段。微生物調(diào)控產(chǎn)生的負(fù)面影響小，主要通過生物分解或者代謝方式改善土壤環(huán)境，減少了污染物轉(zhuǎn)移等有害影響。有報(bào)道顯示，芽孢桿菌^[9]和木霉菌^[10]可通過抑制病菌繁衍、調(diào)節(jié)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)來防治草莓土傳病害的發(fā)生^[11]，并且可促進(jìn)植株殘?bào)w分解，使土壤養(yǎng)分得到補(bǔ)充，促進(jìn)植株根系營養(yǎng)吸收，達(dá)到促進(jìn)植株生長(zhǎng)的效果^[12-13]。在一定程度上，殺菌型化學(xué)農(nóng)藥和微生物菌劑均起到有效防治草莓土傳病害的作用，但目前尚未報(bào)道涉及兩者對(duì)基質(zhì)栽培草莓的根際微生物群落多樣性影響的對(duì)比研究。

本試驗(yàn)分別向草莓苗施加清水，寧盾微生物菌劑、哈茨木霉菌劑2種微生物菌劑和代森錳鋅、口惡霉靈2種化學(xué)農(nóng)藥試劑，利用PacBio平臺(tái)對(duì)草莓根際基質(zhì)中的微生物進(jìn)行測(cè)序，結(jié)合生物信息分析結(jié)果，探討不同試劑處理對(duì)基質(zhì)栽培草莓生長(zhǎng)性狀及根際微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，闡釋微生物菌劑和化學(xué)農(nóng)藥試劑的微生態(tài)調(diào)控機(jī)制，為草莓生長(zhǎng)發(fā)育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2020年6月22日在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的單層塑料大棚中進(jìn)行。選擇由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所提供的無明顯病害、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的寧玉草莓匍匐莖苗為試驗(yàn)對(duì)象。栽培基質(zhì)為商品混合基質(zhì)，購于江蘇興農(nóng)基質(zhì)科技有限公司，主要成分為草炭、蛭石和珍珠巖。

寧盾微生物菌劑（A型）購于南京農(nóng)大生物源農(nóng)藥創(chuàng)制有限公司，有效成分為芽孢桿菌（1 ml活菌數(shù)≥2.0×10⁹CFU），劑型為液態(tài)；哈茨木霉菌購于美國拜沃股份有限公司，有效成分含量為1 g 3×10⁸CFU，劑型為可濕性粉劑；代森錳鋅購于北京中保綠農(nóng)科技集團(tuán)有限公司，有效成分含量為80%，劑型為可濕性粉劑；口惡霉靈購于天津市綠亨化工有限公司，有效成分含量為70%，劑型為可濕性粉劑。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)計(jì)5個(gè)處理，如表1所示，分別于6月29日、7月14日進(jìn)行微生物菌劑和化學(xué)農(nóng)藥試劑的澆灌處理。試驗(yàn)處理前將草莓匍匐莖扦插于24孔穴盤中，每個(gè)處理設(shè)置6個(gè)穴盤。肥水管理同日常。

在2020年9月8日-10月12日取樣與測(cè)定，每個(gè)處理隨機(jī)取樣本15株，每5株重復(fù)1次，設(shè)3次生物學(xué)重復(fù)。所采樣品為各處理相同部位的根系，樣品采集后拍照，置于-80 ℃冰箱中備用。采集根際土?xí)r先抖掉根系周圍比較松散的基質(zhì)土，然后用小刷將與根系緊密結(jié)合的基質(zhì)土刷下來進(jìn)行收集，每5株混勻作為一個(gè)樣本，設(shè)3個(gè)生物學(xué)重復(fù)，存于冰盒（4 ℃）中，立即轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室，置于-80 ℃冰箱中冷凍^[14]。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 植株生理性狀的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[15]測(cè)定植株相關(guān)生理性狀，地上部生物量的測(cè)定：取植株根莖連接處以上部分，用千分之一天平進(jìn)行稱量，單位為g；根系生物量的測(cè)定：取植株根莖連接處以下部分，用千分之一天平進(jìn)行稱量，單位為g；單株根長(zhǎng)的測(cè)定：使用直尺測(cè)量植株莖部中間位置到根尾部的距離，單位為cm。

1.3.2 基因組DNA的提取、PCR擴(kuò)增和測(cè)序 采用十六烷基三甲基溴化銨法（CTAB）對(duì)樣本的基因組 DNA 進(jìn)行提取，之后利用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè) DNA 的純度和濃度，取適量的樣品于離心管中，使用無菌水稀釋樣品至 1 ng/μl。以稀釋后的基因組 DNA 為模板，根據(jù)選擇的測(cè)序區(qū)域，使用帶 Barcode 的特異引物、New England Biolabs 公司的 Phusion High-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer和高效高保真酶對(duì)細(xì)菌 16S rRNA和真菌內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）基因全長(zhǎng)進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增。PCR 擴(kuò)增程序：98 ℃預(yù)變性1 min；98 ℃變性10 s，50 ℃退火30 s，72 ℃延伸30 s，30個(gè)循環(huán)；72 ℃延伸5 min。PCR 產(chǎn)物使用2%的瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳檢測(cè)，使用QIAGEN公司提供的膠回收試劑盒回收純化產(chǎn)物。使用 DNA 黏合酶將測(cè)序接頭連接在擴(kuò)增好的 DNA 片段兩端，使用 AMpure PB 磁珠對(duì) DNA 片段進(jìn)行純化選擇，構(gòu)建 SMRT Bell 文庫。構(gòu)建好的文庫經(jīng) Qubit 濃度定量，并利用 Agilent 2100 檢測(cè)插入片段大小，隨后用 PacBio 平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序^[16-18]。測(cè)序工作由天津諾禾致源生物信息科技有限公司完成。

1.3.3 根系相關(guān)抗氧化酶活性和丙二醛含量、根系活力的測(cè)定 過氧化物酶（POD）活性、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、多酚氧化酶（PPO）活性和丙二醛（MDA）含量均采用上海索萊寶生物科技有限公司提供的檢測(cè)試劑盒進(jìn)行測(cè)定。根系活力采用上海源葉生物科技有限公司提供的檢測(cè)試劑盒進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Uparse軟件^[19]、Qiime軟件^[20]進(jìn)行測(cè)序分析。采用Excel 2016軟件整理數(shù)據(jù)，使用SPSS 21.0軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。用Adobe Photoshop CS6輔助圖片整理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)草莓植株生物量及根長(zhǎng)的影響

由表2可知，JN處理的單株草莓總生物量、地上部生物量和根系生物量均較CK顯著增加，單株根長(zhǎng)與CK差異不顯著；與YS和YE處理相比，JN和JH處理的植株單株總生物量、地上部生物量和根系生物量均有顯著提高。而YS和YE處理的植株單株總生物量和地上部生物量較CK顯著減少，YS處理的單株根系生物量也較CK顯著減少。所有處理中，JN處理的單株草莓總生物量、地上部生物量、根系生物量和單株根長(zhǎng)值最大，長(zhǎng)勢(shì)表現(xiàn)最優(yōu)。

2.2 不同處理對(duì)草莓根系活力、根系抗氧化酶活性及丙二醛含量的影響

由圖1可知，與CK相比，JN處理的草莓根系活力、根系PAL和PPO活性顯著提高，MDA含量顯著降低。JH處理的根系POD活性比CK顯著升高，MDA含量比CK顯著降低。JN處理的PPO活性較YS處理顯著增加，MDA含量顯著低于YS處理。同時(shí)JN處理的根系活力和PPO活性分別較YE處理顯著提高，MDA含量較YE處理顯著減少。說明，JN處理后草莓根系抗氧化酶活性整體表現(xiàn)最佳。

2.3 不同處理的草莓根際基質(zhì)細(xì)菌、真菌群落豐富度和多樣性指數(shù)變化

群落物種的豐富度主要以Chao1指數(shù)和Ace指數(shù)為代表。由表3可知，各處理之間的草莓根際基質(zhì)的細(xì)菌群落Chao1指數(shù)和Ace指數(shù)均無顯著差異。

由表4可知，4種試劑處理后的草莓根際基質(zhì)的真菌群落Chao1指數(shù)相較于CK均有一定程度減小，其中JN、JH和YS處理均顯著低于CK，但YE處理與CK無顯著差異。微生物菌劑與化學(xué)農(nóng)藥試劑處理對(duì)比分析，JN和JH處理的真菌群落Chao1指數(shù)稍高于YS處理，卻顯著低于YE處理。YE處理的草莓根際基質(zhì)真菌群落Ace指數(shù)與CK無顯著差異，而JN、JH和YS處理的真菌群落Ace指數(shù)相較于CK均有減小，其中YS處理的真菌群落Ace指數(shù)顯著低于CK。同時(shí)JN和JH處理的真菌群落Ace指數(shù)高于YS處理，卻顯著低于YE處理。說明，根際基質(zhì)細(xì)菌和真菌群落豐富度的變化因施加的試劑不同而出現(xiàn)不同的差異，2種化學(xué)農(nóng)藥試劑對(duì)基質(zhì)細(xì)菌和真菌群落豐富度的影響不一致，有增有減，而施加2種微生物菌劑后基質(zhì)細(xì)菌和真菌群落豐富度均表現(xiàn)減少。

群落物種的多樣性主要通過Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)反映。由表3得出，5種處理的草莓根際基質(zhì)的細(xì)菌Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)之間均無顯著差異。

由表4可知，YE處理的草莓根際基質(zhì)真菌群落Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)分別較CK有所增加，其中YE處理的Shannon指數(shù)顯著高于CK。然而JN和JH處理的根際基質(zhì)真菌群落Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)較CK均有減小，并且JN和JH處理的Shannon指數(shù)與CK存在顯著差異；同時(shí)JN和JH處理的根際基質(zhì)真菌群落Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)較YE處理均顯著降低。由此得出，施加不同微生物菌劑和化學(xué)農(nóng)藥試劑對(duì)根際基質(zhì)細(xì)菌群落多樣性無顯著影響，但對(duì)根際基質(zhì)真菌群落多樣性有一定程度的影響，施加個(gè)別的化學(xué)農(nóng)藥試劑可增加基質(zhì)真菌群落多樣性，而施加微生物菌劑卻會(huì)相應(yīng)減小基質(zhì)真菌多樣性。

2.4 不同處理后的草莓根際基質(zhì)微生物群落門、屬分類水平上的組成

測(cè)序結(jié)果顯示，草莓根際基質(zhì)細(xì)菌在門的分類水平上主要檢測(cè)出9個(gè)門（圖2），分屬變形菌門（Proteobacteria）、擬桿菌門（Bacteroidetes）、酸桿菌門（Acidobacteria）、厚壁菌門（Firmicutes）、放線菌門（Actinobacteria）、腐霉菌門（Planctomycetes）、疣微菌門（Verrucomicrobia）、羅伊茲曼菌門（Candidatus_Roizmanbacteria）和藍(lán)藻門（Cyanobacteria），還有未識(shí)別的細(xì)菌（Undentified_Bacteria）。其中，變形菌門、擬桿菌門、酸桿菌門、腐霉菌門和疣微菌門為草莓根際基質(zhì)的優(yōu)勢(shì)菌門。這些細(xì)菌的菌群相對(duì)豐度占CK和4種處理的草莓根際基質(zhì)細(xì)菌菌群總相對(duì)豐度的80%以上。與CK相比， JN和JH處理后，根際基質(zhì)微生物中變形菌門、厚壁菌門和放線菌門等的菌群相對(duì)豐度增加，并且JN和JH處理的根際基質(zhì)微生物中的厚壁菌門菌群相對(duì)豐度高于2種化學(xué)農(nóng)藥試劑處理，另外JH處理的放線菌門的菌群相對(duì)豐度也較2種化學(xué)農(nóng)藥試劑處理高，表現(xiàn)有益菌門增多的現(xiàn)象。YS和YE處理后，擬桿菌門和羅伊茲曼菌門等門水平的菌群相對(duì)豐度較CK有所增加，變形菌門、厚壁菌門的菌群相對(duì)豐度出現(xiàn)降低。

同時(shí)我們還檢測(cè)了草莓根際基質(zhì)真菌在門分類水平上的組成，結(jié)果（圖3）顯示，主要檢測(cè)出羅茲菌門（Rozellomycota）、子囊菌門（Ascomycota）、單胞菌門（Aphelidiomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）、壺菌門（Chytridiomycota）、球藻門（Glomeromycota）、被孢霉門（Mortierellomycota）、毛霉菌門（Mucoromycota）和Fungi_phy_Incertae_sedis在內(nèi)的9個(gè)門，另還有未分類的真菌（Unclassified_Fungi）。其中，優(yōu)勢(shì)菌門為羅茲菌門、子囊菌門、擔(dān)子菌門和Fungi_phy_Incertae_sedis，未分類的真菌也占較大比例，這些真菌的菌群相對(duì)豐度占CK和4種處理的草莓根際基質(zhì)真菌菌群總相對(duì)豐度的97%以上。分析草莓根際基質(zhì)土的真菌結(jié)構(gòu)分布發(fā)現(xiàn)，羅茲菌門和擔(dān)子菌門的菌群相對(duì)豐度隨著幾種試劑的添加分別較CK有所增加（YS除外），而子囊菌門的菌群相對(duì)豐度隨著試劑的添加則表現(xiàn)減少的現(xiàn)象，但這幾個(gè)菌門的相對(duì)豐度在不同試劑處理之間無較大變化。從圖3中還可以看出，與CK對(duì)比，未分類的真菌菌群相對(duì)豐度隨化學(xué)農(nóng)藥試劑的添加而增多。表明，隨著不同微生物菌劑和化學(xué)農(nóng)藥試劑的施入，草莓根際基質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)中細(xì)菌和真菌群落各門類的菌群相對(duì)豐度會(huì)發(fā)生明顯變化。

從圖4可以看出，在不同試劑處理下，草莓根際基質(zhì)中屬水平的細(xì)菌菌群的相對(duì)豐度發(fā)生了一些改變。在屬的分類水平上，JN和JH處理的草莓根際基質(zhì)中菌群的相對(duì)豐度較CK增加的有芽孢桿菌屬（Bacillus）、類芽孢桿菌屬（Paenibacillus）、羅河桿菌屬（Rhodanobacter）、Pseudolabrys、鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas）和假氨基酸桿菌屬（Pseudaminobacter）；而菌群的相對(duì)豐度較CK減少的有硫桿菌屬（Thiobacillus）和甲基芽孢桿菌屬（Methylobacillus）。YS和YE處理的草莓根際基質(zhì)中菌群的相對(duì)豐度較CK增加的主要為單胞菌屬（Terrimonas）、類芽孢桿菌屬（Paenibacillus）和Dongia；菌群相對(duì)豐度較CK減少的為鮑特菌屬（Bordetella）、芽孢桿菌屬（Bacillus）、竹桿菌屬（Chujaibacter）、粒藻菌屬（Granulicella）、羅河桿菌屬（Rhodanobacter）、食道桿菌屬（Edaphobacter）和假氨基酸桿菌屬（Pseudaminobacter）。

圖5顯示，不同處理后的草莓根際基質(zhì)的真菌菌群的相對(duì)豐度在屬的分類水平上也發(fā)生了變化。與CK相比，JN和JH處理的草莓根際基質(zhì)中真菌群落相對(duì)豐度增加的為星毛齒革菌屬（Asteronema）、斜蓋傘屬（Clitopilus）；真菌群落相對(duì)豐度減少的為纖毛蟲屬（Ciliophora）、籃狀菌屬（Talaromyces）、孢子絲菌屬（Sporothrix）、Oidiodendron、莫氏黑粉菌屬（Moesziomyces）、假散囊菌屬（Pseudeurotium）、馬利亞霉菌屬（Mariannaea）、Coniochaeta和Sakaguchia。與CK比較，木霉菌屬（Trichoderma）的菌群相對(duì)豐度在JN處理后減少，在JH處理后增加。YS和YE處理的草莓根際基質(zhì)中真菌群落相對(duì)豐度較CK增加的有絲衣霉屬（Byssochlamys）和莫氏黑粉菌屬（Moesziomyces）等；真菌群落相對(duì)豐度較CK減少的有星毛齒革菌屬（Asteronema）、青霉屬（Penicillium）、纖毛蟲屬（Ciliophora）、木霉菌屬（Trichoderma）、曲霉菌屬（Aspergillus）、孢子絲菌屬（Sporothrix）、念珠菌屬（Candida）、馬利亞霉菌屬（Mariannaea）、Sakaguchia。

2.5 不同處理的草莓根際基質(zhì)細(xì)菌、真菌類群分析

由表5可知，CK、JN、JH、YS和YE處理的根際基質(zhì)分別獲得1 396個(gè)、1 283個(gè)、1 284個(gè)、1 163個(gè)和1 666個(gè)細(xì)菌操作分類單元（OTU）以及443個(gè)、383個(gè)、353個(gè)、247個(gè)和599個(gè)真菌OTU，各處理間均有差異，除YE處理，其他幾種處理的細(xì)菌、真菌OTU個(gè)數(shù)較CK均有所降低，微生物菌劑處理的OTU個(gè)數(shù)比YS處理高。處理間還有重疊情況，表明它們存在共有的OTU數(shù)量，通過物種分析，可以識(shí)別出不同處理的根際核心微生物^[21]。分析測(cè)序結(jié)果得知，5種處理之間共有的細(xì)菌OTU數(shù)量為267個(gè)，代表的物種分別屬于放線菌門（Actinobacteria）、變形菌門（Proteobacteria）和擬桿菌門（Bacteroidetes）等；共有的真菌OTU數(shù)量為58個(gè)，主要共有物種分別屬于子囊菌門（Ascomycota）、擔(dān)子菌門（Basidiomycota）和羅茲菌門（Rozellomycota）等。

3 討論

土壤微生物作為土壤中重要的生命有機(jī)體，是土壤生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分，其中微生物數(shù)量、多樣性變化和群落結(jié)構(gòu)皆是影響土壤質(zhì)量的關(guān)鍵因素，它們的敏感程度與土壤健康狀況密切相關(guān)。研究結(jié)果表明，人為地向土壤輸入大量外源物質(zhì)，可造成土壤微生物群落發(fā)生變化^[22]。本試驗(yàn)分析寧盾微生物菌劑（JN）、哈茨木霉菌劑（JH）2種微生物菌劑和保護(hù)型化學(xué)殺菌劑代森錳鋅（YS）、內(nèi)吸型化學(xué)殺菌劑口惡霉靈（YE）2種化學(xué)農(nóng)藥試劑對(duì)草莓根際基質(zhì)微生物的影響，借助微生態(tài)理論為草莓生長(zhǎng)調(diào)控提供一定的參考。

對(duì)植株生長(zhǎng)狀況分析得出，與化學(xué)農(nóng)藥試劑處理相比，微生物菌劑處理的草莓生理指標(biāo)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其中JN處理后的植株莖葉生長(zhǎng)表現(xiàn)最佳。前人研究結(jié)果表明，有益微生物菌群能夠幫助和改善土壤理化性狀和微生態(tài)區(qū)系，使得土壤中酶的活性增強(qiáng)，養(yǎng)分轉(zhuǎn)化率提高^[23]，因此植株的生長(zhǎng)狀態(tài)能得到有效改善。在根系抗性指標(biāo)中，JN處理后的草莓根系抗氧化酶活性和根系活力較CK和YE處理均得到提高，推測(cè)是由于微生物菌劑處理的基質(zhì)有益微生物群體增多，抑制了部分有害菌群，改善了基質(zhì)生態(tài)環(huán)境，所以根系生長(zhǎng)佳，表現(xiàn)出較好的抗逆潛力。

測(cè)序結(jié)果表明，微生物菌劑和化學(xué)農(nóng)藥試劑對(duì)草莓根際基質(zhì)的細(xì)菌和真菌群落多樣性變化均有一定影響。從微生物群落的豐富度和多樣性指數(shù)分析，經(jīng)過JN處理的細(xì)菌群落的Chao1指數(shù)、Ace指數(shù)、Simpson指數(shù)和Shannon指數(shù)較CK均有降低趨勢(shì)，但無明顯差異，表明細(xì)菌群落的豐富度和多樣性指數(shù)受試劑影響較?。欢谡婢鷻z測(cè)結(jié)果中，JN處理的真菌群落的豐富度和多樣性指數(shù)與CK、YE處理相比均出現(xiàn)下降現(xiàn)象。JN處理后的根系微生物主要成分為芽孢桿菌類細(xì)菌，有文獻(xiàn)報(bào)道芽孢桿菌能抑制一些危害性菌株生長(zhǎng)繁衍^[24]，測(cè)定結(jié)果也表明，JN處理的植株長(zhǎng)勢(shì)茁壯，因此真菌群落豐富度和多樣性指數(shù)減少是合理的和可能的。這與王超等^[25]施加枯草芽孢桿菌菌肥能改變有機(jī)冬瓜根區(qū)土壤微生態(tài)，一定程度地降低真菌群落多樣性和豐富度并減少了根區(qū)土壤特有細(xì)菌和真菌群落豐富度的結(jié)果相似。JH處理后，細(xì)菌群落的豐富度和多樣性指數(shù)變化也與其他處理無顯著差異，但真菌群落的豐富度和多樣性指數(shù)較CK均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，推測(cè)是由于哈茨木霉菌中的木霉菌株能迅速繁衍生長(zhǎng)，占領(lǐng)微生物生存空間，與病原菌相比具有明顯的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，使其他微生物生長(zhǎng)受抑制，進(jìn)而減少其他微生物比例。古麗君等^[26]的研究結(jié)果表明，將生防木霉菌施入草坪土壤中，木霉菌能夠明顯引起微生物群落結(jié)構(gòu)的改變，抑制病原菌生存，土壤微生物群落的豐富度與多樣性指數(shù)表現(xiàn)出一定程度的下降。本研究發(fā)現(xiàn)，YS處理后根際基質(zhì)的真菌群落豐富度和多樣性指數(shù)也較CK有明顯降低，但與2種微生物菌劑處理相比差異不顯著，而YE處理的真菌群落的豐富度和多樣性指數(shù)卻較2種微生物菌劑處理表現(xiàn)出增多的趨勢(shì)。查閱資料得知，代森錳鋅為保護(hù)型化學(xué)殺菌劑，施用在植物本體或周圍環(huán)境，可抑制病原孢子萌發(fā)或殺死萌發(fā)的病原孢子，保護(hù)植物免受其害，因此代森錳鋅處理后的微生物群落的豐富度與多樣性指數(shù)相對(duì)CK處理組下降（除細(xì)菌群落的多樣性指數(shù)）。而口惡霉靈為內(nèi)吸型化學(xué)殺菌劑，主要通過植物的葉、莖、根部進(jìn)入植物體，從而起到殺菌的作用，根際周圍微生物生存狀態(tài)良好，微生物群落的豐富度與多樣性指數(shù)則相對(duì)提高。由以上綜合分析得出，微生物菌劑有通過有益菌抑制有害微生物的繁衍來改善根系微生物區(qū)系環(huán)境的潛能，而部分化學(xué)農(nóng)藥試劑是通過進(jìn)入植株內(nèi)部進(jìn)行殺菌，其功能實(shí)現(xiàn)方式不同，根際基質(zhì)的微生物群落的豐富度和多樣性指數(shù)也存在差異，因此可以解釋向基質(zhì)中施入部分化學(xué)農(nóng)藥試劑后對(duì)應(yīng)的根際基質(zhì)的微生物群落豐富度與多樣性指數(shù)比微生物菌劑處理高的現(xiàn)象，研究結(jié)果正與之呼應(yīng)。

門水平物種分布分析結(jié)果顯示，施用JN和JH后，細(xì)菌菌門中變形菌門、厚壁菌門和放線菌門的菌群相對(duì)豐度較CK得到提高，Chen等^[27]研究發(fā)現(xiàn)，厚壁菌門可以抵抗干旱和極端環(huán)境，放線菌門有吸收營養(yǎng)物質(zhì)的能力，2種有益菌門對(duì)植物生長(zhǎng)具有較大的生防潛力。從草莓長(zhǎng)勢(shì)可以看出，2種微生物菌劑對(duì)草莓植株表現(xiàn)出較好的促生改善作用。前人已有研究報(bào)道證明，微生物菌劑的施用可以促進(jìn)有益菌的增殖^[25，28]，本試驗(yàn)結(jié)果與之呼應(yīng)。在施用2種化學(xué)農(nóng)藥試劑后，擬桿菌門的菌群相對(duì)豐度均較CK提高，而有益菌株則相對(duì)減少。對(duì)真菌菌門的菌群相對(duì)豐度的檢測(cè)結(jié)果顯示，4種試劑均提高了羅茲菌門、擔(dān)子菌門的菌群相對(duì)豐度，尤其2種化學(xué)農(nóng)藥試劑處理較CK和微生物菌劑處理均有增加效果，擔(dān)子菌有引發(fā)植物的銹病^[29]、黑粉病^[30]等病害的可能，大多?；詮?qiáng)，是判斷根際土壤環(huán)境優(yōu)劣的主要指標(biāo)^[31]。在屬水平中，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)2種微生物菌劑處理后的芽孢桿菌屬和類芽孢桿菌屬等細(xì)菌屬的菌群相對(duì)豐度較CK有明顯增加，2種化學(xué)農(nóng)藥試劑處理的類芽孢桿菌的菌群相對(duì)豐度較CK有所提高，而芽孢桿菌屬降低。微生物菌劑和化學(xué)農(nóng)藥試劑處理后植株的表現(xiàn)說明芽孢桿菌屬能夠產(chǎn)生抵抗不利條件的芽孢，有利于提高植物抗逆性，并且類芽孢桿菌也有防治病害生物的潛能。邱光等^[32]還進(jìn)行過相關(guān)的研究試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)利用解淀粉芽孢桿菌B1619在草莓上的試驗(yàn)?zāi)苡行Ц纳仆寥牢⑸锃h(huán)境，增強(qiáng)草莓抗病性。進(jìn)一步調(diào)查得知，芽孢桿菌和木霉菌還能夠與土壤中的微生物產(chǎn)生互作反應(yīng)，使得土壤中營養(yǎng)增加，進(jìn)而改善土壤理化結(jié)構(gòu)^{[33-34，23]}，這可以解釋微生物菌劑處理后的草莓整體生長(zhǎng)勢(shì)較化學(xué)農(nóng)藥試劑處理有所增強(qiáng)的現(xiàn)象。

綜上所述，4種試劑對(duì)草莓生長(zhǎng)狀況和基質(zhì)微生物結(jié)構(gòu)均有一定影響，其中寧盾微生物菌劑（JN）和哈茨木霉菌劑（JH）處理后的草莓植株整體生長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)勢(shì)明顯，尤其寧盾處理的綜合效果更優(yōu)，二者處理后的基質(zhì)微生物群落豐富度和多樣性指數(shù)雖有所降低，但對(duì)促進(jìn)草莓植株生長(zhǎng)、增加種植基質(zhì)土的有益菌數(shù)量有所幫助，微生物群落結(jié)構(gòu)得到一定改善，有利于草莓植株生長(zhǎng)。另外，微生物菌劑是活性生物制劑，易受溫度、濕度和pH值等多種外界因素的影響，所以后期試驗(yàn)還需要進(jìn)一步探究微生物的最適生長(zhǎng)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王鳴謙，薛 莉，趙 珺，等. 世界草莓生產(chǎn)及貿(mào)易現(xiàn)狀[J]. 中國果樹， 2021（2）： 104-108.

[2] 傅 佳，李先思，傅俊范. 重茬種植西洋參對(duì)其根區(qū)土壤微生物與土壤理化性質(zhì)影響[J]. 微生物學(xué)雜志， 2009， 29（2）： 63-66.

[3] 周 陳，李 許，楊明開，等. 冬小麥不同生育期土壤微生物及養(yǎng)分動(dòng)態(tài)變化[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2008， 17（3）： 113-116.

[4] 趙 帆，趙密珍，王 鈺，等. 不同連作年限草莓根際細(xì)菌和真菌多樣性變化[J]. 微生物學(xué)通報(bào)， 2017， 44（6）： 1377-1386.

[5] 毛 寧，劉 倩. 生物有機(jī)肥對(duì)草莓種植土壤微生物群落及草莓品質(zhì)的影響[J]. 石河子科技， 2020（4）： 1-2，22.

[6] 伊海靜，陳 艷，劉正坪，等. 草莓枯萎病菌的分離鑒定及防治藥劑篩選[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2016， 25（4）： 626-635.

[7] 周麗霞，董俊祝，徐建廣，等. 草莓重茬地根腐病防治藥劑篩選試驗(yàn)[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)， 2016， 22（15）： 60-61.

[8] 閆 雷，于 淼，張景欣，等. 三種殺菌劑對(duì)土壤細(xì)菌群落多樣性影響[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2013， 44（8）： 29-33.

[9] 劉 剛，楊 雪，梅雪然，等. 枯草芽孢桿菌Loq18抗菌蛋白的分離純化及其對(duì)灰葡萄孢的抑制活性[J]. 四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2015， 38（1）： 119-125.

[10]司鈴鈴，徐曉娜. 園藝植物真菌病害的分離及木霉對(duì)其防治效果的研究[J]. 現(xiàn)代園藝， 2020， 43（21）： 57-58.

[11]張 鶴，杜國棟，宋亞楠，等. 防治草莓根腐病的木霉菌篩選、鑒定及其防病效果[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2015， 46（6）： 654-660.

[12]沈 婷，楊 華，戴樂天，等. 吸水鏈霉菌（Streptomyces hygroscopicus）B04固體菌劑對(duì)草莓生長(zhǎng)及果實(shí)品質(zhì)影響的研究[J]. 農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報(bào)， 2016， 33（1）： 49-54.

[13]雷白時(shí)，王笑穎，姜軍坡，等. 草莓根腐病生防芽孢桿菌的篩選鑒定與盆栽防效試驗(yàn)[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2016， 39（3）： 19-22.

[14]宋延靜，馬 蘭，李 萌，等. 黃河三角洲蘆葦根際固氮微生物的空間分布特征[J]. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2020， 54（6）： 1026-1032，1040.

[15]孫樹興. 園藝研究法 [M]. 1版.北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 1996.

[16]DESANTIS T Z J， HUGENHOLTZ P， KELLER K， et al. NAST： a multiple sequence alignment server for comparative analysis of 16S rRNA genes[J]. Nucleic Acids Research， 2006， 34： 394-399.

[17]BRIAN D O， NICHOLAS H B， ADAM M P. Interactive metagenomic visualization in a web browser[J]. BMC Bioinformatics， 2011， 12： 385.

[18]LI B， ZHANG X X， GUO F， et al. Characterization of tetracycline resistant bacterial community in saline activated sludge using batch stress incubation with high-throughput sequencing analysis[J]. Water Research， 2013， 47（13）： 4207-4216.

[19]EDGAR R C. MUSCLE： multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput[J]. Nucleic Acids Research， 2004， 32（5）： 1792-1797.

[20]WHITE J R， NAGARAJAN N， POP M. Statistical methods for detecting differentially abundant features in clinical metagenomic samples[J]. PLoS Computational Biology， 2009， 5（4）： 1-11.

[21]趙 帆，趙密珍，王 鈺，等. 基于高通量測(cè)序研究草莓根際微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性[J].土壤， 2019， 51（1）： 51-60.

[22]張凱煜，谷 潔，王小娟，等. 微生物有機(jī)肥對(duì)櫻桃園土壤細(xì)菌群落的影響[J]. 中國環(huán)境科學(xué)， 2019， 39（3）： 1245-1252.

[23]李 金，李丹丹，黃鳳智. 微生物菌劑對(duì)草莓苗生長(zhǎng)的影響試驗(yàn)[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)， 2018（1）： 18.

[24]DAWAR S， WAHAB S， TARIQ M， et al. Application of Bacillus species in the control of root rot diseases of crop plants[J]. Archives of Phytopathology and Plant Protection， 2010， 43（4）： 412-418.

[25]王 超，李 剛，黃思杰，等. 枯草芽胞桿菌菌肥對(duì)有機(jī)冬瓜根區(qū)土壤微生態(tài)的影響[J]. 微生物學(xué)通報(bào)， 2019， 46（3）： 563-576.

[26]古麗君，徐秉良，梁巧蘭，等. 生防木霉對(duì)草坪土壤微生物區(qū)系的影響及定殖能力研究[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào)， 2013， 22（3）： 321- 326.

[27]CHEN S N， GU J， GAO H， et al. Effect of microbial fertilizer on microbial activity and microbial community diversity in the rhizosphere of wheat growing on the Loess Plateau[J]. African Journal of Microbiology Research， 2011， 5（2）： 137-143.

[28]RICARDO A， CHRISTOPHER D， CHRISTOPHER M M F. Analogous wheat root rhizosphere microbial successions in field and greenhouse trials in the presence of biocontrol agents Paenibacillus peoriae SP9 and Streptomyces fulvissimus FU14[J]. Molecular Plants Pathology， 2020， 21（5）： 622-635.

[29]黃莉群，張克瑜，董佳玉，等. 玉米南方銹病菌和普通銹病菌的快速區(qū)分方法[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)， 2020， 47（6）： 1385-1386.

[30]蔣鈺琪，舒新月，鄭愛萍，等. 水稻與稻粒黑粉病菌互作分子機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 生物技術(shù)通報(bào)， 2021， 37（9）： 248-254.

[31]WANG X， FANG L C， BEIYUAN J Z， et al. Improvement of alfalfa resistance against Cd stress through rhizobia and arbuscular mycorrhiza fungi co-inoculation in Cd-contaminated soil[J]. Environmental Pollution， 2021， 277： 116758.

[32]邱 光，張新鳳，李建偉，等. 解淀粉芽孢桿菌B1619對(duì)草莓保苗促生效果[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2019， 47（4）： 98-100.

[33]何 森，謝 東，宋美玲，等. 離子型稀土礦植物根際促生芽孢桿菌的篩選與鑒定[J]. 江西理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021， 42（1）： 52-58.

[34]顧建芹，顧曉雯，黃 蕾. 木霉菌劑對(duì)玉米產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分的影響[J]. 上海農(nóng)業(yè)科技， 2021（1）： 108-109.

（責(zé)任編輯：陳海霞）