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

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，同時對百合進(jìn)行病情調(diào)查，統(tǒng)計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。枯草芽孢桿菌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??；促生長；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?。ㄇo腐病）病害最嚴(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］。枯草芽孢桿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；同時通過病情調(diào)查統(tǒng)計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)計及樣品采集

試驗(yàn)時間為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個處理，每個處理重復(fù)4次，每個重復(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)事活動同常規(guī)處理，1周后進(jìn)行第2次灌根。

在每個重復(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。每個重復(fù)采用同樣的五點(diǎn)取樣法，每個點(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個主成分方差貢獻(xiàn)率累計達(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個主成分方差貢獻(xiàn)率累計為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個元素成正相關(guān)，與其他元素成負(fù)相關(guān)。土壤的10個理化指標(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)。

參考文獻(xiàn)：

［1］李克虎，周桂雪，任貴玲，等. 百合品種染色體倍性觀察［J］. 園藝學(xué)報，2011，38（5）：970-976.

［2］李潤根，卻志群，盧其能，等. 食用百合種質(zhì)創(chuàng)制及F1代雜種鑒定［J］. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015，41（6）：641-646.

［3］仇 碩，唐鳳鸞，夏 科，等. 龍牙百合增殖培養(yǎng)及鱗莖生長發(fā)育研究［J］. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，44（4）：61-66，2.

［4］朱茂山，關(guān)天舒，呂振環(huán). 13種殺菌劑對百合枯萎病菌的室內(nèi)毒力測定［J］. 農(nóng)藥，2010，49（10）：760-761，764.

［5］Rao J，Liu D Q，Zhang N N，et al. Identification of genes differentially expressed in a resistant reaction to Fusarium oxysporum in Lilium regale by SSH［J］. IERI Procedia，2013，5：95-101.

［6］Holl F B，Chanway C P.Rhizosphere colonization and seedling growth promotion of lodgepole pine by Bacillus polymyxa［J］. Canadian Journal of Microbiology，1992，38（4）：303-308.

［7］Hatzinger P B，Alexander M. Relationship between the number of bacteria added to soil or seeds and their abundance and distribution in the rhizosphere of alfalfa［J］. Plant and Soil，1994，158（2）：211-222.

［8］康貽軍，沈 敏，王歡莉，等. 兩株P(guān)GPR對豇豆苗期生長及土著細(xì)菌群落的影響［J］. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2012，31（8）：1537-1543.

［9］Buddrus-Schiemann K，Schmid M，Schreiner K，et al. Root colonization by Pseudomonas sp.DSMZ 13134 and impact on the indigenous rhizosphere bacterial community of barley［J］. Microbial Ecology，2010，60（2）：381-393.

［10］李永麗，周 洲，曲良建，等. 貝萊斯芽孢桿菌Pm9生物防治潛力及全基因組分析［J］. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2021，55（6）：1081-1088.

［11］陳月星，黃金輝，劉翠霞，等. 巨大芽孢桿菌對商洛烤煙生長及土壤微生物的影響［J］. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2021，30（11）：1708-1714.

［12］張獻(xiàn)輝，李紅敏，李全勝. 解淀粉芽孢桿菌ZJ01及其復(fù)配制劑對棗黑斑病的防治效果［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（13）：137-139.

［13］楊麗榮，全 鑫，劉玉霞，等. 農(nóng)用微生物殺菌劑研究進(jìn)展［J］. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，38（9）：131-134.

［14］楊謝斌. 百合枯萎病拮抗菌的篩選、發(fā)酵及其防治效果［D］. 長沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2020：8-16.

［15］Pahlich E，Gerlitz C. A rapid DNA isolation procedure for small [JP2]quantities of fresh leaf tissue［J］. Phytochemistry，1980，19：11-13.[JP]

［16］劉 杉，安 屹，程慧潔，等. 短小芽孢桿菌Y106對棉花黃萎病的防治作用［J］. 河南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，48（3）：334-341.

［17］Tian L，Shi S H，Ji L，et al. Effect of the biocontrol bacterium Bacillus amyloliquefaciens on the rhizosphere in ginseng plantings［J］. International Microbiology，2018，21（3）：153-162.

［18］劉珂欣，辛寒曉，范學(xué)明，等. 多黏類芽孢桿菌的固態(tài)發(fā)酵工藝及其對水稻惡苗病的防治作用［J］. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，50（10）：105-111.

［19］鄧振山，高 飛，劉玉珍，等. 基于含蠟狀芽孢桿菌的生物刺激-生物強(qiáng)化聯(lián)合體系降解石油污染物［J］. 南華大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，32（2）：19-25.

［20］劉 濤. 西寧地區(qū)番茄內(nèi)生芽孢桿菌定殖規(guī)律及促生效應(yīng)的研究［D］. 西寧：青海師范大學(xué)，2010：58-67.

［21］Mahejibin K，Patel C B.Plant growth promoting effect of Bacillus firmus strain NARS1 isolated from Central Himalayan region of India on Cicer arientnum at low temperature［C］//8th African Crop Science Society Conference.Egypt，2007：1179－1181.

［22］黃亞麗，鄭立偉，黃媛媛，等. 枯草芽孢桿菌菌劑不同施用方式對甜瓜土壤微生物多樣性及生長的影響［J］. 生物工程學(xué)報，2020，36（12）：2644-2656.[HJ2mm]

［23］張紅霞，張舒雅，張玉濤，等. 山藥根際土壤微生物16S rRNA多樣性及影響因素［J］. 土壤學(xué)報，2019，56（5）：1235-1246.

［24］李 丹，靳鯤鵬，李小霞，等. 基于高通量測序技術(shù)的玉米不同生育時期土壤細(xì)菌多樣性變化［J］. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（9）：1569-1572.

［25］郭麗麗，尹偉倫，郭大龍，等. 油用鳳丹牡丹不同種植時間根際細(xì)菌群落多樣性變化［J］. 林業(yè)科學(xué)，2017，53（11）：131-141.

［26］程昊天. AM真菌與木霉菌配施對礦區(qū)排土場土壤的改良效果［D］. 阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2022：70-71.

［27］趙立君，劉云根，王 妍，等. 典型高原湖濱帶底泥細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性特征［J］. 微生物學(xué)通報，2020，47（2）：401-410.

［28］李 宏，張青青， 江康威，等. 山地草甸不同放牧強(qiáng)度對土壤細(xì)菌群落特征的影響［J］. 中國草地學(xué)報，2021，43（11）：37-44.

［29］Wang C，Dong D，Wang H S，et al. Metagenomic analysis of microbial consortia enriched from compost：new insights into the role of Actinobacteria in lignocellulose decomposition［J］. Biotechnology for Biofuels，2016，9：22.

［30］韓如月. 水稻根內(nèi)促生拮抗細(xì)菌的篩選及其性能評價［D］. 黑龍江：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，2019.

［31］李潤根，曾慧蘭，李興杰，等. 連作龍牙百合與鐵炮百合根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的差異分析［J］. 生態(tài)科學(xué)，2022，41（4）：189-195.

［32］Brockett B F T，Prescott C E，Grayston S J. Soil moisture is the major factor influencing microbial community structure and enzyme activities across seven biogeoclimatic zones in western Canada［J］. Soil Biology and Biochemistry，2012，44（1）：9-20.

［33］姜小鳳，郭鳳霞，陳 垣，等. 種植模式對當(dāng)歸根際細(xì)菌群落多樣性及代謝通路的影響［J］. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2021，32（12）：4254-4262.

［34］牛世全，趙 進(jìn)，樊子婧，等. 甘肅岷縣當(dāng)歸連作種植區(qū)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)分析［J］. 西北師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2022，58（4）：94-102.

［35］Zhao L Y，Guan H L，Wang R，et al. Effects of tobacco stem-derived biochar on soil properties and bacterial community structure under continuous cropping of Bletilla striata［J］. Journal of Soil Science and Plant Nutrition，2021，21（2）：1318-1328.

基金項(xiàng)目：湖南省重點(diǎn)研發(fā)計劃（編號：2021NK2003）；中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（編號：CAAS-ASTIP-IBFC08）。

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。