香蕉-甘蔗轮作模式防控香蕉枯萎病的持续效果与土壤微生态机理(Ⅱ)

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型[Fusarium oxysporum f.sp.cubense]侵染引起维管束坏死的一种毁灭性真菌病害，是世界范围内分布最广、毁灭性最强的植物病害之一。我们在古籍《广东新语》找到有关香蕉-甘蔗轮作的记载，经大田试验证明，连作蕉地轮作甘蔗2年后，后茬香蕉枯萎病发病率大幅下降至1.79%。在本研究中，我们试图探明连作蕉地轮作甘蔗，后茬香蕉的持续抑病效果及其机理。连作蕉地轮作甘蔗2年后，测定回种不同年限香蕉枯萎病发病率和土壤可培养微生物数量，并通过高通量测序技术分析土壤细菌微生物群落结构和组成的变化。结果表明：连作蕉地轮作甘蔗2年后，甘蔗地后茬香蕉枯萎病发病率仅为1.79%，后续3年发病率逐年递增，分别为21.93%、25.80%和28.81%，但均低于多年连作蕉地的平均发病率（49.15%）。土壤放线菌和尖孢镰刀菌总数随香蕉种植年限增加而显著增加。高通量测序结果表明，酸杆菌门（32.86%）、变形菌门（28.85%）和绿弯菌门（12.33%）3个菌门为香蕉-甘蔗轮作系统香蕉根围土细菌的优势菌门。酸杆菌目（Acidobacteriales）细菌相对丰度随回种香蕉逐年增加，并与香蕉枯萎病发病率呈显著正相关的关系；而假单胞菌目（Pseudomonadales）、浮霉菌目（Planctomycetales）、球杆菌目（Sphaerobacterales）、乳酸杆菌目（Lactobacillales）和土壤红杆菌目（Solirubrobacterales）细菌随香蕉回种年限的增加呈下降趋势，并与香蕉枯萎病发病率呈显著负相关的关系。连作蕉地轮作甘蔗2年后，4年内仍能保持较好的抑病效果。本模式具有轮作时间短、抑病效果好、持续时间长、经济效益高等特点。