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香蕉枯萎病(Banana Wilt Disease)又称巴拿马病或者黄叶病,是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f. sp. cubense FOC)(StOver,1972)侵染香蕉植株的维管束组织导致维管束坏死腐烂的一种毁灭性土传病害,严重威胁着香蕉产业的发展和安全。因无有效的抗(耐)病品种和化学药剂,安全、高效、环境友好型的生物防治成为攻克香蕉枯萎病最具潜力的方法。本文从拮抗菌的筛选鉴定、发酵基质及碳氮比的筛选、诱导抗病性、土壤微生物区系等方面对施用拮抗菌发酵液为主的综合防治方法进行较为系统的研究。1、以香蕉枯萎病发生的病区土壤、非病区土壤、不同饼肥基质的天然发酵产物为分离材料进行微生物的分离与筛选,获得了对香蕉枯萎病菌具有拮抗作用的细菌139株、放线菌133株。其中分离自菜籽饼发酵液的4-L-16菌株及分离自美台健康蕉园的T3-G-59菌株对尖孢镰刀菌在内的9种植物病原菌菌丝生长、孢子萌发具有较强抑制作用,经培养性状及菌体形态观察、生理生化试验、16SrDNA测序,确定4-L-16菌株为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus、T3-G-59菌株为多产色链霉菌Streptomyces polychromogenes o2、采用抗生素标记的方法对上述2株拮抗菌分别进行标记,获得了性状稳定的抗性标记菌株,盆栽接种试验表明,拮抗菌4-L-16、T3-G-59可以在香蕉幼苗的根际土壤中定殖,数量可达106CFU/g-soil;拮抗菌4-L-16可在香蕉体内定殖,数量可达103CFU/g-tissue且以根系中最多,球茎次之,假茎中最少。3、将复合拮抗菌4-L-16和T3-G-59分别在6种饼肥基质发酵,并分别以不加拮抗菌的饼肥基质发酵液为对照,结果表明,6种基质发酵液对香蕉幼苗有显著的促生作用,添加拮抗菌的发酵液处理的促生作用优于不加拮抗菌处理。以豆饼、花生饼、菜籽饼为基质,添加拮抗菌发酵液的香蕉根系生长更为发达,地上部形态构成更为合理,其地上部对磷、钾、镁的吸收利用优于其它基质发酵液。4、6种饼肥基质的拮抗菌发酵液对香蕉枯萎病防效比较来看,以豆饼、花生饼、菜籽饼发酵液对香蕉枯萎病的防控效果最佳,防效分别达到68.22%、54.21%和57.94%,且4种抗病相关酶的活性均显著高于其他几个处理,结合防控效果,推测诱导抗病酶活性可能是拮抗菌发酵液防治香蕉枯萎病的抗病机制之一。6种饼肥发酵液微生物多样性研究结果发现,麦麸和花椒饼的发酵液中的微生物总菌量最高,但甲基营养型芽孢杆菌4-L-16和多产色链霉菌T3-G-59的数量则相对较少,豆饼、花生饼、菜籽饼发酵液在拮抗菌株数量、促生菌及拮抗菌种类、比例上具有明显优势。结合盆栽防效,筛选这3种饼肥作为4-L-16和T3-G-59混合菌株的发酵基质。5、室内盆栽条件下,研究了菜籽饼、豆饼和花生饼3种饼肥的不同碳氮比发酵液对香蕉枯萎病的防控效果,并采用Biolog微平板技术和T-RFLP相结合的方法,研究了不同处理土壤微生物群落多样性及优势种群的差异。结果表明,施用饼肥发酵液显著降低土壤尖孢镰刀菌数量达1个数量级；在香蕉移栽60天时,菜籽饼发酵处理的防病效果可达59.60%～67.25%,显著高于相同碳氮比的豆饼和花生饼发酵处理；Biolog结果显示,3种饼肥发酵处理的根际土壤微生物群落AWCD均表现为：CK>15:1(C/N)>20:1(C/N)>25:1(C/N); Mc Intosh指数随碳氮比的增加而显著降低；PCA分析表明,以25：1的碳氮比进行发酵的3种饼肥发酵液处理的土壤微生物群落碳源利用能力相近,且均与清水处理明显不同；筛选出豆饼、花生饼基质最佳的碳氮比为25：1,菜籽饼为15～25：1；比较各处理根际土壤的优势种群发现,不同发酵液处理之间优势种群有一定差异,且与对照优势种群存在明显差异,对植株生长具有促进作用和拮抗病原菌作用的Bacillus、 Rhodopseudomonas、Streptomyces普遍存在于各种发酵液处理中,但在CK处理中未见。6、大田栽培条件下,研究了土壤消毒+拮抗菌发酵液+充足有机肥的综合措施对香蕉枯萎病的防控效果及作用机理,结果表明,施用拮抗菌饼肥发酵液和土壤消毒剂均显著降低了香蕉枯萎病的病情指数,以两者配合施用防病效果最高,达60.82%。 Biolog eco微平板研究发现,施用拮抗菌饼肥发酵液可提高土壤微生物的AWCD及种群均匀度,施用土壤消毒剂显著降低了土壤微生物种群的丰富度和均匀度；主成分分析表明,土壤微生物利用碳源的种类在香蕉整个生长季呈增加的趋势,其前期主要利用碳源为氨基酸类、羧酸类、双亲化合物、糖类,后期主要增加了羧酸类和双亲化合物类碳源。T-RFLP分析土壤细菌多样性发现,施用拮抗菌饼肥发酵液处理的细菌TRFs片段最高,分析优势种群发现,增加的种类主要有黄秆菌属(Flavobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、乳酸秆菌(Lactobacillus)等。由此得出,拮抗菌饼肥发酵液配合土壤消毒剂施用的综合防控措施可在降低土壤中病原菌的基础上,增加土壤拮抗微生物的种类,提高土壤微生物细菌的多样性,改善土壤微生物生态结构,最终有利于提高对香蕉枯萎病的防病效果。