放線菌秸稈降解液對西瓜連作土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)的影響

中圖分類號：S651 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2025）08-101-10

Effects of Trichoderma straw degradation solution on soil ecological structure of watermelon continuous cropping

JIA Yunhe'，WANG Xiqing'，YAN Wen'，F(xiàn)U Yongkai’，YOU Haibo'，WANG Lidong'，LIU Xiaofei2， LIU Chao'

（1.HorticultuchHelojndemyfltualieesHabin，elongnarbil University，Harbin5oo28，Heilongjiang，China）

Abstract：To explore the soil improvement methods for continuous watermeloncropping，the soil forcontinuous Watermeloncroppingwastreatedwithactinomycetesstrawdegradationsolution.Four treatments，namelyCK，straw（J），actinomycetes（F），and straw+actinomycetes（JF），weresetup.The effects ofdiferenttreatments onsoil chemicalproperties，enzymeactivities，microbialcontent，andthe growthanddevelopmentof watermelonseedlings were determinedand analyzed.High-throughput sequencing wasconductedondiferent treated soils tostudy the changes in their microbial community structure.Theresults showed that compared with CK，the pH，organic mater content，REDOX enzyme（urease，nvertase，catalase）activityndbacterialcountof thesoil treatedwithJFweresignificantlyincreased，whilehefungal countwassignificantlydecreased.ComparedwithCK，treatmentsJ，F(xiàn)andJFsignificantlyenhancedtherichessof soil microbialcommunities，andthediferentiationoffungalandbacterialcommunities inthefourtreatmentswasrelatively obvious.Compared with theCK，JandFtreatments，theJFtreatment significantly increased the strong seedling indexof watermelonsedlings.ItisspeculatedthatCladosporium，Trichoderma，Bacillusandactinomycetesworktogetherto improvethe soil ecological structureof watermelon continuous croppng.Theresearch resultsprovide theoretical basis and practical support forsoil improvement in continuous watermelon cropping and the healthyand sustainable development of the watermelon industry.

Keywords：Watermelon; Actinomycetes; Straw; Continuous cropping;Soil

西瓜是世界范圍內(nèi)廣泛種植的經(jīng)濟(jì)作物，2021年中國西瓜產(chǎn)量達(dá)6101.4萬t，占全世界的 60% 以上，種植面積常年保持在140萬 hm² 左右，占全球種植面積的 46%^[1] 。近年來，我國設(shè)施西瓜面積逐年增加，重茬種植不可避免，連作障礙成為制約我國西瓜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

連作改變土壤理化性質(zhì)，土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)遭到破壞，板結(jié)嚴(yán)重，通氣透水性降低。西瓜對特定養(yǎng)分的持續(xù)吸收導(dǎo)致鉀、鈣等元素匱乏；土壤酸化加劇，磷素固定作用增強(qiáng)，有效養(yǎng)分含量下降。Pervaiz等研究發(fā)現(xiàn)，連作5a（年）以上的西瓜田，土壤有機(jī)質(zhì)含量下降 12% ，有效磷含量降低 20% 以上。連作打破土壤微生物群落平衡，有益微生物數(shù)量銳減，有害微生物大量繁殖。放線菌、枯草芽孢桿菌等促生有益菌在連作土壤中豐度顯著降低，而鐮刀菌、鏈格孢菌等病原微生物富集。Gu等通過高通量測序發(fā)現(xiàn)，連作西瓜土壤中真菌病原菌相對豐度增加 35% ，細(xì)菌群落多樣性下降 22% ，微生物生態(tài)功能趨向單一化。西瓜根系分泌及殘?bào)w分解產(chǎn)生的酚酸類、黃酮類等自毒物質(zhì)，會抑制連作植株生長。Wang等4研究發(fā)現(xiàn)，連作土壤分離的自毒物質(zhì)對西瓜幼苗根系生長抑制率在 30% 以上；連作導(dǎo)致西瓜產(chǎn)量與品質(zhì)明顯下降。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，連作3a以上的西瓜田，枯萎病發(fā)病率達(dá) 40% ，嚴(yán)重地塊甚至絕收，防治成本增加 30% 以上，連作導(dǎo)致病害發(fā)生率顯著提高。

秸稈可以改善土壤理化性質(zhì)，調(diào)節(jié)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，抑制土傳病害，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，提高土壤保水保肥能力，緩解土壤板結(jié)與酸化，從而緩解連作障礙。放線菌是土壤中重要的生防微生物，能分泌抗生素、酶類等活性物質(zhì)，從而抑制病原菌生長和繁殖。部分放線菌還可通過競爭營養(yǎng)和空間，抑制病原菌定殖。Dong等從西瓜根際土壤中篩選出鏈霉菌屬菌株，其產(chǎn)生的伊枯草菌素對西瓜枯萎病病菌抑制率達(dá) 78% .顯著降低病害發(fā)生率。放線菌能產(chǎn)生吲哚乙酸、赤霉素等植物激素，促進(jìn)西瓜根系生長。放線菌還可增強(qiáng)植株對養(yǎng)分的吸收能力，提高肥料利用率[9-10]。胡琴琴研究發(fā)現(xiàn)，接種放線菌的西瓜幼苗，根長增加 25% ，根系活力提升 30% ，植株生物量顯著增加。

前人有過采用秸稈或放線菌（單一方法）緩解連作障礙的研究，但二者結(jié)合使用對西瓜連作土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)的影響還未見報(bào)道。鑒于此，筆者采用放線菌秸稈降解液處理西瓜連作土壤（復(fù)合方法），測定分析其對土壤化學(xué)性質(zhì)、微生物含量及酶活性的影響，并對不同處理土壤進(jìn)行高通量測序，研究其微生物群落結(jié)構(gòu)變化，以期為西瓜連作土壤改良及西瓜產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和實(shí)踐支持。

1材料與方法

1.1材料

供試土壤為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院連作20a的西瓜重茬土壤，2024年9月，采用五點(diǎn)取樣法從 333.5m² 的大棚中取旋耕后土壤表層下 5～ 20cm 的土壤 2kg 裝入口徑 20cm. 高 20cm 的花盆中。放線菌為哈爾濱商業(yè)大學(xué)提供的復(fù)合特殊菌株，可產(chǎn)生纖維素酶和果膠酶，組分DPA-3-18、GS-30體積比為1：1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

土樣測定試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)。將 200mL 清水倒入盛有 2kg 王壤的花盆中，混拌均勻，作為對照（CK）；JF（秸稈 + 放線菌）處理將200mL 放線菌秸稈降解液（含有 5mL 放線菌和5g 粉碎后直徑 0.5cm 滅菌干秸稈）倒入盛有 2kg 王壤的花盆中，混拌均勻；覆蓋地膜保濕。將6個(gè)花盆置于室溫下，1個(gè)月后測土樣。

高通量測序試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)；CK和JF處理同土樣測定試驗(yàn)；J（秸稈）處理將5g 粉碎后直徑 0.5cm 滅菌干秸稈與水配制成 200mL 溶液倒入盛有 2kg 土壤的花盆中，混拌均勻，F(xiàn)（放線菌）處理將 5mL 放線菌溶于水中配制成 200mL 溶液倒入盛有 2kg 土壤的花盆中，混拌均勻。將12個(gè)花盆置于室溫下，1個(gè)月后測土樣。剩余土壤用于后續(xù)西瓜育苗試驗(yàn)。

1.3土樣測定

將土樣送至青島德檢檢測技術(shù)服務(wù)有限公司檢測。pH和有機(jī)質(zhì)含量采用 NY/T1121.2-2006 方法檢測[]，電導(dǎo)率采用LY/T 1251-1999 方法檢測[1]，堿解氮含量采用LY/T1228-2015方法檢測[4，速效磷含量采用NY/T1121.7-2014方法檢測[5]，速效鉀含量采用 NY/T889-2004 方法檢測[，細(xì)菌總數(shù)、真菌總數(shù)、尖孢鐮刀菌含量、放線菌含量采用GB 4789.2-2022 方法檢測；轉(zhuǎn)化酶活性、堿性磷酸酶活性、脲酶活性采用比色法檢測，過氧化氫酶活性采用滴定法檢測[18]。

1.4DNA提取和高通量測序

使用E.Z.N.A. Soil DNA Kit（Omega Bio-tek，

Inc.，USA）試劑盒提取土壤樣本的基因組DNA，以質(zhì)檢合格的DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增，使用通用引物338F（5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG- 3^′ ）和806R（ 5_-^′ GGACTACHVGGGTWTCTAAT- 3^′ ）擴(kuò)增細(xì)菌16SrRNA的V3-V4區(qū)。在上游引物和下游引物的5'末端各添加8bp的barcode序列，以區(qū)分不同的樣本，最后合成帶有barcode序列的通用引物在 ABI 9700 PCR 儀（Applied Biosystems， Inc.，USA）上擴(kuò)增。真菌ITS基因的ITS1區(qū)域擴(kuò)增上游引物序列為1737F： 5% CTTGGTCATTTAGAG-GAAGTAA- ?3^′ ，下游引物序列為2043R： 5^′. -GCTGC-GTTCTTCATCGATGC- 3^′ 。PCR擴(kuò)增體系： 95^°C 預(yù)變性 5min;95^°C45s，55^°C45s，72^°C45min ，共28個(gè)循環(huán)； 72^°C 延伸 結(jié)束反應(yīng)。對PCR反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢測、回收和純化，檢測合格的樣品送至森藍(lán)生物科技有限公司采用IlluminaMiseq/Nextseq2ooo/Novaseq 6000 （Illumina， Inc.，USA）平臺測序，測序策略為PE250/PE300。

1.5不同處理土壤對西瓜幼苗生長發(fā)育的影響

選用西瓜品種為龍盛佳美（高品質(zhì)中抗西瓜枯萎病），2024年11月21日播種于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝分院西瓜試驗(yàn)溫室，每個(gè)花盆播種12粒種子，常規(guī)管理。播種后第8～25天，每間隔4d統(tǒng)計(jì)出芽情況，計(jì)算出苗率。播種后第41天，西瓜幼苗長至適宜定植（2葉1心）時(shí)，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取西瓜苗樣本3株，用直尺測定株高；用游標(biāo)卡尺測定莖粗；去除幼苗根部基質(zhì)，用蒸餾水沖洗干凈，吸干表面水分， 105^°C 下殺青 15min 后，在 75^°C 下烘干至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量。出苗率 1%=1 規(guī)定發(fā)芽測定天數(shù)內(nèi)正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)） ×100 ；根冠比 地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量；壯苗指數(shù) 莖粗/株高 x 全株干質(zhì)量。

1.6 數(shù)據(jù)處理

下機(jī)數(shù)據(jù)根據(jù)barcode序列拆分為不同樣本。使用Pear（v0.9.6）軟件對測序數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾、拼接。使用Vsearch去除嵌合體，采用uparse算法對優(yōu)質(zhì)序列進(jìn)行OTU聚類，序列相似性閾值為97% 。基于OTU及其豐度結(jié)果，使用QIME（v1.8.0）軟件計(jì)算 α 多樣指數(shù)和 β 多樣性距離矩陣，并使用R（v3.6.0）軟件繪圖。使用Phython（v2.7）軟件進(jìn)行LEfSe分析。

采用WPS軟件整理數(shù)據(jù)和制圖，使用鄧肯法（Duncan）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1放線菌秸稈降解液對西瓜連作土壤化學(xué)性質(zhì)、酶活性及微生物含量的影響

2.1.1放線菌秸稈降解液對西瓜連作土壤化學(xué)性質(zhì)的影響由表1可知，與CK（清水處理）相比，JF（秸稈 + 放線菌）處理西瓜連作土壤的pH顯著提高2.91% ，有機(jī)質(zhì)含量顯著提高 3.36% ，電導(dǎo)率顯著降低 12.31% ，堿解氮含量提高 4.94% ，速效磷含量顯著降低 10.29% ，速效鉀含量降低 2.89% 。

表1不同處理土壤化學(xué)性質(zhì)差異

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著。下同。

Note：Differentlowercase letters inthe samecolumn indicatesignificantdifferenceatO.O5level.Thesame below.

2.1.2放線菌秸稈降解液對西瓜連作土壤酶活性的影響由表2可知，與CK相比，JF處理西瓜連作土壤的脲酶活性顯著提高 127.27% ，堿性磷酸酶活性顯著降低 16.41% ，轉(zhuǎn)化酶活性顯著提高7.02% ，過氧化氫酶活性顯著提高 20.33% 0

表2不同處理土壤酶活性差異

2.1.3放線菌秸稈降解液對西瓜連作土壤微生物含量的影響由表3可知，與CK相比，JF處理西瓜連作土壤的細(xì)菌總數(shù)顯著提高 14.29% ，真菌總數(shù)顯著降低 24.68% ，細(xì)菌/真菌顯著提高 52.21% ，放線菌含量顯著提高 89.47% ，尖孢鐮刀菌含量顯著降低80.00% 。

表3不同處理土壤微生物群落差異

Table3Differences of soil microbial communities under different treatments

2.2放線菌秸稈降解液對西瓜連作土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)的影響

2.2.1 OTU數(shù)量的變化 如圖1-A所示，CK、J處理、F處理和JF處理的特有細(xì)菌OTU數(shù)量分別為426、448、255、359個(gè)，四者共有數(shù)量為2717個(gè)，占4個(gè)處理OTU總數(shù)的 15.87% 。由圖1-B可知，CK、J處理、F處理和JF處理的特有真菌OTU數(shù)量分別為75、68、49、60個(gè)，4個(gè)處理共有真菌OTU數(shù)量為281個(gè)，占OTU總數(shù)的 14.60% 。

圖1不同處理的土壤細(xì)菌OTU和真菌OTU水平的韋恩圖

Fig.1Venn diagram of OTUlevel of soil bacterial and fungal under different treatments

2.2.2 a 多樣性變化根據(jù)ACE指數(shù)、Chao1指數(shù)、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)分析了4個(gè)處理土壤細(xì)菌和真菌的多樣性（表4）。與CK相比，J、JF處理的細(xì)菌ACE指數(shù)和Chao1指數(shù)及真菌ACE指數(shù)和Chao1指數(shù)顯著升高，F(xiàn)處理的真菌ACE指數(shù)顯著升高。其他細(xì)菌和真菌多樣性指數(shù)均不存在顯著差異，表明放線菌秸稈降解液可以提高土壤細(xì)菌和真菌群落豐富度。

2.2.3 β 多樣性變化通過非度量多維尺度（NMDS）分析了4個(gè)處理間土壤微生物群落的差異（圖2）。J處理的土壤細(xì)菌群落分布在第4象限，F(xiàn)處理的土壤細(xì)菌群落分布在第1、2象限，JF處理的土壤細(xì)菌群落分布在第3象限，CK的土壤細(xì)菌群落則主要分布在第1、2象限， β 多樣性應(yīng)力值Stress λ=0.065 ， _r=0.392 p=0.027 ，說明4個(gè)處理的細(xì)菌群落區(qū)分度較為明顯，4個(gè)處理間細(xì)菌菌群存在顯著差異。

對于真菌群落來說，多樣性應(yīng)力值Stress {= 0.029，r=0.5679，p=0.003 ，說明4個(gè)處理的真菌群落結(jié)構(gòu)存在極顯著差異。上述結(jié)果說明，JF處理對土壤微生物菌群的定向選擇和培育作用較為明顯。2.2.4對細(xì)菌群落組成的影響4個(gè)處理土壤樣品中細(xì)菌群落相對豐度較高的前10個(gè)菌屬相同（圖3），其中Bacillus為芽孢桿菌，相對豐度較高，平均豐度為8.37% ；其后依次為熱微菌目Thermomicrobiales未分類科（Norank_f_JG30-KF-CM45）、芽單胞菌目未分類科（Norank_f_Gemmatimonadaceae）、嗜酸菌綱未分類目（Norank_o_Vicinamibacterales）、鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas）、鏈霉菌屬（Streptomyces）、未分類（Norank_f_AKYG1722）、嗜酸菌目未分類科（Norank_f_Vicinamibacteraceae）、馬杜拉放線菌屬（Marmoricola）和蓋氏菌綱未分類目（Norank_o_Gaiellales）。與CK相比，J、F、JF處理的Bacillus屬和嗜酸菌目未分類科（Norank_f_Vic-inamibacteraceae）的相對豐度顯著增加 （plt;0.05） ，增幅分別為 46.15% ！ 22.78% 、 35.90% 和 38.21% 、58.54%.28.46% ；馬杜拉放線菌屬（Marmoricola）相對豐度降低，但差異不顯著。由此可見，J、F、JF處理會對土壤細(xì)菌群落構(gòu)成造成屬水平的顯著差異。2.2.5對真菌群落組成的影響4個(gè)處理土壤中優(yōu)勢真菌屬也基本相同（圖4），其中毛殼菌科未分類屬（Unclassified_f_Chaetomiaceae， 14.86% ）和毛殼菌科Stolonocarpus屬（ 12.77% 相對豐度較高，占總序列的 27.63% ;然后依次為金孢菌屬（Chrysospori-um）、鉤果菌屬（Uncinocarpus）、曲霉菌屬（Aspergil-lus）、頂孢霉屬（Acremonium）、被孢霉屬（Mortierel-la）、短梗蠕孢屬（Trichocladium）、火絲菌科未定屬（Pyronemataceae_gen_Incertae_sedis）、枝孢菌屬（Cladosporium）等。與CK相比，J、F、JF處理顯著增加了毛殼菌科未分類屬（Unclassified_f_Chaeto-miaceae）、頂孢霉屬（Acremonium）和枝孢菌屬（Cladosporium）的相對豐度，其中毛殼菌科未分類屬增幅最大，分別為 587.83%.67.55%.145.64% ；顯著降低了鉤果菌屬（Uncinocarpus）的相對豐度，降幅分別為 97.01%.90.36%.88.31% 。由此可以看出，J、F、JF處理會對土壤真菌群落組成造成屬水平的顯著差異。

表4不同處理土壤微生物 α 多樣性指數(shù)

Table4Soilmicrobialαdiversityindexunderdifferenttreatments

注：同列不同小寫字母表示同一項(xiàng)目的不同處理在0.05水平差異顯著。Note：Diferentallsineuidesantdifresmogdrnttamntsofatlevel.

圖2土壤細(xì)菌和真菌菌群的NMDS分析

Fig.2NMDSanalysisof soil bacterialcommunitiesand fungal communities

圖3不同處理的土壤細(xì)菌屬水平群落組成

Fig.3Bacteria communitycomposition at genus level under different treatments

2.3放線菌秸稈降解液處理連作土壤對西瓜幼苗生長發(fā)育影響

由表5和圖5可知，與CK相比，JF處理土壤對西瓜幼苗的出苗率、根冠比、壯苗指數(shù)有顯著的促進(jìn)作用。JF處理土壤培育的西瓜幼苗出苗率顯著高于CK、J處理和F處理；J處理出苗率高于F處理，但差異不顯著；J處理和F處理的出苗率顯著高于CK。JF處理和F處理土壤培育的西瓜幼苗根冠比顯著高于CK及J處理；JF處理的根冠比高于F處理，但差異不顯著。JF處理土壤培育西瓜幼苗的壯苗指數(shù)顯著高于CK、J處理和F處理；J處理壯苗指數(shù)高于F處理，但差異不顯著；J處理和F處理的壯苗指數(shù)顯著高于CK。

3 討論與結(jié)論

研究表明，秸稈生物反應(yīng)堆能顯著提高連作土壤的有機(jī)質(zhì)含量[]，秸稈生物炭對黃壤的改良效果顯著，能夠增加土壤pH，提高有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀含量[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，使用放線菌秸稈降解液處理西瓜連作土壤，能顯著提高土壤pH及有機(jī)質(zhì)含量，與前人的研究結(jié)果相符。但土壤電導(dǎo)率及速效磷和速效鉀含量有所降低，可能是因?yàn)榉啪€菌和其他土壤微生物在分解秸稈時(shí)，會消耗土壤中的磷和鉀來支持其生長和代謝，這種微生物活動可能導(dǎo)致土壤中可溶性磷和鉀含量的暫時(shí)降低；也可能是秸稈分解過程中產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)可以與土壤中的磷和鉀暫時(shí)形成不易溶解的復(fù)合物，從而降低土壤中磷和鉀的有效性；磷和鉀含量降低會導(dǎo)致土壤中可溶性鹽含量降低，因此導(dǎo)致土壤電導(dǎo)率降低。

圖4不同處理的土壤真菌屬水平群落組成

表5不同處理土壤對西瓜幼苗生長發(fā)育的影響

Table 5 Effects of different treatments on seedling growth and development of watermelon

圖5不同處理土壤對西瓜幼苗生長發(fā)育的影響

Fig.5Effects of different soil treatments on growth and development of watermelon seedlings

研究表明，連作西瓜會導(dǎo)致土壤酶活性的變化，如脲酶活性呈下降趨勢，蔗糖酶活性呈上升趨勢等[21。本試驗(yàn)結(jié)果表明，使用放線菌秸稈降解液處理西瓜連作土壤，顯著提高了土壤中脲酶、轉(zhuǎn)化酶及過氧化氫酶活性，但顯著降低了堿性磷酸酶活性。土壤中的酶主要來源于微生物，土壤中微生物菌群的變化是酶活性變化的主要原因[22]。脲酶的作用是催化尿素分解，微生物群落多樣性增加使脲酶活性提高，進(jìn)而提高了土壤中氮素含量。而堿性磷酸酶的作用是催化有機(jī)磷化合物的分解，從而提高土壤中磷素的有效性[23]，而本試驗(yàn)證明了磷酸酶活性的下降導(dǎo)致了土壤磷含量的降低。本試驗(yàn)中和對照相比，轉(zhuǎn)化酶活性顯著提高，是因?yàn)槲⑸飻?shù)量增加，需要利用更多的碳源，所以分泌了更多的轉(zhuǎn)化酶催化多糖物質(zhì)的水解。過氧化氫酶在土壤中參與氧化還原反應(yīng)，分解有害的過氧化物，可以間接緩解連作障礙，本試驗(yàn)中過氧化氫酶活性顯著提高，也是微生物群落多樣性增加的緣故。

研究表明，施用放線菌制劑能顯著增加西瓜根際土壤中有益微生物的數(shù)量，如細(xì)菌和木霉菌，同時(shí)有效抑制尖孢鐮刀菌數(shù)量，減弱連作障礙的根際微生態(tài)效應(yīng)[24-25]。特別是在發(fā)病高峰期，創(chuàng)造一個(gè)不利于病原菌生存的土壤環(huán)境，從而間接減少病害的發(fā)生[2。研究表明，施用放線菌制劑能有效抑制西瓜枯萎病的病原菌尖孢鐮刀菌（Fusariumoxyspo-rum）的生長，通過競爭、重寄生作用及產(chǎn)生抗生物質(zhì)等方式，阻止或減緩病原菌的生長和擴(kuò)展，從而減少病害的發(fā)生[27-28]。放線菌秸稈降解物的施用可以顯著增加土壤團(tuán)聚體的數(shù)量和大小，以及多糖含量，這有助于改善土壤結(jié)構(gòu)和增加微生物多樣性[29]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，使用放線菌秸稈降解液處理西瓜連作土壤，能顯著增加土壤中細(xì)菌總數(shù)和放線菌含量，顯著降低土壤中真菌總數(shù)和尖孢鐮刀菌含量，顯著提高細(xì)菌真菌比，從而改善西瓜連坐土壤的微生物群落環(huán)境，驗(yàn)證了前人的研究結(jié)果。

芽孢桿菌屬（Bacillus）的細(xì)菌種類繁多、抗逆性強(qiáng)、繁殖快、代謝產(chǎn)物豐富、生防機(jī)制寬泛，常被用作生防菌[30-31]。曾鯨津等[32]研究表明，貝萊斯芽孢桿菌（Bacillusvelezensis）MSo6可能通過分泌幾丁質(zhì)酶和纖維素酶，溶解尖孢鐮刀菌的細(xì)胞壁和菌絲，使其失去侵染能力，進(jìn)而抑制病原菌的生長。在本研究中，與對照相比，處理土壤的芽孢桿菌屬Bacil-lus含量顯著增加，JF處理土壤的尖孢鐮刀菌含量顯著降低，推測JF處理土壤通過增加芽孢桿菌含量抑制了尖孢鐮刀菌的生長。芽孢桿菌同時(shí)兼具平衡土壤酸堿度[33]、提高土壤氧化還原酶活性[34等功能，在本試驗(yàn)中都得到了驗(yàn)證。JG30-KF-CM452屬能夠降解化學(xué)殺蟲劑和除草劑[3]，Gaiella和Strep-tomyces屬于放線菌門，在土壤中具有促進(jìn)植物殘?bào)w降解和抑制病原菌傳播的作用，連作后相對豐度的提升與土壤生態(tài)健康水平的提升密切相關(guān)[36-37]。薩如拉等3研究顯示，秸稈還田后增加了有益細(xì)菌Gaiella屬相對豐度，Gaiella屬被證明為抑制番茄枯萎病的關(guān)鍵微生物類群[39]。鏈霉菌屬具備良好的木質(zhì)纖維素降解能力[40]，可產(chǎn)生活性代謝產(chǎn)物拮抗部分病原菌，具有明顯的抑制效果[41]。

4個(gè)處理土壤中，毛殼菌科未分類屬（unclassi-fied_f_Chaetomiaceae）和毛殼菌科Stolonocarpus屬相對豐度較高，占總序列的 27.63% 。毛殼菌可以通過產(chǎn)生抗菌等活性物質(zhì)對土壤中的有害病原菌產(chǎn)生拮抗作用；還可以提高植物對土壤氮的利用效率，促進(jìn)光合作用，調(diào)節(jié)植物激素的合成和代謝，進(jìn)而促進(jìn)植物生長；使植物產(chǎn)生誘導(dǎo)型系統(tǒng)抗性（in-ducedsystemicresistance，ISR）；也通過生態(tài)位、營養(yǎng)物質(zhì)競爭作用及重寄生等方式對植物起到生防作用[42]。研究表明，球毛殼菌小麥秸稈發(fā)酵產(chǎn)物可以抑制辣椒疫霉菌[；毛殼菌幾丁質(zhì)酶液能抑制立枯絲核菌和煙草赤星病菌的菌絲生長；球毛殼菌ND35顯著提高了苦瓜幼苗的相對含水量、可溶性蛋白質(zhì)含量和抗氧化酶活性，顯著降低了脯氨酸和丙二醛含量，提高苦瓜幼苗抗旱性；球毛殼ND35菌株的菌絲在黃瓜品種津研4號根部從表皮細(xì)胞之間的縫隙侵入，在表皮細(xì)胞和外皮層細(xì)胞中定殖，可與植物建立共生關(guān)系，并顯著提高了黃瓜產(chǎn)量[。在本研究中，與CK相比，J、F、JF處理土壤的毛殼菌豐度顯著增加，尖孢鐮刀菌含量減少，幼苗壯苗指數(shù)增加，說明毛殼菌對西瓜連作土壤起到了拮抗有害病原菌、促進(jìn)植物生長的作用。頂孢霉4]和枝孢菌都曾被用于生防菌。在本研究中，與

CK相比，除J處理外（顯著降低），F(xiàn)處理和JF處理土壤的頂孢霉豐度均無顯著變化，推測J處理中頂孢霉豐度的變化是由微生物之間的拮抗互作導(dǎo)致的。研究表明，綠頭枝孢菌LS1可以防治香蕉枯萎病[48]。在本研究中，與CK相比，J、F、JF處理的枝孢菌屬豐度顯著升高，尖孢鐮刀菌含量下降，可能是枝孢菌、毛殼菌等真菌及芽孢桿菌、放線菌等細(xì)菌共同作用的結(jié)果。

綜上所述，與CK相比，JF處理土壤的pH、有機(jī)質(zhì)含量、氧化還原酶（脲酶、轉(zhuǎn)化酶、過氧化氫酶）活性和細(xì)菌數(shù)量顯著提高；真菌數(shù)量顯著降低；J、F、JF處理顯著提升了土壤微生物群落豐富度，4個(gè)處理的真菌、細(xì)菌群落區(qū)分度較為明顯；與CK、J處理、F處理相比，JF處理顯著提高了西瓜幼苗的壯苗指數(shù)，推測枝孢菌、毛殼菌及芽孢桿菌、放線菌等共同作用改良了西瓜連作土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)。

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