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  • 生物有机肥施用期对香蕉枯萎病及土壤微生物的影响

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    摘要: 在大田条件下, 采用完全随机区组试验方法研究生物有机肥施用期对香蕉枯萎病和土壤微生物的影响.结果表明, 在基肥 期(BOF1) 和营养生长期 (BOF2) 施用生物有机肥对香蕉生长表现出明显的促进作用, 移栽后第 270 d, BOF1 和BOF2 处理的茎围、 叶宽和产量均高于其他处理, BOF2 处理小区平均产量高达 288 kg, 显著高于其余各组处理. 在香蕉营养生长期施用生物有机肥, 可 以延迟香蕉枯萎病的发病时间, 显著降低香蕉植株的发病程度.移栽后第 270 d, BOF2 处理的病情指数比施化肥处理 (CF) 低54%, 将CF 处理防效指定为 0,防病效果达到 52.5%.施用生物有机肥可以提高土壤中细菌和放线菌的数量,降低真菌数量,其中以 BOF2 处理效果最为明显. 从移栽后第 90 d 开始, BOF2 处理的细菌数量为 26.67伊106 cfu · g-1 , 到第 270 d 时数量达到 64伊106 cfu · g-1 , 始终显著高于其他各处理; 在移栽后第 180 d 时, BOF2 处理的放线菌数量比施有机肥处理 (OF) 增加了 95.6%, 第270 d 时BOF2 放线菌数量最高, 为23.15伊103 cfu · g-1 .施用生物有机肥可不同程度地提高土壤过氧化氢酶、 蔗糖酶、 脲酶和酸性磷酸酶的活性.病 情指数与土壤中细菌、 放线菌含量呈显著负相关, 与真菌呈显著正相关. 在香蕉营养生长期施用生物有机肥更有利于改善土壤微生 物结构, 提高土壤酶活性, 延缓和降低香蕉枯萎病的发生, 提高香蕉产量. 关键词: 生物有机肥; 香蕉枯萎病; 土壤微生物; 土壤酶 中图分类号: S144.1 文献标志码: A 文章编号: 1672-2043 (2014) 08-1575-08 doi:10.11654/jaes.2014.08.016 生物有机肥施用期对香蕉枯萎病及土壤微生物的影响 丁文娟, 曹群, 赵兰凤, 刘小峰, 柳影, 杨盼盼, 李华兴 * (华南农业大学资源环境学院, 广州 510642) Effects of Biological Fertilizer Applications on Banana Wilt Disease and Soil Microorganisms DING Wen-juan, CAO Qun, ZHAO Lan-feng, LIU Xiao-feng, LIU Ying, YANG Pan-pan, LI Hua-xing* (College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: Banana Fusarium Wilt, a soil borne diseases caused by a fungus, has severely affected banana production. Under field conditions, the effects of biological fertilizer on Banana Fusarium Wilt and soil microorganisms were studied using a completely randomized block de原sign. At basal and vegetative stages, applying biological fertilizer combined with chemical fertilizer obviously promoted banana growth, lead原ing to greater stem diameter, blade width and yields of banana after 270 d of transplanting than at other growth stages. When processed in BOF2, the average output of banana per district was up to 288 kg, significantly higher than the rest treatments. Applying biological fertilizer during vegetative period significantly reduced the occurrence of banana wilt and delayed the onset of banana wilt. Compared with the chemi原cal fertilizer control, the disease index was decreased by 54% by biological fertilizer applied at vegetative growth stage. Application of bio原logical fertilizer at the basal stage improved the population of soil bacteria and actinomycetes, but reduced that of fungi. Soil catalase, inver原tase, urease and acid phosphatase activities were all improved by biological fertilizer. The disease index was significantly negatively corre原lated with the number of both bacteria and actinomycetes in soil, but significantly positively with the number of fungi in soil. The findings suggest that application of biological fertilizer at banana vegetative period could improve soil microorganism structure, promote soil enzyme activities, and reduce and/or delay banana wilt disease occurrence. Keywords: biological fertilizer; banana wilt disease; soil microorganism; soil enzymes 收稿日期: 圆园14原01原03 基金项目: 国家自然科学基金项目 (40971155) ; 广东省教育部产学研 结合项目 (2009B090300330) 作者简介: 丁文娟 (员怨愿愿—) , 女, 硕士生, 从事生物有机肥和土传病害 防治的研究.E-mail: 850298528@qq.com * 通信作者: 李华兴 E-mail: huaxli@scau.edu.cn 圆园14, 33 (8) :1575-1582 2014 年8月农业环境科学学报允燥怎则灶葬造 燥枣 粤早则燥鄄耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼 杂糟蚤藻灶糟藻 香蕉 (Musa spp. ) , 芭蕉科芭蕉属植物, 是我国南 方亚热带地区重要经济作物. 广东省是中国最大的香 蕉产区, 面积和产量都居全国首位[1] .近年来, 随着香 蕉种植规模日益扩大, 各类香蕉病虫害日益严重, 其 中香蕉枯萎病对香蕉产业的威胁最为严重[2] .香蕉枯 萎病 (Fusariumoxy sporum f. sp. cubense) 又名巴拿马 病、 黄叶病, 是由古巴尖孢镰刀菌侵染而引起的一种 农业环境科学学报 第33 卷第 8 期 致命性香蕉真菌病害, 属国际检疫对象[3] . 香蕉枯萎病 为典型土传病害, 蔓延迅速, 大部分蕉园因感染香蕉 枯萎病而造成的减产可达 20%~40%,严重者可达 90% 以上[4] .因此, 控制香蕉枯萎病的发生迫在眉睫. 目前,人们习惯大量施用化学农药来防治此种病害, 但极易造成环境污染, 降低香蕉的品质 .生物防治作 为综合防治香蕉枯萎病的措施之一,具有兼防兼治, 无污染, 利于环境保护和人畜安全, 且符合发展有机 农业要求, 备受重视[5-8] .生物有机肥集生物肥和有机 肥的优点于一体,既有利于提高产品品质,增产增 收, 又可培肥土壤, 改善土壤结构.尽管在平板对峙 试验和室内盆栽试验均已表明生物有机肥对香蕉枯 萎病有很好的抑制效果,但都基于室内特定条件下 进行的[9] . 在实际的生产过程中, 由于水分、 气候、 土壤 等环境因素不稳定, 使得生物有机肥很难在田间进行 推广和应用[10] .本实验自 2001 年起已经开始了生物 肥的研制, 并在室内条件下探索了它对多种植物枯萎 病的防治效果, 研究结果均表现出了生物有机肥的显 著防治作用. 大田条件下仅初步探索了普施生物有机 肥对香蕉枯萎病具有一定防效, 而在实际肥料施用中, 田间普施生物有机肥成本较高, 会限制产品在实际生 产中的推广应用[11] .生物有机肥中添加的生防菌的活 性与繁殖速度与外界水气环境的密切相关[12] . 因此, 本 试验主要探索在大田条件下生物有机肥最佳施肥时 期, 以期发挥生物有机肥的最佳抗病能力和促生长作 用, 为生物有机肥在田间大面积推广和应用提供科学 依据. 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 供试菌种 尖孢镰刀菌古巴专化型 4 号生理小种 (Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc) 以下简称 FOC4, 由华南 农业大学资源环境学院姜子德教授提供,本试验室 保存. 生防菌剂: 利福平标记解淀粉芽孢杆菌 (AF11b, B. amyloliquefaciens) , 由本试验室筛选、 分离、 鉴定并 标记, 对病原菌 FOC Race4 有较强的拮抗能力, 该菌 株抗利福平浓度为 100 滋g · mL-1 , 由沸石吸附固定, 菌 株含量为 2.1伊108 cfu · g-1 沸石, 沸石粒径臆0.25 mm. 1.1.2 供试化肥 供试氮肥、 磷肥、 钾肥分别为尿素 (N 45%) 、 磷酸 一铵 (P2O5 45%) 、 氯化钾 (K2O 50%) . 1.1.3 供试有机肥 有机肥由广州市番禺永雄有机肥有限公司生产, 基本性质如下: 全N41.6 g · kg-1 , 全P7.5 g · kg-1 , 全K16.5 g · kg-1 , 有机质 678.5 g · kg-1 , pH 为6.13. 1.1.4 供试生物有机肥 由本实验室自行研制, 将有机肥 (见1.1.3) 和生 防菌 (见1.1.1) 按一定比例混合而成, 基本性质如下: 全N为41.6 g · kg-1 , 全P为7.5 g · kg-1 , 全K为16.5 g · kg-1 , 有机质 678.5 g · kg-1 , pH 为5.13, 使用前生物有机 肥中生防菌株 AF11b 活菌数为 3.0伊107 cfu · g-1 . 1.1.5 试验地点 华南农业大学增城宁西基地,供试土壤为水稻 土, 其基本性质为 pH 值5.67, 有机质含量 13.1 g · kg-1 , 碱解氮 (N) 72 mg · kg-1 , 速效磷 (P) 72 mg · kg-1 , 有效钾 (K) 43.7 mg · kg-1 . 1.1.6 供试作物 巴西香蕉 (Musa acuminata AAA Cavendish cv. Brazil) , 购自广东省果树研究所, 种植时 6~7 片叶. 1.2 试验设计 大田试验于 2012 年4月1日至 2013 年6月1日在华南农业大学增城宁西基地进行, 2013 年4月1日至 6 月1日进行收获.每个处理的小区面积是 13 m伊3 m, 每垄种植香蕉 7 株, 株距 3 m, 行距 1 m.每垄 所种植的香蕉按 Z 字型布局, 相邻两行香蕉植株的直 线距离约为 3.6 m.香蕉移植前接种病原菌 FOC4, 接 种后土壤中病原菌数量约为 103 cfu · g-1 .施肥量按一 株香蕉全生育期共吸收纯氮 110 g, 磷(P2O5 ) 35 g, 钾(K2O) 400 g,氮磷钾比例为 1颐0.3颐4,化肥利用率按 30%计算, 每株香蕉实际化肥用量为 3260 g (尿素 800 g, 磷酸一铵 260 g, 氯化钾 2200 g) .各处理肥料用量 以化肥处理为基数按等成本换算. 生物有机肥及有机 肥各处理分别配施 CF 处理中化肥用量的 30%. 根据香蕉的三个生长时期, 即营养生长期 (移栽 后的第 1~3 个月) 、 孕蕾期 (移栽后的第 4~6 个月) 、 果 实发育期 (移栽后的第 7~9 个月) , 将生物有机肥按不 同时期分施, 设置 6 个处理: 淤BOF1 基肥施生物有机 肥2038 g, 配施化肥 245 g, 其余时期单施化肥 815 g; 于BOF2 营养生长期施生物有机肥 2038 g,配施化肥 245 g, 其余时期单施化肥 815 g; 盂BOF3 孕蕾期施生 物有机肥 2038 g, 配施化肥 245 g, 其余时期单施化肥 815 g;榆BOF4 果实发育期施生物有机肥 2038 g, 配 施化肥 245 g, 其余时期单施化肥 815 g; 虞CF 为各时 期均施化肥 815 g; 愚OF 为各时期均施有机肥673 g, 1576 第32 卷第 1 期2014 年8月配施化肥 644 g.每个处理重复 3 次. 1.3 项目测定及方法 1.3.1 病情调查 从移栽当天起, 每隔 30 d 调查 1 次, 连续调查 9 次, 并进行病情统计[13] . 病情分级: 0 级为植株无枯黄症 状; 1 级为植株 1~2 个叶片萎蔫; 2 级为全株中有1/3~ 1/2 的叶片萎蔫; 3 级为全株 1/2~3/4 叶片萎蔫; 4 级 为全株 3/4 以上叶片萎蔫或死亡. 病情指数=撞 (各级发病数伊该级代表数) / (总数伊 最高级代表值) 伊100 防病效果= (对照病情指数原处理病情指数) /对照 病情指数伊100% 1.3.2 土壤微生物数量测定 采用稀释涂平板法测定土壤中细菌、 真菌、 放线 菌、 香蕉枯萎病病原菌数量[14] .细菌采用牛肉膏蛋白 胨培养基, 放线菌采用高氏一号培养基, 真菌采用孟 加拉红培养基, 香蕉枯萎病病原菌采用 PEA 培养基. 香蕉生长期间每隔 30 d 采土样 1 次,采样深度为 5~ 15 cm. 1.3.3 香蕉生物量主要指标测定 从香蕉移栽当天开始, 每隔 30 d 测定香蕉株高、 茎围、 叶长、 叶宽, 并最后统计产量.株高以从基部到 生长点为准,叶长和叶宽以最新展开的叶片长和宽为 准, 用卷尺测量; 茎围以基部茎围为准, 用千分尺测量[15] . 当香蕉花蕾抽出后,先长出的一梳称之为第一梳, 以 后依次类推, 当花蕾完全抽出并定型后, 保留前 6 梳, 并砍去雄花, 同一小区选择并标记长势均匀的香蕉 3 株, 于果实成熟采收期 (抽蕾后第 70 d) 采收果实, 称 取每株香蕉果实鲜重[16] . 1.3.4 土壤酶活性测定 本试验 4 种酶活性测定的土样均是过 1 mm 筛 的风干土样.脲酶活性的测定采用靛酚蓝比色法, 酸 性磷酸酶活性的测定采用氯代二溴对苯醌亚胺比色 法,蔗糖酶活性的测定采用 3, 5-二硝基水杨酸 (DNS) 比色法, 过氧化氢酶活性的测定采用高锰酸钾 滴定法[17] . 1.3.5 统计方法 利用 SPSS 16.0 软件对数据进行统计分析,采用 Duncan 分析对数据进行差异性分析. 2 结果与讨论 2.1 生物有机肥施用期对香蕉枯萎病的生防作用 从图 1 可以看出, 化肥处理病情指数在各个时期 均达到最高, 有机肥处理次之, 生物有机肥各处理之 间有较为明显的差异.香蕉苗移栽 30 d 后, 不同处理 的香蕉植株均已发病, 随着香蕉的生长, 各处理病情 指数都在上升. 从移栽后第 90 d 开始, BOF3 与BOF4 处理的香蕉植株发病症状仅次于化肥处理, 病情指数 迅速提高, 到移栽第 270 d, CF 处理病情指数则高达 65, 将其防效指定为 0, BOF3 与BOF4 处理的病情指 数分别高达 49 和57, 防病效果仅为 25%和13%.而BOF1 与BOF2 处理病情指数增长缓慢,病情指数显 著低于其他处理, 到移栽后第 150~210 d 时, 病情指数 才有较为明显的上升,移栽后第 270 d 时, BOF1 和BOF2 处理的病情指数分别为 36 和29,比OF 处理分 别低 25 和32, 防病效果分别高达 45%和55%. 2.2 生物有机肥施用期对土壤微生物数量的影响 图2表明,香蕉移栽前, BOF1 处理细菌含量达 8.4伊106 cfu · g-1 , 高于其余各处理, 从移栽后第 90 d 开始, BOF2 处理的细菌含量为 26.67伊106 cfu · g-1 ,也显 著高于其他处理, 到移栽后第 270 d 时, 达到 64伊106 cfu · g-1 . 整个过程中 CF 与OF 处理细菌含量差异不明 显, 始终低于 BOF 各处理的细菌含量, 各处理细菌含 图1不同处理对香蕉枯萎病病情指数、 防病效果 (270 d) 的影响 Figure 1 Effects of different treatments on banana wilt disease index and disease-control (270 days after transplanting) 60 50 40 30 20 10 0 处理 Treatment OF BOF1 BOF2 BOF3 BOF4 CF OF BOF1 BOF2 BOF3 BOF4 80 60 40 20 0 移栽后天数 Days after transplanting/d 30 90 150 210 270 丁文娟, 等: 生物有机肥施用期对香蕉枯萎病及土壤微生物的影响 1577 农业环境科学学报 第33 卷第 8 期40 30 20 10 0 取样时间/d 0 90 180 270 a a b a a a a b b ab a ab a ab b b ab a a ab b b ab a 图4不同处理对土壤中真菌含量的影响 Figure 4 Effects of different treatments on fungus population in soil 图中不同小写字母表示同一时期不同处理间差异显著, P<0.05.下同 取样时间/d CF OF BOF1 BOF2 BOF3 BOF4 80 60 40 20 0 0 90 180 270 b b a b b b b b a a b b c c b a b c c c b a b b 图2不同处理对土壤中细菌含量的影响 Figure 2 Effects of different treatments on bacterium population in soil 量为 BOF2>BOF3>BOF1>BOF4>OF>CF. 图3表明, 在0d时, BOF1 放线菌含量为 13.55伊103 cfu · g-1 , 明显高于其他处理, 随着生物有机肥的不 同时期施用, 各生物有机肥处理的放线菌含量均高于 OF 和CF 处理.到移栽第 180 d 时, BOF1 和BOF2 处 理的放线菌数量分别比 OF 增加了 76.7%和95.6%. 移栽后第 270 d 时, BOF2 放线菌含量为 23.15伊103 cfu · g-1 , 明显高于其他处理, 其他各处理放线菌含量 依次为 BOF1>BOF3>BOF4>OF>CF. 从图 4 看出, CF 处理真菌含量在各个时期均显 著高于施用生物有机肥的处理, 从0d到180 d, 真菌 含量整体呈上升趋势,以CF 上升最为显著, 从13.23伊103 cfu · g-1 增长到 25.33伊103 cfu · g-1 . BOF2 真菌 数量从 0 d 时13.31伊103 cfu· g-1 增长到第 180 d 时20.11伊104 cfu · g-1 ,增长幅度仅为 CF 处理的 70%, 增 长最为缓慢.从180 d 到270 d, 各施肥处理真菌数量 图3不同处理对土壤中放线菌含量的影响 Figure 3 Effects of different treatments on actinomyce population in soil CF OF BOF1 30 20 10 0 取样时间/d 0 90 180 270 b b a b b b b b a a b b b ab a a ab b b ab a a a ab BOF2 BOF3 BOF4 CF OF BOF1 BOF2 BOF3 BOF4 1578 第32 卷第 1 期2014 年8月表3不同处理对土壤脲酶的影响 (mg · kg-1 · d-1 ) Table 3 Effects of different treatments on activity of soil urease 表2不同处理对土壤过氧化氢酶的影响 (mL · g-1 ) Table 2 Effects of different treatments on activity of soil catalase 处理 0 d 90 d 180 d 270 d CF 0.31依0.01b 0.54依0.02c 0.73依0.01c 0.64依0.01c OF 0.33依0.0b 0.56依0.03c 0.81依0.02c 0.67依0.02c BOF1 0.57依0.02a 0.91依0.01b 0.83依0.01c 0.91依0.01b BOF2 0.29依0.02b 1.12依0.02a 1.42依0.01a 1.12依0.01a BOF3 0.34依0.01b 0.52依0.01c 1.26依0.02b 1.07依0.02a BOF4 0.31依0.02b 0.56依0.01c 0.77依0.01c 0.93依0.01b 处理 0 d 90 d 180 d 270 d CF 8.21依0.63b 14.75依0.98b 12.73依1.52c 16.69依1.71d OF 8.34依0.88b 15.51依0.13b 13.35依0.97c 19.54依1.12d BOF1 14.61依0.97a 24.37依1.57a 28.32依1.13a 33.05依0.53b BOF2 7.63依0.31b 26.47依0.78a 30.76依0.64a 36.14依0.49b BOF3 8.42依0.33b 15.64依1.01b 24.22依1.87b 42.10依0.50a BOF4 8.71依0.57b 16.03依0.37b 14.85依0.75c 28.52依0.45c 表4不同处理对土壤蔗糖酶的影响 (mg · g-1 · d-1 ) Table 4 Effect of different treatments on activity of soil invertase 处理 0 d 90 d 180 d 270 d CF 2.65依0.18b 6.43依0.57d 10.72依0.42c 12.72依1.42d OF 3.47依0.37b 7.22依0.12bc 11.01依0.21c 13.42依1.56d BOF1 7.31依0.51a 12.33依0.84a 16.73依0.32a 18.39依0.67c BOF2 2.86依0.62b 10.82依0.22b 14.31依0.46b 20.21依1.01b BOF3 3.13依0.83b 8.18依1.47c 14.05依0.28b 24.49依0.86a BOF4 2.96依0.71b 8.42依0.65c 10.60依0.29c 18.72依1.69c 表1不同处理对香蕉植株生长和产量的影响 Table 1 Effects of different treatments on growth and yields of banana 注: 表中数值为 3 次重复的平均值依标准误; 同列数据后凡是有一个相同小写字母者, 表示无显著差异 (P>0.05, Duncan忆s 法) .下同. 处理 茎围/cm 株高/cm 叶长/cm 叶宽/cm 产量/kg · 小区-1 CF 71.02依1.08b 202.29依4.65b 198.33依1.76ab 64.67依0.96c 162b OF 66.71依3.10c 189.81依4.25c 191.33依0.33b 64.57依0.84c 128c BOF1 75.33依1.34ab 217.71依3.74a 200.71依3.74a 78.55依1.50a 221ab BOF2 81.07依1.60a 219.33依4.31a 209.67依5.84a 79.71依1.01a 288a BOF3 71.52依1.12b 213.29依3.87a 198.67依5.81ab 80.19依1.38a 205ab BOF4 71.90依0.94b 207.1依3.41b 198.33依3.84ab 72.00依1.13b 174b 趋于平稳, 真菌数量整体表现为下降趋势. 2.3 生物有机肥施用期对香蕉生物产量的影响 从表 1 可以看出,收获时,不同施肥处理的株 高、 叶长、 茎围、 叶宽、 产量均有差异.第270 d 调查 时, OF 处理的茎围、 株高、 叶宽均低于其余各处理, 施用生物有机肥的各处理基本高于施用化肥和有机 肥处理,其中 BOF2 处理各性状均高于其余各组处 理, BOF1 和BOF2 处理的株高、 茎围、 叶宽均显著高 于其他处理. OF 处理的产量最低, 为128 kg · 小区-1 , BOF2 处理的产量最高,分别比 BOF1、 BOF3、 BOF4 处理提高了 67、 73、 114 kg, 表现出显著的促生效果, 此外生物有机肥处理的产量均显著高于化肥和有机 肥处理. 2.4 生物有机肥施用期对土壤酶活性的影响 2.4.1 对土壤过氧化氢酶活性的影响 由表 2 可知, 0 d 时, BOF1 的过氧化氢酶活性显 著高于其他处理,到第 90 d 时, BOF2 处理施入生物 有机肥后, 过氧化氢酶活性增加了 3.86 倍, 显著高于 其他处理, 180 d 时, BOF3 处理从第 90 d 的0.52 mL · g-1 上升到 1.26 mL · g-1 . 到第 270 d 调查时, BOF4 处理 过氧化氢酶活性由 0.77 mL · g-1 增加到 0.93 mL· g-1 , 其余各处理都有所下降. 2.4.2 对土壤脲酶活性的影响 由表 3 可知, 0 d 时, BOF1 处理脲酶活性为 14.61 mg · kg-1 · d-1 , 高于其他各处理, 到移栽后第 90 d 时, BOF1 和BOF2 处理脲酶活性分别为 24.37、 26.47 mg · kg-1 · d-1 , 显著高于其他处理,而第 180 d 调查时, BOF1、 BOF2、 BOF3 脲酶活性均提高, 而CF、 OF、 BOF4 脲酶活性降 低. 到移栽后第 270 d 时, 施用生物有机肥的各处理脲 酶活性均高于 CF 和OF 处理. 2.4.3 对土壤蔗糖酶活性的影响 由表 4 可知, 香蕉整个生长期, 蔗糖酶活性均上 升,且其中施用生物有机肥处理的蔗糖酶活性均高 于CF 和OF 处理.0 d 时, BOF1 处理蔗糖酶活性为 7.31 mg · g-1 · d-1 ,高于其他处理;到移栽后第 90 d, BOF2 处理蔗糖酶活性较 0 d 增加了 3.78 倍,此时 BOF1 与BOF2 蔗糖酶活性仍高于其他处理. BOF3 处 理蔗糖酶活性从移栽后第 180 d 的14.05 mg · g-1 · d-1 到270 d 调查时增加到 24.29 mg· g-1 · d-1 , 增长幅度 丁文娟, 等: 生物有机肥施用期对香蕉枯萎病及土壤微生物的影响 1579 农业环境科学学报 第33 卷第 8 期 显著高于其他处理; 到移栽后第 270 d 调查时, 蔗糖 酶活性从高到低依次为 BOF3>BOF2>BOF4>BOF1> OF>CF. 2.4.4 对土壤磷酸酶活性的影响 由表 5 可知, 酸性磷酸酶活性变化规律与脲酶一 致, 0 d 时, BOF1 酸性磷酸酶活性为 218.47 mg · g-1 · d-1 , 显著高于其他各处理;到移栽后第 90 d 时, BOF1 和BOF2 酸性磷酸酶活性分别为 247.81 mg· g-1 · d-1 和239.65 mg · g-1 · d-1 ,显著高于其他处理,而移栽后第 180 d 时, BOF2 与BOF3 处理酸性磷酸酶活性分别提 高了 8.04、 8.97 mg · g-1 · d-1 , 而其他处理的脲酶活性均 降低. 到移栽后第 270 d 时, BOF3 处理酸性磷酸酶活 性高达 276.56 mg · g-1 · d-1 , 显著高于其他各处理, 酸性 磷酸酶活性从高到低依次为 BOF3>BOF2>BOF1> BOF4>OF>CF. 2.5 土壤微生物量与病情指数、 香蕉产量及土壤酶的 相关分析 移栽后 270 d 时, 进行了土壤微生物量与病情指 数、 香蕉产量及土壤酶的相关分析. 从表 6 可以看出, 病情指数与土壤中细菌、放线菌含量呈显著负相关, 与真菌呈显著正相关.香蕉产量、 酸性磷酸酶活性与 细菌、 放线菌含量呈显著正相关, 脲酶则与细菌、 放线 菌含量呈极显著正相关,相关指数分别达到 0.587、 0.556. 过氧化氢酶活性则仅与细菌含量表现出显著 的正相关, 蔗糖酶则与细菌、 放线菌之间不具有明显 的相关关系, 而真菌则与产量及土壤酶呈负相关. 3 讨论 3.1 生物有机肥施用期对香蕉生长及病情指数的影响 本研究表明, 大田条件下施用生物有机肥对香蕉 生长表现出显著的促进作用,其中以在香蕉营养生 长期施用生物有机肥对香蕉生长和产量的提高效果 最为明显.此外, 在香蕉营养生长期施用生物有机肥, 可以延迟香蕉植株的发病时间,显著降低香蕉植株的 发病程度, 与徐立功、 何欣等、 吴川德等的研究结果相 似[13, 18-19] .这可能是由于在香蕉枯萎病发病前期施入生 物有机肥,使它所含的拮抗菌能及时在香蕉根表或根 内定植, 成为土壤中的优势种群, 并形成了有效的 "生 物防御层" , 保护了香蕉根系免受病原菌的侵染[20] , 推迟 香蕉植株发病时间,同时显著降低了香蕉植株的病情 指数. 香蕉枯萎病病情得到控制后, 香蕉可以更好地生 长, 产量也得到保证.因此, 在香蕉营养生长期施用生 物有机肥代替部分化肥,可以最大化发挥生物有机肥 的抗病能力, 减少化学农药和化学肥料的使用量, 减少 环境的污染, 提高农产品品质和效益[21] , 这为生物有机 肥的合理施用提供了科学依据. 3.2 生物有机肥施用期对土壤微生物的影响 采用活菌稀释计数是分析土壤中可培养微生物 的一个重要手段, 可以直接反映各主要微生物类群的 数量状况.相对于单纯施用化肥, 施用生物有机肥可 以提高土壤中细菌和放线菌的数量,降低真菌数量, 与袁英英等[9] 、 胡可等[22] 和高雪莲等[23] 研究的结果一 致, 其中以香蕉营养生长期施用生物有机肥效果最为 明显.在大田生产中, 生物肥中生防菌剂的实际效果 受到土壤、 水分及气候等外界因素的影响较大, 而在 香蕉营养生长时期处于一年中水温最佳状态, 土壤中 固有微生物开始大量繁殖, 生物有机肥本身含有益菌 群, 对土壤土著微生物有一定活化作用, 且生物有机肥 基料多为有机物, 可丰富土壤中微生物可利用营养, 此 时施用生物有机肥后一方面直接带入了大量的有益微 生物, 另一方面这些有益微生物与土壤中的微生物相 互作用, 控制了病原微生物菌的生长, 提高了有益微生 物的数量. 相关性分析得出, 香蕉病情指数与土壤中细 表5不同处理对土壤酸性磷酸酶的影响 (mg · g-1 · d-1 ) Table 5 Effect of different treatments on activity of soil acid phosphatase 处理 0 d 90 d 180 d 270 d CF 189.42依0.68b 209.36依0.85b 194.97依1.76c 207.42依0.97d OF 195.64依1.01b 214.48依1.37b 200.59依1.53c 225.82依1.96c BOF1 218.47依1.24a 247.81依2.13a 231.38依0.84ab 243.16依2.19bc BOF2 193.77依1.08b 239.65依0.58a 247.69依2.01a 256.47依0.50b BOF3 190.12依0.67b 212.74依1.64b 221.72依1.38b 276.56依2.85a BOF4 187.37依0.94b 209.62依1.21b 201.47依1.93c 239.89依1.33bc 表6土壤微生物量与病情指数、 香蕉产量及土壤酶的相关分析 Table 6 Correlation between soil microbial flora amount and disease index, banana yields and soil enzymes 注: ** 表示相关性达极显著水平(P<0.01) ; * 表示相关性达显著 水平 (P<0.05) . 指标 细菌 放线菌 真菌 病情指数 -0.760* -0.817* 0.809* 产量 0.678* 0.677* -0.568 蔗糖酶 0.544 0.365 -0.135 脲酶 0.587** 0.556** -0.330 过氧化氢酶 0.443* 0.254 -0.217 酸性磷酸酶 0.529* 0.529* -0.248 1580 第32 卷第 1 期2014 年8月菌、 放线菌含量呈显著负相关, 与真菌呈显著正相关, 土壤中细菌、 放线菌含量的增加有利于降低病害的发 生, 真菌含量的增加则有利于病害的发生.因此, 在营 养生长期施用生物有机肥更好地提高土壤有益微生 物数量、 改善土壤微生物群落结构, 并进一步提高了香 蕉对枯萎病的防御能力. 3.3 生物有机肥施用期对土壤酶的影响 土壤酶是土壤的重要组成成分, 它直接影响着土 壤的代谢性能, 并能反应土壤对污染物质自净能力的 大小, 其活性大小在一定程度上代表了土壤肥力的高 低[24] .本试验结果表明, 施用生物有机肥可不同程度 地提高土壤蔗糖酶、 过氧化氢酶、 脲酶和酸性磷酸酶 的活性, 而且土壤酶活性与施肥处理密切相关.张静 等[25] 和赵青云等[26] 研究也指出施用生物有机肥可活 化土壤养分, 土壤酸性磷酸酶、 脲酶和蔗糖酶活性明 显增加, 与本研究结果相似.在本研究中, 香蕉孕蕾 前, 以BOF1、 BOF2 的酶活性高于其余各处理, 而在 香蕉孕蕾期之后, 则以 BOF2 和BOF3 表现出较高活 性.这可能是由于在施用生物有机肥初期, 土壤微生 物群落受到外来添加物 (功能菌) 影响, 细菌等菌群活 性较强, 它与土壤酶活性呈显著正相关关系, 在良好 的水温条件和土壤菌群的激活下,土壤酶活性也较 高, 而在孕蕾期后土温偏低, 受外界环境的影响较大, 此时微生物数量的变化对酶活性影响不大, 所以相比 之前, 在施用生物有机肥后土壤酶活性无较高提升. 4 结论 大田条件下, 在香蕉营养生长期施用生物有机肥 可以显著降低香蕉枯萎病的发病率, 提高植株的防病 效果, 促进香蕉的生长, 明显提高香蕉的产量. 生物有 机肥还可以提高土壤酶的活性, 增加土壤有益微生物 数量, 改善土壤微生物群落结构.适时施用生物有机 肥, 可以更好地防止香蕉枯萎病的发生.这一研究结 果可为大面积推广利用生物有机肥防治香蕉枯萎病 提供理论依据. 参考文献: [1] 吴雪珍, 周灿芳, 万忠, 等. 2010 年广东香蕉产业发展现状分析[J]. 广东农业科学, 2011 (5) : 18-20. 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