来源:Soil Ecology Letters 发布时间:2024/8/5 15:11:09
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SEL  土壤养分状况影响香蕉枯萎病的发生及其微生物群落的变化

论文标题:Soil nutrient levels are associated with suppression of banana Fusarium wilt disease

期刊:Soil Ecology Letters

作者:Yifan Cao, Yannan Ou, Nana Lv, Chengyuan Tao, Hongjun Liu, Rong Li, Zongzhuan Shen, Qirong Shen

发表时间:03 Apr 2024

DOI:10.1007/s42832-024-0247-1

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本研究选取海南岛上距离相近的导病和抑病果园,进行比较后发现土壤养分状况与枯萎病发生之间存在重要联系,特别是有效磷、氮和碳的增加对抑制镰刀菌(Fusarium)枯萎病起到关键作用。并运用先进的高通量测序技术,揭示了土壤微生物群在土壤养分影响土传病害发生中的重要作用,其抑病功能的增强与特定的营养相关的功能密切相关。本研究体现了土壤养分管理和微生物群调控在农业病害防治中的重要性。

镰刀菌枯萎病对全球农业构成了重大威胁,尤其是对香蕉产业的影响尤为显著,在该产业中,这种病通常被称为香蕉巴拿马病。因此,提高土壤抑病能力已成为一种重要的环保病害管理策略,减少了对化学干预的需求。研究影响土壤抑病能力的诸多因素是很有必要的。

本研究选取果园中相近的抑病和导病点位进行比较,发现土壤有效磷的增加,其次是土壤氮和碳的增加,对抑制病害至关重要。为了更深入地研究土壤微生物群及其在这一过程中的作用,该研究采用了扩增子和宏基因组测序技术。在抑制位点的根际土壤中,土壤微生物群的病害抑制功能显著增强。这种增强与特定的与营养相关的功能密切相关,表明微生物群在维持土壤养分水平和抑制病原菌方面存在协同关系。在受土壤养分影响并有助于抑制病害的微生物中,Blastocatella菌和芽孢杆菌(Bacillus)脱颖而出,且已知其确实产抗菌化合物,可保护植物免受致病感染。

海南岛在中国的香蕉产业中占有重要地位,这种自然形成的成对抑病导病点位的比对可以成为研究的典型案例。这项研究强调了土壤养分管理和微生物群调控作为对抗土传病害的有效手段的重要性。通过平衡营养来维持土壤健康,并培养多样化且有益的土壤微生物群,农民可能会减少他们对化学农药的依赖。这促进了更加可持续和环保的农业实践。

作者及团队介绍

操一凡(第一作者),南京农业大学2020级博士研究生,研究方向农业资源与环境。

沈宗专(通讯作者),南京农业大学资源与环境科学学院副教授。2010年毕业于华中农业大学获得学士学位,2015年毕业于南京农业大学获得博士学位。研究方向主要为植物营养与土壤肥料,研究成果发表在The ISME Journal、Research、Journal of Hazardous Materials、Agriculture,Ecosystems and Environment、Soil Biology and Biochemistry等学术期刊。

SEL虚拟专辑文章合集

土壤生物地球化学循环

14. 细菌和原生生物群落驱动枇杷园土壤养分循环和果实产量

13. 森林土壤微生物残体碳:空间格局和驱动因素的全球整合分析

12. 丰富物种携带的独特基因促进青藏高原生长季节CH4的排放速率

11. 土壤细菌群落的地理分布特征(中国)及其与土地类型和土壤有机碳含量的关联

10. 施氮和生物炭添加对土壤无机碳源CO2排放的影响

9. 侵蚀对中国东北黑土土壤微生物碳利用效率的影响

8. 生物炭和生物风化矿粉通过碱化土壤增强无机碳固存

7. 土壤微生物碳利用效率对气候变暖的响应

6. 长期增温对青藏高原土壤生态酶活性及初始微生物养分限制无影响

5. 氮添加对白羊草地群落中不同功能物种植物-土壤-微生物化学计量特征的影响

4. 土壤磷决定了退耕还林过程丰富和稀有细菌群落的独特构建策略

3. 不同施肥对稻田土壤氧氨氧化活性、丰度及群落组成的影响

2. 土壤总氮矿化的根际效应:整合分析

1. 水稻生育期二氧化碳升高和氮肥施用对收获后土壤团聚体中根际沉积碳去向的影响

土壤微生物生态学

17. 雪岳山土壤微生物共存网络及其随海拔的变化动态:生物和非生物因素对细菌和真菌共存网络形成的影响

16. 重新审视土壤真菌生物标志物和转换因子:磷脂脂肪酸、麦角固醇和 rDNA 拷贝数的种间差异

15. 施用猪粪的潮土比黑土和红土呈现出更高的抗生素耐药菌风险

14. 利用人工合成群落降低除草剂的使用

13. 高氮肥投入提高了稻田土壤微生物网络的复杂性

12. 不同芽孢杆菌菌株生长速率及抗氧化系统对酸胁迫的差异响应

11. 有机碳源多样性通过生态位调节激活土壤微生物群落功能

10. 相比化肥或有机肥单施,有机-无机配施建立了更稳定的土壤和根际微生物网络

9. 重新认识菌根:菌根真的如普遍认为的那样重要吗?

8. 土壤pH驱动紫金山小海拔尺度下土壤细菌群落的分异

7. 一平方米的土壤中生活着多少种细菌和古菌?

6. 土壤颗粒和水分相关因子驱动了锡林河流域河床-河漫滩-阶地连续体细菌群落的分异

5. 长期秸秆还田影响土壤细菌群落与硅形态相互转化的关系及提高水稻产量

4. 间作系统中丛枝菌根真菌的作用与变化

3. 细菌和真核生物群落的相互作用可能对对虾养殖池塘土壤生态系统的贡献

2. 不同农艺措施对根际和根区土壤细菌群落的影响

1. 植物通过根系分泌物招募假单孢菌协助抵抗地上部病原菌侵染

土壤污染与修复

13. 水稻根际微生物群落对镉污染土壤原位修复的响应差异

12. 脱硫石膏和三叶草种植对滨海盐渍枣园土壤及冬枣品质的影响研究

11. 长期覆盖农田土壤中塑料残膜的分布特征

10. 微塑料对水稻根际碳氮磷水解酶活性及其空间分布的影响

9. 黄土高原土壤微生物介导的酶促进了采后复垦人工林的次生演替

8. 结合宏基因组学评估消毒剂使用对土壤微生态的潜在风险

7. 新型生物炭物理结构和化学组成变化对水溶液中铜的吸附影响和机理研究

6. 重金属污染增加土壤微生物碳限制:来自生态酶化学计量学的证据

5. 两种水稻根系Cd胁迫响应的表型和代谢组学分析

4. 改性粉煤灰对Cd和Pb污染土壤的修复

3. 有机磷系阻燃剂在土壤-植物体系中的环境行为和生态效应

2. 性激素在水-土或沉积物体系中的吸附-解吸

1. 重金属污染土壤热固化修复再利用生态风险和人体健康风险评价方法体系构建

土壤动物及其生态功能

10. 免耕增加土壤微节肢动物丰度——基于全球尺度数据

9. 新引物可显著提高在土壤线虫群落宏条形码鉴定效果

8. 氮磷添加对大豆农田土壤线虫的影响

7. 低密度聚乙烯微塑料(LDPE)部分缓解重金属镉暴露对蚯蚓的生态毒理效应

6. 数据库和引物的选择对长白山不同植被土壤线虫群落组成的影响

5. 在微田间实验中施肥和杂草物种丰富度对土壤线虫群落影响

4. 植物资源输入对土壤线虫能量通量的影响受气候和植物资源类型的影响

3. 黑土农田区域和局域尺度蜘蛛、甲虫和蚂蚁的beta多样性分析

2. 纳米银在土壤动物食物链中积累和转移的潜在风险及对N元素传递的影响

1. 蚯蚓在长期免耕土壤中促进了根系来源碳向土壤大团聚体的累积

期刊简介

Soil Ecology Letters(SEL) 由高等教育出版社与中国科学院城市环境研究所共同主办,SpringerNature海外发行。报道领域包括:土壤生物多样性、土壤互营和食物网、土壤微生物组、土壤—植物相互作用、土壤生物地球化学循环、土壤生物修复和恢复、土壤多功能性、土壤生物对环境变化的响应和适应、土壤生态过程的突破性技术、新理论和模型。栏目包括但不限于:letter to editor, perspective, review, rapid report, research article, commentary, SEL digest。

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