丛枝菌根网络对辣椒疫病的防控效应

【作者】 蔡鹏； 程章； 胡君利； 林先贵；

【机构】 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室； 四川农业大学环境学院； 中国科学院大学；

【摘要】 土壤生物污染是当前农业环境领域的前沿问题,会引起土壤环境质量恶化及相应生产危害。土壤辣椒疫霉Phytophthora capsica污染在生产上会引起极具破坏性的辣椒疫病,而丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对土壤辣椒疫霉污染及辣椒疫病具有防控潜能,但目前对辣椒疫霉污染土壤中AM真菌的响应规律及如何科学调动土著AM真菌的防控作用关注不足。鉴此,本文首先通过大田调查试验解析辣椒疫霉污染对土壤AM真菌群落组成与侵染势的影响,然后通过温室盆栽试验探索间作玉米条件下接种AM真菌对辣椒疫霉的防控效果,最后通过大田小区试验比较不同间作方式对土著AM真菌防控作用的调动效果。主要得到如下结论:(1)土壤辣椒疫霉污染及辣椒疫病升级伴随着土壤pH、有机碳与全氮含量的下降及酸性磷酸酶活性与速效磷含量的升高,对土壤AM真菌生长也造成不利影响,其中AM真菌数量与侵染率均随之降低,而群落结构也发生变化,香农指数等呈下降趋势。冗余分析显示,辣椒疫情指数与AM真菌侵染率等呈显著负相关关系。(2)灭菌土壤中接种辣椒疫霉导致严重的辣椒疫病,而同时接种AM真菌苏格兰管柄囊霉可显著降低土壤辣椒疫霉数量,辣椒疫情指数也趋于降低;在此基础上,间作玉米可显著提高辣椒根系AM真菌侵染率并进一步降低土壤辣椒疫霉数量和辣椒疫情指数,辣椒果实产量显著升高。结果表明,由间作玉米形成的AM真菌菌丝网络(丛枝菌根网络)对土壤辣椒疫霉污染及辣椒疫病发生具有显著防控作用。(3)间作玉米显著提高辣椒根系AM真菌侵染率,其中等垄宽处理的AM真菌侵染率高于等行距间作处理,且能显著降低辣椒疫情指数。与普通等垄宽处理相比,提高施肥量可进一步提高玉米与辣椒根系的AM真菌侵染率,尽管对辣椒疫情指数没有明显影响,但可显著提高辣椒的产量。结果表明,等垄宽间作增肥处理可以更好地调动土著AM真菌的对辣椒疫霉污染和辣椒疫病的防控作用和增产效果。综上所述,土壤辣椒疫霉污染会对AM真菌多样性和侵染率产生不利影响,间作玉米可通过形成丛枝菌根网络防控辣椒疫霉污染和辣椒疫病发生,其中等垄宽间作增肥处理是一种能够高效调动土著AM真菌防控辣椒疫霉污染潜能的生产措施。更多还原