番茄伴生植物的筛选及混栽促生组合番茄根际及内生微生物群落解析

Guangxi Province is the biggest vegetable production bases in China during wither and fall. In recent years, soil-borne diseases in vegetables production are getting serious in Guangxi for long-term monoculture, and the surfeit use of pesticides by farmer leads to a situation of food safety is under threat. Based on the previous studies, we found that the soil fertility and bacterial diversity in rhizosphere of tomato bacterial wilt decreased. In contrast, soil fertility and bacterial diversity in rhizosphere of eggplants could be improved by companion planting. So, it is inferred that selection and planting of beneficial companion plants with tomato will be helpful in reducing the soil-borne diseases. In order to reveal the mechanism of this phenomenon, soil fertility, resistant ability of plant against bacterial wilt, microbial communities in rhizosphere and endophytes are going to be study in this project, respectively. The aim of this project is offering a theory and technological support for building an environment-friendly in tomato production or in whole agricultural products.

广西目前是我国最大的秋冬蔬菜生产基地。近年来,由于长期采用同一模式种植番茄，导致土传病害等连作障碍问题日趋严重；而生产者过量与滥用农药不仅导致环境污染，而且使消费者食品安全和健康面临严重威胁。申请者团队前期的研究发现：番茄青枯病罹病植株根际土壤肥力与细菌多样性下降，但茄子混栽能有效地提高茄子根际土壤肥力和细菌多样性。由此推测：筛选促进番茄生长与提高番茄抗性的伴生植物，构建混栽促生模式应有助于生态防控或减轻番茄土传病害等连作障碍危害。为此，本项目拟从筛选促进番茄生长和提高番茄抗性的伴生植物入手，通过分析混栽促生组合对番茄根际土壤肥力，植株青枯病抗性以及根际土壤和内生微生物群落的影响，旨在揭示混栽促生组合促进番茄生长和提高抗性的机制和挖掘有益微生物资源，为广西番茄产业及其它农作物的生态防控提供理论依据和技术支撑。

探索生态防控番茄连作障碍的方法，为发展可持续农业提供理论依据和技术支撑。.1、番茄伴生栽培生菜、苋菜、葱和薄荷均有助于提升番茄根际土壤肥力，尤其促进了番茄植株根际土壤中磷的循环，以及提升了土壤微生物生物量磷，可为植株生长和发育提供更为充足的磷素供应。五种番茄伴生作物中，改良番茄根际土壤肥力的效果以生菜、薄荷为佳；.2、与番茄单作处理相比，番茄伴生栽培虽然没有显著提升主栽番茄根际土壤细菌多样性与丰富度，但伴生栽培不仅改变了单作处理中番茄植株根际土壤优势细菌门、属分类水平的丰度占比，而且依伴生作物的种类富集了特异的优势细菌门、属，具有改变主栽作物-番茄根际土壤优势细菌群落组成的效果；.3、与番茄单作处理相比，伴生栽培同样可以改变主栽番茄根际土壤中，门、属分类水平的优势真菌群落组成，但影响效果依伴生植物的种类而异；.4、与番茄单作处理相比，伴生栽培虽然没有改变主栽番茄根系内生细菌群落门分类水平组成，但改变了根系内生细菌门分类水平的丰度占比；属分类水平，伴生栽培改变了主栽番茄根系的内生细菌群落组成。五种伴生作物中，生菜、葱和薄荷尤其提升了主栽番茄植株根系特有的优势内生细菌属分类水平数量。.5、与番茄单作处理相比，门分类水平，伴生栽培不仅改变了主栽番茄根系内生真菌的组成，而且还改变了优势真菌门类的丰度占比；属分类水平，伴生栽培处同样改变了番茄根系优势内生真菌属分类水平组成，同时亦改变了共有优势内生真菌属分类水平的丰度占比。.与番茄单作处理相比，番茄伴生栽培具有提升主栽番茄根际土壤肥力、以及改变主栽番茄根际土壤细菌、真菌群落结构和根系内生细菌和真菌群落结构的功能。番茄伴生栽培拥有生态防控番茄连作障碍的潜力，但防控效果依伴生作物的种类而异。生菜、苋菜、菜心、葱和薄荷五种伴生作物中，基于主栽作物-番茄根际土壤以及根系内生微生物群落组成特征，生态防控效果以番茄-生菜和番茄-薄荷伴生组合为佳。