山核桃(Carya cathayensis)过度经营导致土壤生态恶化,山核桃根腐病日趋严重,根腐病的致病菌主要是镰刀菌属(Fusarium)真菌,感染后导致树叶枯萎、凋落、根部坏死,严重时整株死亡,对农户造成重大的经济损失。为了探明发病土壤的微生物群落特征,采集4个病害等级的山核桃林根区土壤,分别是健康(JK)、等级一(B1)、等级二(B2)、等级三(B3),同时采集3种不同施肥方式(SF1、SF2、SF3)的健康林根区土壤,分析土壤理化性质、微生物酶活性(7种)、细菌和真菌以及尖孢镰刀菌与禾谷镰刀菌病原菌丰度,通过高通量测序分析土壤细菌与真菌的群落结构和α多样性。为研发根腐病的生物防治肥料,通过平板对峙及土壤混合培养,明确解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefacienssubsp.Plantarum)、棘孢木霉(Trichoderma asperellum)、草酸青霉(Penicilliumoxalicum)抑制效果后,将其加入到商品有机肥料中堆制成生物有机肥料,并进行山核桃室外盆栽肥料试验、以观察其促生和抑病效果。主要研究结果如下:1)比较不同病害等级山核桃林根区土壤结果表明:健康土壤(JK)的各项指标的平均值均高于发病土壤,而且随着发病程度的提高呈总体下降趋势,养分及p H越低的土壤发病越严重。土壤微生物酶活性中蛋白酶(AG)、纤维二糖水解酶(CB)β-葡萄糖苷酶(BG)与N-乙酰-β氨基葡萄糖苷酶(NAG)在健康土壤中活性最高,呈现病害症状越严重酶活性越低的趋势,而亮氨酸氨基肽酶(LAP)、磷酸酶(PHOS)、β木糖苷酶(XYL)则呈现先下降后又回复的波动趋势。细菌基因丰度整体呈下降趋势,真菌丰度最高仍然是健康土壤,表现为先降低后回升的趋势。土壤细菌多样性指数JK和B1高于(P<0.05)B2和B3,而真菌的B3显著低于(P<0.05)其他土壤。所有土壤细菌的三个菌群(变形菌门、酸杆菌门和放线菌门)的绝对优势规律一致,Rokubacteria和Latescibacteria是健康土壤的特征类群,而绿弯菌门则是发病严重土壤特征类群。发病土壤中索利氏菌目丰度升高,而根瘤菌目和粘球菌目降低。土壤JK和B3真菌门水平群落结构相似、B1和B2相似。尖孢镰刀菌随着发病程度增加上升,但禾谷镰刀菌丰度最高出现在B1土壤,显著高于其他三个处理(P<0.05)。土壤有机碳、速效磷、速效钾等指标与β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β氨基葡萄糖苷酶(NAG)以及细菌和真菌多样性密切正相关(P<0.05),细菌群落受环境影响较小,真菌群落受环境影响较大。2)比较不同施肥方式山核桃林地根区土壤结果表明:不同施肥方式山核桃林地土壤中养分存在差异,但总体来说养分充足,能够满足山核桃生长。不同施肥对七种酶活性以及细菌基因丰度影响较小,对真菌基因丰度影响大于细菌。施肥方式对细菌多样性影响较小,真菌多样性表现出SF3>SF2>SF1的结果(P<0.05),说明施肥及合理的人为管理一定程度上能提高山核桃林地土壤真菌多样性。施肥对土壤中细菌群落结构影响较小,主要菌群为变形菌、酸杆菌与放线菌门。施用肥料种类越多、子囊菌门的丰度越高,子囊菌门丰度的上升会导致担子菌门丰度下降。施肥对真菌生长影响较大但规律性较差,三个健康土壤中的中肉座菌目、粪壳菌目、被孢霉目的群落相对丰度没有显著性差异,结合前一章的结果,推测这三种真菌群落与健康存在一定关联。健康山核桃林地中的两种病原菌数量均较低,未达发病丰度。3)对生防菌进行效果研究、肥料研制及盆栽实验结果表明:解淀粉芽孢杆菌、棘孢木霉、草酸青霉三种生防菌均能够抑制尖孢镰刀菌与禾谷镰刀菌生长,但抑制机制存在差异。平板上对峙培养时棘孢木霉效果最好、草酸青霉次之、芽孢杆菌最差。三种生防菌均能在模拟病土中抑制病原菌的生长,但效果不够稳定。两种或三种菌种混合施用抑制效果比单一菌种差,表明这3种生防菌不适合同时混合施用。三种生防菌均能在生物有机肥中存活,并且放置6个月后能够达到国家微生物有机肥菌种数量标准。生物有机肥料的施用能促进山核桃生长,其中WK1肥料的效果最为显著;施用肥料提高土壤中的细菌与真菌丰度,对2种病源菌也有抑制效果。综上所述,土壤理化性质、酶活性下降,细菌和真菌丰度下降、病源菌丰度增加,细菌和真菌多样性下降等综合因素导致山核桃根腐病发生。补充养分、提高土壤p H、施用含生防菌的生物有机肥料等人为管理措施,可降低土壤中病原菌丰度、缓解山核桃根腐害,研制的生物有机肥料可用于山核桃根腐病的防治。