香蕉枯萎病又名巴拿马病、黄叶病,是由古巴尖镰孢(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)侵染而引起维管束坏死的一种毁灭性真菌病害。该病是世界农业史上记载的分布最广、毁灭性最强的植物病害之一,也是当前我国华南地区严重威胁香蕉生产的重要病害之一。该病在我国很多地区都很适合分布,传播非常快。但目前尚未找到有效的防治方法。生态控制被认为是对香蕉枯萎病的一种有应用潜力的田间防治方法。本研究采集了3个典型香蕉枯萎病患病样地(尖峰、冲坡、十月田)和2个健康样地(临高、广州)的根际与非根际土壤样品共46份。分别研究了患病样地和健康样地以及患病样地中健康植株(0级)和不同感病级别(1级,3级,5级,7级)植株根际与非根际土壤微生物物种多样性、微生物群落功能多样性和细菌遗传多样性。同时还研究了蕉园土壤因子与香蕉枯萎病发生的相关性。以期为解释香蕉枯萎病的发病机理以及利用微生物生态学调控土壤环境措施防治香蕉枯萎病提供技术基础和理论依据。主要研究结果如下：1、测定了5个样地46份根际与非根际土壤的19项基本理化性状和养分含量。结果表明：(1)患病样地的大多理化指标含量均低于健康样地。除了砂粒和有效Mn含量表现为患病样地高于健康样地之外,其他各项指标均表现为患病样地低于健康样地。尤以土壤粘粒、有机质、CEC、全N、全P、有效P、有效Cu、有效Fe、有效B和交换性Ca含量表现更为明显,其在健康样地中的含量均为患病样地中的1.5倍以上。(2)同一患病样地根际土壤中的pH值随植株感病级别增加而上升,而有效P和有效B含量随植株感病级别增加而降低。(3)根际土壤绝大多数理化指标含量高于非根际土壤。尤其是土壤pH、有机质、CEC、有效N、全P、有效P、有效K、有效Mn、有效B含量均表现为根际土壤显著高于非根际土壤。(4)蕉园土壤理化性状及养分含量与地理位置存在明显的相关性,而与香蕉枯萎病发生没有直接的相关性。2、应用传统的微生物平板计数法研究了5个样地根际与非根际土壤微生物物种多样性。结果表明：(1)患病样地根际与非根际土壤可培养细菌、真菌和放线菌数量明显低于健康样地,而病原菌数量明显高于健康样地。患病样地根际土壤可培养细菌和真菌种类数均高于健康样地。相似性分析结果表明枯萎病患病与蕉园可培养微生物数量和种类不相关。(2)患病样地中感病植株根际与非根际土壤中可培养细菌、真菌和放线菌的数量和种类均低于健康植株,且随植株感病级别增加而逐渐下降：而病原菌数量表现为感病植株高于患病植株,随植株感病级别增加而上升。相似性分析结果表明香蕉植株枯萎病患病程度与蕉园可培养微生物数量和种类存在明显的相关性。(3)根际土壤可培养微生物数量均明显高于非根际土壤,体现了根际效应。患病植株根际效应最明显。(4)可培养微生物群落结构的改变是香蕉枯萎病患病的重要特征,土壤有效P为影响香蕉枯萎病区土壤微生物群落结构的关键因子。3、应用Biolog-ECO微平板法研究了5个样地根际与非根际土壤微生物群落功能多样性。结果发现：(1)患病样地根际与非根际土壤微生物群落功能多样性低于健康样地,微生物群落代谢特征在患病样地和健康样地之间变化较小,优势碳代谢群落结构均为胺／氨基化合物代谢群和氨基酸代谢群。(2)患病样地中感病植株根际与非根际土壤微生物群落功能多样性低于健康植株,且随植株感病级别增加而降低。微生物群落代谢特征在相同样地健康植株和患病植株根际与非根际土壤中发生明显改变。(3)土壤微生物群落功能多样性降低是枯萎病患病的重要特征,土壤有效B为影响香蕉枯萎病区土壤微生物功能多样性的关键土壤因子。4、利用16S rRNA基因克隆文库技术分析了5个样地土壤的细菌遗传多样性。结果表明：(1)患病样地根际与非根际土壤细菌遗传多样性低于健康样地,厚壁菌(Firmicutes)、变形菌(Proteobacteria)、放线菌(Actinobacteria)、酸杆菌(Acidobacteria)、芽单胞菌(Gemmatimonadetes)、蓝细菌(Cyanobacteria)、浮霉菌(Planctomycetes)、疣微菌(Verrucomicrobia)和拟杆菌(Bacteroidetes)为患病样地和健康样地共有的细菌类群。此外,健康样地中还存在TM7、绿弯菌(Chloroflexi),而患病样地中还存在硝化螺旋菌(Nitrospia)。(2)患病样地中感病植株根际和非根际土壤细菌遗传多样性明显低于健康植株。(3)与健康样地根际与非根际土壤相比,患病样地的细菌群落结构发生明显改变。患病样地的优势类群为厚壁菌,其次为变形细菌,而健康样地的优势类群为变形细菌,其次为厚壁菌。患病样地厚壁菌含量比健康样地高47%,而变形细菌比健康样地低18%。发病土(患病样地所有感病植株根际与非根际混合土)中厚壁菌含量比健康土(患病样地所有健康植株根际与非根际混合土)中高11%,而变形细菌比健康土低3%。(4)芽孢杆菌含量增大是香蕉枯萎病患病的主要特征。患病样地芽孢杆菌的含量要比健康样地高17%,发病土中芽孢杆菌的含量要比健康土高13%。