土壤真菌對(duì)威百畝熏蒸的響應(yīng)特征

趙曉東，趙鵬宇，李曉晶，燕平梅，任天志，李永濤

（1.太原師范學(xué)院生物系，山西 榆次 030619；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部產(chǎn)地環(huán)境污染防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300191；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，廣州 510642）

由土壤中植物病原菌引起的土傳病害極大地威脅著全球的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，在蔬菜種植土壤中尤為嚴(yán)重[1-2]。常見的土傳病害包括病原真菌、病原細(xì)菌和線蟲，易發(fā)生土傳病害的蔬菜主要有茄子、番茄、芹菜、黃瓜和辣椒等[3]。對(duì)河南設(shè)施蔬菜大棚的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，土傳病害嚴(yán)重程度隨著蔬菜連作年限的延長而增大，病害種類主要包括根結(jié)線蟲病、根腐病、莖基腐病和青枯病，發(fā)病率分別達(dá)85%、54%、26%和18%[4]。因此，采取有效措施降低植物土傳病害至關(guān)重要。

生物防治和化學(xué)土壤熏蒸消毒是當(dāng)前防治植物土傳病害的兩大關(guān)鍵技術(shù)[3，5]，其中生物防治技術(shù)主要由有益微生物介導(dǎo)，通過浸種、蘸根、混土等途徑接種[6]。目前已經(jīng)成功研發(fā)多種生物防治劑如產(chǎn)紫籃狀菌（Talaromycessp.）[7]、木霉菌（Trichodermasp.）[8]和芽孢桿菌（Bacillussp.）[9]，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)土傳病害的預(yù)防。然而，雖然生物防治具有環(huán)境友好性，但該技術(shù)對(duì)土傳病害相對(duì)較弱的防治效果導(dǎo)致它目前很難完全替代土壤熏蒸消毒技術(shù)。

土壤熏蒸劑是指施入土壤后能夠產(chǎn)生具有殺滅農(nóng)業(yè)病、蟲、草害能力的氣體，從而在人為密閉環(huán)境中防治土傳病害的一類農(nóng)藥[10]。繼溴甲烷被禁止使用后，威百畝、氯化苦、二甲基二硫和1，3-二氯丙烯等物質(zhì)成為替代溴甲烷的常見土壤熏蒸劑，且在防治土傳病害方面取得了顯著的成效[11-13]。例如，采用滴灌法將氯化苦（40 g·m-2）施入種植辣椒的土壤后，對(duì)辣椒黃萎病的控制效率達(dá)80%～96%，同時(shí)辣椒根腐病也得到有效控制[14]。采用威百畝+二甲基二硫組合熏蒸方式能夠極大地抑制黃瓜病原菌（如Meloidogynesp.、Fusariumsp.和Phytophthorasp.）的豐度，黃瓜產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)收入較對(duì)照處理分別增加了77%～123%和100%～130%[15]。

土壤熏蒸劑也可能在一定程度上引起環(huán)境的污染。一方面，由于大部分替代溴甲烷的熏蒸劑依舊具有一定的揮發(fā)性，這會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成潛在的威脅[16]。然而，通過薄膜覆蓋、水封、滴灌、添加生物炭等措施可很大程度地降低其向大氣環(huán)境的釋放[17-19]。例如，鐵改性生物炭可以活化過氧化尿素產(chǎn)生·OH自由基，從而有效促進(jìn)吸附在生物炭上的1，3-二氯丙烯的降解（其殘余的順式異構(gòu)體從33% 下降至11%）[19]。這將有助于降低土壤熏蒸技術(shù)對(duì)大氣環(huán)境的危害，從而增強(qiáng)該技術(shù)的環(huán)境友好性。

另一方面，熏蒸劑也可能會(huì)對(duì)土壤環(huán)境造成一定影響，如引起土壤酸化、抑制酶活性等[20-21]。同時(shí)，土壤微生物群落是土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，它們除作為植物病原菌的主要源頭外，其中的有益菌還能夠促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)[22]，參與土壤污染修復(fù)[23]。由于現(xiàn)有的大部分熏蒸劑（如威百畝和氯化苦）均具有廣譜殺菌性，導(dǎo)致土壤熏蒸過程也可能會(huì)抑制部分有益菌的活性，如硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌[24-25]。也有研究指出，雖然氯化苦熏蒸抑制了氨氧化古菌活性，但氨氧化細(xì)菌活性得到了增強(qiáng)[26]。此外，1，3-二氯丙烯熏蒸改變了固氮細(xì)菌、硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌在土壤中的組成，雖然在短期內(nèi)該熏蒸劑降低了土壤中固氮、硝化和反硝化功能基因的豐度，但氮循環(huán)功能基因豐度在試驗(yàn)后期又不同程度地恢復(fù)到未熏蒸水平[27]。近期研究表明，氯化苦熏蒸可提高參與磷循環(huán)微生物的豐度，有利于土壤中磷的釋放[28]。

土壤真菌是植物病原菌的重要來源，如Fusariumsp.[29]、Pythiumssp.[30]和Gibberellasp.[31]。 先 前 研 究 表明，熏蒸劑能夠明顯抑制土壤真菌群落的活性，且真菌群落豐度隨時(shí)間的推移很難再恢復(fù)至原來的水平[32-34]。然而，由土壤熏蒸造成真菌群落這種“難以恢復(fù)式”的演變趨勢(shì)是否有利于土壤生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展有待深入研究。同時(shí)，微生物在土壤環(huán)境中并非獨(dú)立生存，相反它們之間復(fù)雜的種間關(guān)系造就了一個(gè)密集的代謝網(wǎng)絡(luò)[35]。目前為止，土壤熏蒸后真菌群落中病原真菌與其他功能菌間種間關(guān)系的變化規(guī)律需進(jìn)一步加以闡明。

本研究采集黃瓜大棚連作3 年以上的土壤，選取威百畝作為典型的土壤熏蒸劑，并設(shè)置不同的熏蒸濃度和采樣時(shí)間梯度，采用高通量測序技術(shù)研究威百畝熏蒸土壤后不同功能菌群的演變特征，探明優(yōu)勢(shì)菌、有益菌與病原真菌之間的內(nèi)在聯(lián)系，以期為土壤中土傳病害的防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試土壤為褐土，采自山西省太原市小店區(qū)黃瓜大棚連作3 年以上的耕層土壤（0～20 cm，過2 mm篩），經(jīng)調(diào)查該土壤無威百畝熏蒸史。土壤pH 為6.98，有機(jī)質(zhì)和全氮含量分別為24.85 g·kg-1和1.27 g·kg-1，堿解氮、有效磷和速效鉀含量分別為50.08、43.96 mg·kg-1和223 mg·kg-1。

威百畝的化學(xué)名稱為N-甲基二硫代氨基甲酸鈉，分子式為C2H4NNaS2，易溶于水（772 g·L-1，20 ℃），難溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑，在酸和重金屬鹽存在的條件下易分解[10]，其分子結(jié)構(gòu)見圖1。它通過釋放出異硫氰酸甲酯（C2H3NS）等物質(zhì)阻斷生物體內(nèi)細(xì)胞分裂和DNA、RNA 以及蛋白質(zhì)的合成過程，從而達(dá)到防治病蟲害的目的[11]。異硫氰酸甲酯的半衰期在9.93～10.51 h[34]，這將在很大程度上降低由威百畝熏蒸對(duì)土壤環(huán)境造成的持續(xù)威脅。本研究使用的威百畝為42%的水劑，購自山東金暢鑫化工科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用微宇宙模式進(jìn)行土壤熏蒸試驗(yàn)，具體方法如下[34]：將300 g 供試土壤置于棕色廣口瓶中，分別設(shè)定高濃度威百畝熏蒸處理（HM，100 mg·kg-1）、低濃度威百畝熏蒸處理（LM，50 mg·kg-1）和未熏蒸對(duì)照處理（NM），每個(gè)處理9 個(gè)平行。添加威百畝后，將廣口瓶進(jìn)行密封處理，并在恒溫（25 ℃）培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)7 d。7 d 后打開廣口瓶蓋，隨后再用透氣膜將瓶口封好，并繼續(xù)在避光恒溫條件下培養(yǎng)，培養(yǎng)周期為40 d（不包括最開始7 d 的密閉熏蒸過程），在整個(gè)試驗(yàn)周期，所有處理土壤含水量均保持最大持水量的60%。同時(shí)，分別在試驗(yàn)的第3、15 d和40 d進(jìn)行破壞性取樣（每次隨機(jī)抽取3 個(gè)平行），取出的樣品經(jīng)液氮處理后保存至-80 ℃冰箱中待用，以測定土壤熏蒸后真菌群落的變化規(guī)律。

1.3 測定方法

1.3.1 土壤DNA的提取

使用Power Soil 試劑盒提取土壤中的DNA（每個(gè)樣品約需0.5 g 土壤），具體方法按照試劑盒提供的說明書進(jìn)行。DNA 的純度和濃度通過瓊脂糖凝膠電泳檢測，將適量樣品置于離心管中，并用無菌水將待測樣品稀釋至1 ng·μL-1。

1.3.2 PCR擴(kuò)增

將稀釋后的基因組 DNA 進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增，PCR 反應(yīng)程序如下：98 ℃預(yù)變性1 min；30個(gè)循環(huán)包括98 ℃，10 s；50 ℃，30 s；72 ℃，30 s；在72 ℃條件下最終延伸5 min。真菌的擴(kuò)增引物為ITS1F（5′-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA -3′ ）和 ITS2R（5′ - GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3 ′）[36]。

1.3.3 PCR產(chǎn)物的鑒定、純化與定量

基于PCR 產(chǎn)物濃度的結(jié)果進(jìn)行混樣處理，隨后用2%的瓊脂糖膠電泳對(duì)PCR 的產(chǎn)物進(jìn)行檢測。使用AxyPrepDNA 對(duì)PCR 產(chǎn)物進(jìn)行純化，主要步驟如下：將包含目的DNA 的瓊脂糖凝膠在紫外燈下切下并計(jì)質(zhì)量，分別先后混入Buffer DE-A 和Buffer DEB，混合液經(jīng)過離心、洗脫等步驟后，再用Quantus?Fluorometer對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測定量。

1.3.4 文庫構(gòu)建與上機(jī)測序

構(gòu)建文庫所用的試劑盒購自Thermofisher 公司，待文庫構(gòu)建完成后需檢測是否合格（Qubit 定量），文庫檢測通過后進(jìn)行樣品上機(jī)測序步驟（上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司），待測序完成后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理（主要包括Reads 的拼接、Tags 數(shù)據(jù)的過濾和質(zhì)控、OTUs的聚類及后續(xù)的信息挖掘）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用軟件Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用軟件SPSS Statistics 2.2 進(jìn)行組間差異分析（單因素方差分析和t檢驗(yàn)），結(jié)合美吉生物云平臺(tái)和軟件Origin 2019制圖（Network 圖除外）。運(yùn)用軟件Cytoscape 3.7.1 進(jìn)行Network 關(guān)聯(lián)分析，用于揭示土壤真菌群落種間關(guān)系的變化規(guī)律（先借助軟件SPSS Statistics 2.2 對(duì)屬水平真菌進(jìn)行Spearman 相關(guān)性分析，篩選出顯著相關(guān)（P＜0.05）的兩兩關(guān)系再進(jìn)行制圖，以提高Network 的可讀性）。

2 結(jié)果與分析

2.1 威百畝對(duì)土壤真菌多樣性的影響

通過對(duì)27 個(gè)土壤樣品真菌群落進(jìn)行測序，總共得到1 437 395 條有效序列，各樣品平均53 237 條reads，平均長度為 237～244 bp（表1）。測序序列在97%的相似度水平下被歸類后，比對(duì)出481～691 個(gè)OTUs。覆蓋度均高于99%，說明測序深度能夠很好地反映真菌群落的狀況。

2.1.1 Alpha多樣性

從總體來看，不同處理間Shannon 指數(shù)幾乎沒有差別（圖2e），而經(jīng)過威百畝熏蒸后Chao1指數(shù)較對(duì)照處理顯著降低了14%～16%（P＜0.01，圖2a），說明威百畝熏蒸可以抑制土壤中真菌群落的豐度。同時(shí)，在NM 和 LM 處理中，Chao1 和 Shannon 指數(shù)均隨時(shí)間推移沒有顯著的變化（圖2b～圖2c 和圖2f～圖2g）。然而，Chao1 指數(shù)在HM 處理中隨時(shí)間而逐漸降低，且在第40 d較第3 d顯著下降了28%（P＜0.05，圖2d），說明高劑量的威百畝熏蒸對(duì)土壤真菌群落的影響更為明顯。

2.1.2 Beta多樣性

在OTUs 分類水平下，采用Bray-Curtis 距離算法對(duì)不同處理的真菌群落進(jìn)行了主坐標(biāo)分析（PCoA），兩排序軸的總解釋度達(dá)54.12%（圖3）。聚類結(jié)果顯示，不同處理間的真菌群落分別各自聚集在了一起，其中HM 處理的聚類效果尤為明顯。進(jìn)一步通過ANOSIM 檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，組間差異達(dá)顯著水平（P＜0.01），說明威百畝熏蒸顯著改變了土壤真菌群落的結(jié)構(gòu)。

2.2 威百畝對(duì)土壤真菌群落組成的影響

2.2.1 威百畝對(duì)土壤真菌門水平豐度的影響

由圖4 可知，供試土壤中豐度排名前5 的門水平真菌依次分別為Ascomycota（84%～89%）、Mortierellomycota（2.9%～11%）、unclassified_k_Fungi（1.8%～4.4%）、Basidiomycota（1.4%～3%）和 Chytridiomycota（0.7%～2.4%）?？傮w來看，與未熏蒸處理相比，威百畝熏蒸后 Ascomycota、unclassified_k_Fungi 和 Chytridiomycota 豐度呈增加趨勢(shì)，而Mortierellomycota 在LM和HM 處理中分別降低了45%和75%（圖4a～圖4c）。隨著時(shí)間的推移，Ascomycota 豐度在NM 處理中逐漸降低，而在HM 處理中逐漸升高，unclassified_k_Fungi豐度展現(xiàn)出與Ascomycota 相同的趨勢(shì)（圖4d）。對(duì)于Mortierellomycota，它的豐度在 NM 和 LM 處理中隨著時(shí)間的推移幾乎沒有變化，而在HM 處理中隨時(shí)間推移呈現(xiàn)出明顯的降低趨勢(shì)，其降幅達(dá)46%～89%。

2.2.2 威百畝對(duì)屬水平土壤真菌豐度的影響

屬水平相對(duì)豐度排名前35 的真菌群落的聚類熱圖見圖5，由圖可知，排名前5的屬水平真菌分別依次為unclassified_f_Microascaceae、unclassified_o_Sordariales、Mortierella、unclassified_p_Ascomycota 和Cephaliophora。 總體來看，威百畝熏蒸后 unclassified_f_Microascaceae 和 unclassified_p_Ascomycota 豐度分別增加了20%～62%和17%～127%，且其豐度增幅隨威百畝熏蒸濃度的增加而升高（圖5a）。同時(shí)，Talaromyces、Arthrographis、Acaulium、 unclassified_k_Fungi、Paracremonium和 unclassified_o_Conio-chaetales 豐度展現(xiàn)出與unclassified_f_Microascaceae相同的趨勢(shì)。例如，與NM 處理相比，Talaromyces豐度在LM 和HM 處理中分別升高了41%和186%。此外，雖然低濃度威百畝熏蒸對(duì)Microascus和Leucothecium豐度的影響較小，但在高濃度威百畝熏蒸處理中其豐度較對(duì)照分別增加了92%和85%。

表1 真菌群落的測序信息統(tǒng)計(jì)Table 1 Sequencing data of fungal community

相 反 ，unclassified_o_Sordariales、Mortierella和Cephaliophora豐度在威百畝熏蒸后分別降低了16%～61%、44%～74%和7%～99%，其降低幅度隨威百畝熏蒸濃度的增加而增大（圖5a）。同時(shí)，Gibberella、Chaetomium、Cheilymenia、Fusarium、Subramaniula和Phoma豐度展示出與unclassified_o_Sordariales 相同的趨勢(shì)。例如，Gibberella豐度在 LM 和 HM 處理中較 NM 處理分別降低了26%和95%。

隨著時(shí)間的推移，unclassified_p_Ascomycota、Talaromyces、Arthrographis、unclassified_k__Fungi、Paracremonium和 unclassified_o_Coniochaetales 豐 度在未熏蒸處理中變幅較小，而在高濃度威百畝熏蒸處理中呈明顯的增加趨勢(shì)（圖5b）。例如，Talaromyces和unclassified_p_Ascomycota 豐度在第40 d 較第3 d分別提升了100%和146%。然而，Mortierella豐度在NM 處理中隨時(shí)間逐漸升高，而在LM 和HM 處理中隨時(shí)間逐漸降低，尤其在HM 處理中，其豐度在第40 d較第3 d 降低了90%。值得關(guān)注的是，在LM 處理中，Cephaliophora、Gibberella和Fusarium豐度雖然在實(shí)驗(yàn)初期較未熏蒸對(duì)照處理有不同程度的降低，但隨著時(shí)間的推移它們的豐度又呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢(shì)，且在第40 d 較第3 d 分別提高了82%、64%和89%。相比之下，在 HM 處理中，Cephaliophora、Gibberella和Fusarium豐度隨時(shí)間推移展現(xiàn)出明顯的降低趨勢(shì)。

2.3 物種差異分析與功能預(yù)測

采用單因素方差分析對(duì)屬水平真菌群落進(jìn)行多組間差異顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，除Phoma、unclassified_o_Sordariales、Leucothecium和 unclassified_p_Ascomycota外，2.2.2節(jié)中所提到的相對(duì)豐度在不同組間存在明顯變幅的屬水平真菌，如Mortierella、Cephaliophora、Talaromyces、Fusarium和Microascus等，其變幅差異均達(dá)顯著水平（圖6a）。為了進(jìn)一步研究威百畝熏蒸后真菌群落結(jié)構(gòu)的變化特征，選取高濃度威百畝熏蒸處理（HM）和未熏蒸對(duì)照處理（NM）進(jìn)行了LEfSe物種差異判別分析和線性判別分析（LDA，閾值為3，多比較策略），研究結(jié)果見圖6b。由圖可知，在NM 處理中具有代表性的屬水平真菌（排名前35）按其影響力從大到小依次為Mortierella、Cephaliophora、Gibberella、Chaetomium、Cheilymenia、Cutaneotrichosporon、unclassified_c_Sordariomycetes、Metarhizium和Fusarium。而HM處理中的代表性物種依次為unclas-sified_f_Microascaceae、unclassified_k_Fungi、unclassified_p_Ascomycota、Microascus、Talaromyces、unclassified_o_Coniochaetales、Acaulium、Paracremonium、Leu-cothecium、Arthrographis和 unclassified_p_Chytridiomycota。這再次說明威百畝熏蒸改變了土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)。

借助FUNGuild 對(duì)真菌群落中的潛在植物病原菌進(jìn)行了預(yù)測[37]，主要包括Gibberella intricans、Gibberella avenacea、unclassified_g_Clonostachys、unclassified_g_Volutella、Gibellulopsis nigrescens、unclassified_g_Curvularia、Neonectria candida、Clonostachys epichloe和Lecterasp，從總體上看，威百畝熏蒸土壤后潛在植物病原菌活性受到了顯著抑制（其豐度較對(duì)照處理降低了30%～50%，P＜0.05），且高濃度威百畝熏蒸對(duì)潛在病原菌的抑制效果更明顯（圖7）。

2.4 威百畝對(duì)土壤真菌群落種間關(guān)系的影響

為了進(jìn)一步探明威百畝熏蒸對(duì)土壤真菌群落的影響，選取HM 和NM 處理中各自典型的屬水平真菌（見2.3 節(jié)，共21 個(gè)）進(jìn)行Network 關(guān)聯(lián)分析，以揭示威百畝熏蒸后土壤真菌種間關(guān)系的變化規(guī)律（圖8）。由其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)可知，在NM 處理中，不僅總邊數(shù)較HM 處理高出27%，而且最短路徑在NM 處理中較HM 也高出54%，說明威百畝熏蒸后在一定程度上降低了物種之間的關(guān)聯(lián)度。有趣的是，在NM 處理中節(jié)點(diǎn)（屬水平真菌）兩兩之間均為正相關(guān)關(guān)系（圖8a），而在威百畝熏蒸后出現(xiàn)了負(fù)相關(guān)，且占比達(dá)總邊數(shù)39%（圖8b），說明威百畝熏蒸改變了土壤真菌群落的種間關(guān)系。經(jīng)過高濃度威百畝熏蒸后，土壤中unclassified_f_Microascaceae 與Cheilymenia、Fusarium與unclassified_k_Fungi 和Leucothecium、Gibberella與Leucothecium之間的種間關(guān)系均從正相關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)相關(guān)。此外，在 HM 處理中，Cephaliophora、Cheilymenia、Gibberella和Fusarium均分別與多個(gè)屬水平真菌展現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系，如Fusarium與 unclassified_p_Ascomycota、unclassified_k_Fungi和Leucothecium之間的負(fù)相關(guān)。

3 討論

在屬水平排名前35 的真菌中，除Gibberellasp.外，F(xiàn)usariumsp.也是常見的病原真菌，它不僅會(huì)導(dǎo)致小麥、玉米等糧食作物根腐、莖腐、萎蔫[38-39]，而且還會(huì)引起黃瓜枯萎病[40-41]，已經(jīng)造成全球性的危害。在本研究中，Gibberella和Fusarium豐度均隨威百畝熏蒸濃度的增加而顯著降低。

先前研究發(fā)現(xiàn)，土壤細(xì)菌多樣性在短期內(nèi)會(huì)受到威百畝熏蒸的抑制，且這種抑制效果會(huì)隨威百畝熏蒸劑量的增加更為明顯，但其多樣性最終會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸恢復(fù)[42]。當(dāng)威百畝熏蒸劑量低于12 mg·kg-1時(shí)，對(duì)真菌數(shù)量的抑制效果隨時(shí)間的推移逐漸減弱，但當(dāng)威百畝熏蒸濃度高于90 mg·kg-1后，對(duì)真菌數(shù)量的抑制率在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期始終高達(dá)100%[32]。在本研究中，威百畝熏蒸后土壤真菌的群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，且這種差異隨著威百畝熏蒸濃度的增加而增大。對(duì)于Gibberella和Fusarium，在低劑量（50 mg·kg-1）威百畝熏蒸處理中，它們經(jīng)歷了抑制-恢復(fù)等系列過程，但在高劑量（100 mg·kg-1）處理中，以上2 種潛在病原真菌始終被抑制。因此，選擇高濃度（100 mg·kg-1）威百畝熏蒸能夠相對(duì)更徹底地清除土壤中的病原真菌。此外，Chaetomiumsp.是一種抑制植物病害的生物防治菌，它能夠產(chǎn)生多種生物活性代謝物質(zhì)從而降低黃瓜菌核病、馬鈴薯晚疫病和蕓薹屬蔬菜的發(fā)病率[43-44]。在本研究中，Chaetomium豐度在威百畝熏蒸后顯著降低，這與前人的研究結(jié)果一致，這可能是土壤微生物的多樣性和復(fù)雜性掩蓋了它在疾病控制中的作用[45]。

秸稈還田是當(dāng)今社會(huì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的農(nóng)作措施，它具有改善環(huán)境和培肥地力的雙功效，然而纖維素等難溶物質(zhì)的分解成為限制秸稈降解轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵步驟。近期研究表明，Talaromycessp.能夠通過分泌內(nèi)切葡聚糖酶、纖維二糖水解酶、β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶從而促進(jìn)秸稈中纖維素的降解轉(zhuǎn)化[46]。在本研究中，Talaromyces的豐度隨威百畝熏蒸濃度的增加呈顯著的增長趨勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)第40 d，其豐度排名從第19 位（NM 處理）上升至第7 位（HM 處理），這將會(huì)在一定程度上有利于增強(qiáng)土壤肥力。此外，Talaromycessp.也可以作為生物防治苦瓜枯萎病的有益菌[7]。檀興燕[47]研究發(fā)現(xiàn)，加入高濃度滅菌劑后，Arthrographissp.在種植番茄土壤中大量繁殖，這與本研究的結(jié)果一致。最新的研究表明，Arthrographissp.具有分泌脂肪酶的能力[48]，一方面該酶可以促進(jìn)糖類生成從而為作物種子萌發(fā)提供能量，另一方面該酶能夠作為降解功能酶促進(jìn)土壤中有機(jī)污染物的降解[49]?？傊佼€熏蒸不僅可以有效抑制土壤中的病原真菌，而且還有利于土壤中Talaromycessp.和Arthrographissp.等有益菌的生長。

通過Network 關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)，雖然威百畝熏蒸后真菌群落之間的關(guān)聯(lián)度有所降低，但是出現(xiàn)了潛在病原菌（Gibberella、Cephaliophora和Fusarium）與優(yōu)勢(shì)菌（unclassified_o_Coniochaetales、 unclassified_k_Fungi和 unclassified_p_Ascomycota，在試驗(yàn)第 40 d 的 HM 處理中豐度排名前5）和其他功能菌（Leucothecium，排名第9）之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系，這意味著它們之間可能存在著競爭、捕食和偏害等種間關(guān)系。換而言之，很可能潛在病原菌會(huì)受到Leucothecium等上述提到的4 種屬水平真菌的拮抗作用，從而降低它們?cè)谕寥郎鷳B(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)位寬度，最終抑制潛在病原菌的新陳代謝，有利于提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。此外，曾有研究指出Leucotheciumsp.可以抑制蚊蟲幼蟲的生長[50]，而該菌在生物防治植物病原菌過程中起到何種作用還需進(jìn)行后續(xù)的研究。

4 結(jié)論

（1）潛在病原真菌受到高濃度（100 mg·kg-1）威百畝熏蒸的顯著抑制，其豐度隨時(shí)間推移逐漸降低。

（2）雖然威百畝熏蒸后Chaetomiumsp.沒有展現(xiàn)出其應(yīng)有的生物防治作用，但是某些與土壤肥力相關(guān)的有益菌和降解功能菌（Talaromycessp.和Arthrographissp.）活性得到了強(qiáng)化。

（3）威百畝熏蒸改變了真菌群落的種間關(guān)系，優(yōu)勢(shì)菌對(duì)病原真菌的拮抗作用降低了病原真菌在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)位寬度。