董 艷，董 坤，湯 利，鄭 毅，3，*，楊智仙，肖靖秀，趙 平，胡國彬

(1.云南農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院，昆明 650201;2.云南農(nóng)業(yè)大學食品科技學院，昆明 650201;3.西南林業(yè)大學，昆明 650224)

許多報道認為，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)追求大面積單一作物連作種植和農(nóng)藥化肥的大量施用造成農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)日趨簡單和脆弱，使作物病害發(fā)生頻繁，病害流行周期越來越短，連作障礙發(fā)生，造成作物減產(chǎn)，同時還造成不可再生資源耗竭和環(huán)境污染等嚴重問題［1］。許多蔬菜［2］、中藥材［3］、果樹［4］、大田作物［5］等單一連作種植均導致土傳病害發(fā)生而減產(chǎn)。

蠶豆是世界上重要的豆科作物，因具糧食、蔬菜、飼料和綠肥兼用等特點，且適應性廣而具有較高的固氮量，在世界范圍內(nèi)種植的國家超過70個，種植面積高達260萬hm2。中國的蠶豆種植面積和產(chǎn)量居世界首位［6］。蠶豆是典型的忌連作作物，近年來隨著蠶豆生產(chǎn)的不斷發(fā)展，加之種植習慣和環(huán)境條件等原因，主產(chǎn)區(qū)的連作障礙非常普遍且日益嚴重，多年連作導致病害尤其是土傳病害嚴重發(fā)生［7］。連作土傳病害已成為制約我國蠶豆生產(chǎn)的重要因素，其中枯萎病是蠶豆連作障礙的主要病害之一。盡管引起連作障礙的原因較多，但主要原因來自土壤，如土壤理化性狀變劣導致養(yǎng)分虧缺，但最根本的原因還是土壤微生物區(qū)系和多樣性失調(diào)，最終導致土壤中病原菌激增而引發(fā)土傳病害［8］。

近年來，運用不同方法對土壤微生物多樣性進行的研究已越來越多。Biolog微平板技術操作簡單，獲得數(shù)據(jù)量豐富，能反映微生物種群的總體活性。土壤微生物對Biolog微平板中各類碳源利用情況的差異能夠反應土壤中微生物群落代謝功能的不同，因而得到眾多研究者的青睞，是研究土壤微生物多樣性的主流方法之一［9］。該方法已被廣泛應用于土壤、水體、活性污泥等方面來評價土壤微生物群落功能多樣性變化與土壤質(zhì)量和污染治理的關系［10］，而對微生物群落功能多樣性變化和特征碳源利用與作物土傳病害發(fā)生關系的研究，目前國內(nèi)外還較少。

間套作作為我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精髓，具有增產(chǎn)、提高養(yǎng)分資源利用效率［11］、增加農(nóng)田生物多樣性和穩(wěn)定性、持續(xù)控制病蟲草害的優(yōu)勢［12］，目前已成為緩解作物連作障礙的安全有效措施之一［13］。研究表明，小麥、毛苕子、三葉草與黃瓜間作均能提高黃瓜根際土壤微生物群落多樣性，降低黃瓜角斑病、白粉病、霜霉病和枯萎病的病情指數(shù)，提高黃瓜產(chǎn)量［14］。西瓜與旱作水稻間作增加了西瓜根際的微生物數(shù)量，減輕了西瓜枯萎病的發(fā)生并增加了西瓜產(chǎn)量［13］。豆科/禾本科間作在我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用非常廣泛，其中小麥/蠶豆間作在我國大部分地區(qū)都有種植，在云南特別是滇中地區(qū)也是一種較為普遍的種植方式。前期研究表明，小麥與蠶豆間作增加了根際微生物的數(shù)量并抑制了蠶豆枯萎病的發(fā)生［15］。但小麥與蠶豆間作對根際微生物群落功能多樣性的影響及其與蠶豆枯萎病發(fā)生關系的研究還未見報道。本研究通過田間小區(qū)試驗，研究小麥蠶豆間作對蠶豆枯萎病發(fā)生和根際微生物群落功能多樣性的影響，探討小麥蠶豆間作條件下根際根際微生物活性、多樣性變化和碳源利用與蠶豆枯萎病發(fā)生的關系，為建立連作土傳病害的間作調(diào)控防治方法提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

試驗在云南省安寧市祿脿鎮(zhèn)上村進行。試驗田塊復年連作蠶豆10a，土壤為水稻土。土壤基本農(nóng)化性狀為有機質(zhì)含量 23.2g/kg，全氮 1.90g/kg，堿解氮 119.0mg/kg，速效磷 56.5mg/kg，速效鉀 123.4mg/kg，pH 值為6.4。

1.2 試驗設計

試驗采用單因素隨機區(qū)組設計，設單作小麥(MW)，單作蠶豆(MB)、小麥與蠶豆間作(W/F)3個處理，3次重復，共9個小區(qū)，小區(qū)面積27.0m2。

1.3 種植規(guī)格、時間、施肥與田間管理

小麥條播(播種量150 kg/hm2，均勻稱量至行)，行間距0.2m;蠶豆點播，行距0.3m，株距0.15m。間作小區(qū)按6行小麥2行蠶豆的方式種植，間作小區(qū)內(nèi)有3個小麥種植帶，4個蠶豆種植帶。

試驗于2010年10月16日同時播種小麥和蠶豆，2011年4月20日收獲。

供試肥料為尿素、普通過磷酸鈣，硫酸鉀;小麥氮肥用量為112.5 kg/hm2(以N計)，磷肥施用量為112.5 kg/hm2(以P2O5計)，鉀肥施用量為112.5 kg/hm2(以K2O計)，不施有機肥。氮肥分底肥和追肥(各50%)兩次施用，磷肥和鉀肥作為基肥一次性施入。蠶豆氮肥用量為小麥的一半，即56.25 kg/hm2，磷肥和鉀肥用量與小麥相同。

1.4 蠶豆枯萎病調(diào)查

于發(fā)病初期(蠶豆分枝期)、盛期(蠶豆開花期)和末期(蠶豆鼓莢期)進行調(diào)查，調(diào)查時單作小區(qū)按對角線法選5點，每點調(diào)查3株，每個小區(qū)共調(diào)查15株;間作小區(qū)在兩個蠶豆帶上選取5點(第1個帶選2點，第2個帶選3點)，每點調(diào)查3株，每個小區(qū)共調(diào)查15株。蠶豆枯萎病調(diào)查按5級分類標準進行［15］:

1.5 采樣

于蠶豆枯萎病發(fā)病盛期進行采樣，先將植株根系從土壤中整體挖出，采用抖土法抖掉與根系松散結合的土體土，然后將與根系緊密結合的土壤刷下來作為根際土樣品。蠶豆單作處理中，每個處理的每次重復對角線5點取樣，每點采蠶豆3株，然后將15株蠶豆的根際土壤混合為1個樣品;單作小麥的取樣為每個處理的每次重復對角線5點取樣，每點采30cm長的小麥植株，然后將5點采樣的小麥根際土壤混合為1個樣品。間作處理中，每個處理的每次重復中選2個間作帶，每個間作帶內(nèi)選取蠶豆7株，將2個間作帶取得的14株蠶豆根際土壤混合為1個樣品，然后在兩個間作帶分別采與已采樣蠶豆相鄰的小麥植株30cm及其對應的根際土壤，將2個間作帶所采小麥根際土混合為1個樣品。

1.6 土壤微生物代謝功能多樣性分析

土壤微生物代謝功能多樣性采用 Biolog方法進行分析。稱取10.0g土壤加入90mL無菌的0.85%的NaC1溶液中，在搖床上振蕩30min，將土壤樣品稀釋至10－3，吸取150uL稀釋液至ECO板的微孔中，接種好的板置于25℃恒溫培養(yǎng)，每隔24h在Biolog EmaxTM自動讀盤機上用Biolog Reader 4.2軟件(Biolog，Hayward，CA，USA)讀取590nm波長的光密度值，培養(yǎng)時間為144h。以31個孔的平均光密度(AWCD)作為整體活性的有效指數(shù)之一。采用培養(yǎng)72h的數(shù)據(jù)進行土壤微生物碳源利用分析和主成分分析。

平均光密度(AWCD)的計算如公式:

式中，C為每一個微孔的光密度值，R為ECO板空白微孔的光密度值，n為ECO板上碳源的種類，n=31。微生物多樣性指數(shù)(H)采用Shannon-Wiener指數(shù)法計算:

式中，Pi=(C－R)/∑(C－R)。

豐富度指數(shù)(S):微生物群落利用碳源種類的數(shù)目，即顏色變化孔數(shù)。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用SAS9.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析和主成分分析(PCA)。

2 結果與分析

2.1 間作對蠶豆枯萎病的影響

從圖1可看出，發(fā)病初期，間作使蠶豆枯萎病發(fā)病率降低20%，但差異未達到顯著水平;發(fā)病盛期和末期，間作對蠶豆枯萎病發(fā)病率無顯著影響。間作使各發(fā)病時期蠶豆枯萎病的病情指數(shù)顯著降低(F=122.88，P＜0.0001)。與單作相比，發(fā)病初期、盛期和末期，間作使枯萎病的病情指數(shù)分別降低50.0%、17.4%和23.8%。

圖1 間作對蠶豆枯萎病發(fā)病率和病情指數(shù)的影響Fig.1 Effects of intercropping on occurrence and disease index of faba bean fusarium wilt

2.2 間作對平均顏色變化率(AWCD)的影響

平均吸光值(AWCD)是表征土壤微生物對總體碳源的利用能力，反映其生物活性的一個重要指標［16］。從31種碳源的AWCD值變化可見(圖2)，間作顯著增加了蠶豆和小麥根際的微生物活性(F=1029.5，P＜0.0001)。培養(yǎng)72h時，間作蠶豆根際微生物的AWCD值比單作蠶豆增加82.7%;間作小麥根際微生物的AWCD值比單作小麥增加37.5%，間作增加蠶豆根際微生物活性的幅度大于小麥。

2.3 根際微生物對不同類型碳源利用的差異

單作和間作處理條件下，小麥和蠶豆根際微生物對六類碳源的利用情況有一定差異，但碳源利用強度總體以糖類，羧酸類和氨基酸類最高(圖3)。

圖2 根際微生物AWCD隨培養(yǎng)時間的變化Fig.2 AWCD changes with incubation time of different treatments

圖3 6類碳源利用強度百分比Fig.3 Percentage of intensely utilized substrates among chemically similar substrate classes

間作對Biolog ECO板中6類碳源的利用均有影響(圖4)，單間作處理差異較大的主要是糖類、氨基酸類和聚合物，其次是有機酸類。蠶豆與小麥間作均顯著增加了蠶豆根際微生物對6類碳源的利用。與單作蠶豆相比，間作使蠶豆根際微生物對糖類、氨基酸類、羧酸類和聚合物類碳源的利用分別增加61.1%、97.9%、54.4%、157.0%。

間作同樣使小麥根際微生物對糖類、氨基酸類和聚合物類碳源的利用顯著提高。與單作相比，間作使小麥根際微生物對糖類、氨基酸類和多聚物類碳源的利用增加26.1%、71.6%和201.3%，而間作小麥根際微生物對羧酸類、聚合物和酚酸類碳源的利用無顯著影響。

圖4 間作對根際微生物利用6類碳源的影響Fig.4 Effect of intercropping on the ability to utilize six types carbon source by rhizosphere microbe

2.4 根際微生物生理碳代謝指紋圖譜分析

微生物對微平板上不同碳源利用能力圖被定義為Biolog代謝指紋圖譜(圖5)。由圖5可看出，單作蠶豆對i-赤蘚糖醇和D，L-α-甘油磷酸鹽幾乎不能利用。間作提高了蠶豆根際微生物對ECO板中所有糖類碳源的利用，且對i-赤蘚糖醇利用程度的提高是最大的。同時間作小麥也提高了根際微生物對D-半乳糖酸-γ-內(nèi)酯、i-赤蘚糖醇、D-甘露醇、α-D-乳糖的利用。

單作蠶豆對氨基酸碳源中L-精氨酸、L-苯基丙氨酸、L-蘇氨酸和葡萄糖-L-谷氨酸的利用程度較低，間作蠶豆明顯提高了根際微生物對這4種碳源的利用。

7種有機酸類碳源中，單作蠶豆對D-葡萄糖胺酸、衣康酸和α-丁酮酸的利用程度較低，而間作蠶豆明顯提高了根際微生物對3種碳源的利用。與單作蠶豆相比，間作蠶豆根際微生物對丙酮酸甲酯和D-半乳糖醛酸碳源的利用也明顯提高。但間作蠶豆降低了根際微生物對D-蘋果酸的利用。

單作蠶豆和單作小麥對聚合物中4種碳源利用程度均較低。與單作相比，間作蠶豆和間作小麥均提高了根際微生物對這4種多聚物碳源的利用。與單作相比，間作對胺類碳源的利用無明顯影響。酚酸類碳源中2-羥基苯甲酸的利用較低，間作蠶豆提高了微生物對2-羥基苯甲酸和4-羥基苯甲酸的利用。

2.5 間作對根際微生物多樣性指數(shù)的影響

Shannon多樣性指數(shù)可以從不同側(cè)面反映土壤微生物群落功能多樣性，是目前應用最廣泛的群落多樣性指數(shù)之一［17］。通常把顏色變化孔數(shù)作為根際微生物群落功能多樣性的豐富度［18］。

從圖6可看出，間作蠶豆和間作小麥根際微生物的Shannon多樣性指數(shù)均顯著高于單作。與單作相比，間作蠶豆提高4.2%，而間作小麥提高7.5%。間作使蠶豆和小麥根際微生物的豐富度指數(shù)顯著提高29.2%和30.3%。

2.6 根際微生物多樣性的主成分分析

應用主成分分析(PCA)從31個變量中提取2個主成分因子，第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)分別可以解釋所有變量的64.5%和20.7%，2個主成分累積方差貢獻率達到85.3%，可以認為前2個主成分能夠表征原來31個變量的特征。因此，取前2個主成分(PC1和PC2)得分作圖來表征微生物群落碳源代謝特征。

圖5 間作對根際微生物利用31種碳源的影響Fig.5 Effect of intercropping on the utilization of 31 sole carbon sources by rhizosphere microbes

從圖7可看出，在PC1上，小麥單間作處理間有很好的分離，蠶豆單間作處理間也有很好的分離。PC2上，小麥單間作處理和蠶豆單間作處理間的差異較小，表明間作種植改變了小麥和蠶豆根際微生物的功能多樣性。Garland［19］認為各樣本在空間位置上的不同是和碳源底物的利用能力相關聯(lián)的，具體而言，各樣本在PC空間軸坐標的差異是與聚集在該PC軸上碳源的利用能力相關聯(lián)的。利用PC1和PC2得分系數(shù)與31種碳源吸光度值進行相關分析得到相關系數(shù)，相關系數(shù)絕對值越大，表示該碳源對主成分的影響越大。

圖6 間作對Shannon多樣性指數(shù)和豐富度的影響Fig.6 Effect of intercropping on Shannon diversity index(H)and richness(S)

從表1可看出，與PC1有較高相關性的碳源有21個(相關系數(shù)r＞0.8)，主要包括糖類(6個) 、氨基酸類(5個)、羧酸類(4個)、多聚物類(3個)、胺類(1個)和酚酸類(2個);其中達到顯著差異的碳源分別是糖類中 β-甲基-D-葡萄糖苷、N-乙?；?D-葡萄糖胺、D-纖維二糖;氨基酸類中的L-天冬酰胺酸、L-苯基丙氨酸、L-絲氨酸、L-蘇氨酸、葡萄糖-L-谷氨酸;羧酸類碳源中的D-半乳糖醛酸、α-丁酮酸;聚合物類碳源中的聚山梨醇酯80;胺類碳源中的腐胺;酚酸類碳源中的4-羥基苯甲酸。而與第二主成分具有較高相關性的碳源僅有4個，主要包括糖類(2個)、氨基酸類(1個)和羧酸類(1個)。

以上分析表明糖類、羧酸類和氨基酸這3類碳源是區(qū)分單間作處理間差異的敏感碳源。

3 討論

3.1 間作對根際微生物多樣性的影響及其與蠶豆枯萎病發(fā)生的關系

植物多樣性對根際微生物多樣性有很大的調(diào)控作用，植物間作套種能增加地上部的生物多樣性，這不僅可改善地上部生態(tài)功能，也可間接增加地下部土壤微生物多樣性，減輕連作障礙［20］。Song等［20］利用PCRDGGE方法研究表明小麥與蠶豆間作明顯改變了兩種作物根際細菌群落結構。水稻與西瓜間作改變了根系分泌物中糖類、氨基酸和酚酸的組成，增加了根際土壤的微生物多樣性［21］。桑樹與大豆間作系統(tǒng)中，糖類、羧酸類和聚合物是微生物利用的主要碳源，可作為區(qū)分不同種植模式下微生物碳源利用類型的依據(jù)［22］。本研究中，主成分分析表明，單作蠶豆和間作蠶豆在PC1上有較大的分異，單作蠶豆位于第4象限，間作蠶豆位于第3象限;單作蠶豆和間作蠶豆在PC2上無明顯分異，表明蠶豆與小麥間作后明顯改變了蠶豆根際微生物的群落功能多樣性。間作改變根際微生物群落功能多樣性是由微生物對PC1上相關系數(shù)較高的碳源利用差異引起的。與PC1相關系數(shù)較高的碳源主要是碳水化合物6種(其中3種達到顯著相關)，氨基酸類碳源5種(5種均達到顯著相關)和羧酸類碳源4種(其中2種達到顯著相關)，反映出氨基酸、糖類和羧酸類是區(qū)分單間作處理間差異的敏感碳源，表明小麥蠶豆間作條件下根際微生物功能多樣性的改變是由微生物利用氨基酸、糖類和羧酸類碳源的差異引起的，暗示了小麥與蠶豆間作可能改變了根系分泌物的組成，尤其是氨基酸、糖類和有機酸的組成，本研究結果與上述研究結果相似。本研究中小麥與蠶豆間作使蠶豆枯萎病發(fā)病率降低20%，病情指數(shù)降低30.4%，而小麥與蠶豆間作改變了根際微生物群落功能多樣性，表明間作改變根際微生物多樣性與蠶豆枯萎病控制存在緊密的聯(lián)系。

3.2 間作對微生物活性、多樣性指數(shù)的影響及其與蠶豆枯萎病發(fā)生的關系

圖7 單間作處理根際微生物碳源利用特征的主成分分析Fig.7 Principal Component analysis of carbon utilization profiles in wheat and faba bean rhizosphere microbial community of monocropping and intercropping treatments

近年來，有關作物連作障礙的根際微生物變化研究日益增加，但大多數(shù)的研究均采用稀釋平板培養(yǎng)法分析微生物數(shù)量的變化及其與病害發(fā)生的關系。在連作障礙形成中，連作作物根分泌物起著選擇性刺激根際病原物生長而抑制有益生物生長的作用，因此在研究連作障礙與根際微生態(tài)變化中將微生物多樣性與根系分泌物變化相聯(lián)系將能一定程度上揭示連作障礙形成的實質(zhì)及尋找可能的解決措施。而Biolog ECO微孔板分析能夠在一定程度上反映根際微生物變化與根系分泌物利用的關系。

對多種土傳病害的研究結果表明，根系分泌物的微小變化都會導致包括土壤病原菌在內(nèi)的根際微生物區(qū)系的極大變化，它是聯(lián)系植物和根際土壤微生物的重要媒介［22］。李勝華等［23］的研究表明土壤微生物群落的AWCD和Shannon index與作物發(fā)病情況有較好的一致性，是表征土壤防病能力的重要參數(shù)之一。

魔芋與玉米間栽能有效控制魔芋軟腐病，相對防效可達61.27%，間栽使魔芋根際微生物的Shannon多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和AWCD值均發(fā)生了變化［24］。本研究中，與單作相比，間作使蠶豆根際微生物的AWCD值增加 82.7%，Shannon多樣性指數(shù)提高4.2%，豐富度指數(shù)提高29.2%;使小麥根際微生物多樣性指數(shù)提高7.5%，豐富度指數(shù)提高30.3%。碳源利用能力影響土傳病害發(fā)生的可能原因是能夠利用多種碳源且利用效率較高的根際微生物比碳源利用種類少的根際微生物生長更好，微生物在根際生長旺盛，需要消耗根際大量的能源和碳源，對病原微生物來說可用的碳源較少而不能大量增殖［25］。本研究表明了微生物的AWCD值、Shannon多樣性指數(shù)和豐富度指數(shù)與土傳病害發(fā)生具有密切的關系，小麥與蠶豆間作增加根際微生物活性和多樣性是抑制蠶豆枯萎病的重要機制之一。

3.3 間作對碳源利用的影響及其與蠶豆枯萎病發(fā)生的關系

Biolog ECO微平板中含有31種碳源，根據(jù)碳源官能團不同將其分為6類:糖類10種，氨基酸類6種，羧酸類7種，多聚物類4種，酚酸類2種，胺類化合物 2 種［25］。

糖類是多羥基醛或多羥基酮的統(tǒng)稱，是微生物利用最廣的碳源。在Biolog ECO板中，屬于糖類的碳源多達10種，占碳源總數(shù)的1/3，這也從某種程度上反映了糖類在微生物分解代謝中的重要地位。羧酸是植物根系分泌物的重要組分，與養(yǎng)分的有效性和病原菌感染寄主植物有關，在ECO板中羧酸類碳源有7種［26］。Borrero等［27］研究了不同栽培基質(zhì)條件下番茄根際微生物對Biolog ECO板中碳源利用與尖孢鐮刀菌侵染引起的番茄枯萎病抗性關系時發(fā)現(xiàn)，番茄生長于對枯萎病抗性較高的基質(zhì)中時，根際微生物對羧酸類、氨基酸類、胺類、酚酸類和聚合物有較高的利用率，而生長于對枯萎病抗性較低的基質(zhì)中時，根際微生物幾乎不能利用羧酸類、氨基酸類、胺類、酚酸類和聚合物類碳源。Irikiin等［26］利用Biolog板技術，研究了番茄青枯病發(fā)生和ECO板中碳源利用情況，結果表明番茄青枯病病株根際微生物幾乎不能利用D-木糖、D-甘露醇、D-半乳糖酸-γ-內(nèi)酯、D-葡萄糖胺酸、D-半乳糖醛酸、γ-羥基丁酸;但 D-木糖、D-葡萄糖胺酸、D-半乳糖醛酸、γ-羥基丁酸能夠被青枯病菌利用，如果這些能夠被病原菌利用而不能被病株根際微生物利用的碳源在根際存在將會使病原菌大量利用這些碳源而無競爭的生長，最終促進病害的發(fā)生。本研究結果表明，間作顯著提高了蠶豆根際微生物對所有糖類碳源的利用，同時提高了羧酸類碳源中D-半乳糖醛酸、γ-羥基丁酸、D-葡萄糖胺酸的利用，通過間作提高微生物對這些碳源的利用而增加其活性，同時減少了對病原菌供應有效的糖類和羧酸類碳源而抑制了鐮刀菌的生長。

表1 31 種碳源與 PC1、PC2 的相關系數(shù)(r＞0.8 和＜－0.8)Table 1 31 sole-carbon sources substrates with high Pearson's correlation coefficients for PC1 and PC2 in the PCA of substrate utilization patterns of soil microbial community，when no value is given，the correlation coefficients was ＜0.8 and＞－0.8

ECO板中氨基酸類碳源有6種，有5種常見的氨基酸和1種較為簡單的二肽，前5種氨基酸均為植物根際分泌物，葡萄糖-L-谷氨酸是一種二肽，它們都是通過氨基酸代謝途徑進入微生物的分解代謝。研究者普遍認為受脅迫及感病品種的植物根系分泌的氨基酸種類及數(shù)量均有增加［21］。研究表明根系分泌物中總氨基酸含量隨黃瓜品種對枯萎病的抗性增加而降低，精氨酸、絲氨酸和賴氨酸的含量與品種對枯萎病的病情指數(shù)呈負相關［28］。水稻、西瓜根系分泌物在氨基酸含量及組成方面的差異是水稻與西瓜間作控制西瓜枯萎病的主要機制之一，原因是西瓜根系分泌物中游離氨基酸含量和種類顯著多于水稻根系分泌物，丙氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸為主要促菌氨基酸，而絲氨酸為抑菌氨基酸［29］。以上研究表明氨基酸對土傳病原菌的影響因植物品種和病菌種類而異。本研究中間作顯著增加了蠶豆根際微生物對L-精氨酸、L-苯基丙氨酸、L-絲氨酸和L-蘇氨酸的利用，間作蠶豆對L-天冬酰胺酸的利用無顯著影響。同時L-苯基丙氨酸、L-絲氨酸、L-蘇氨酸和葡萄糖-L-谷氨酸與PC1的相關性達到了顯著差異，而L-精氨酸在PC2上的相關性較高，表明氨基酸類碳源是導致單間作處理微生物多樣性變化的最敏感碳源。

2-羥基苯甲酸、4-羥基苯甲酸是多種作物連作障礙的主要化感自毒物質(zhì)，蠶豆連作障礙中已經(jīng)證實了4-羥基苯甲酸是重要的化感自毒物質(zhì)［1］。本研究結果表明間作提高了根際微生物對2-羥基苯甲酸和4-羥基苯甲酸的利用，且4-羥基苯甲酸與PC1的相關性達到顯著水平，而2-羥基苯甲酸與PC1的相關性也較高，表明酚酸類的利用也是影響根際微生物變化的重要碳源。

糖類、氨基酸類和有機酸類是根系分泌物中的主要成分，而酚酸類碳源與多種作物連作障礙有關。本研究通過Biolog ECO板的研究表明間作提高了微生物對這些碳源的利用，暗示了根系分泌物的變化影響著根際微生物群落和病原微生物的生長及營養(yǎng)競爭，最終影響病害的發(fā)生與發(fā)展，而有關小麥與蠶豆間作對根系分泌物的影響及根系分泌物與病原菌的互作有待深入研究。

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