施用BIO能够促进香蕉植株的生长,显著增加香蕉植株地上部生物量和株高(表1)。植株收获时,与CKns+CKts比较,施用BIO处理的香蕉植株地上部鲜重增加了31.9%～93.8%,干重增加了5.9%～43.1%,株高增加了43.9%～62.9%,假茎粗增加了12.3%～18.5%。施用BIO的3处理中,与CKns+CKts比较,营养钵育苗施用BIO能显著增加香蕉植株的地上部生物量,其中香蕉植株地上部鲜重增加了38.7%～46.8%,干重增加了31.2%～35.1%。株高和茎围虽有所增加,但差异不显著。所有处理中,BIOns+BIOts处理的香蕉植株无论是地上部鲜重和干重还是株高和茎围均达到最大。

　　2.2对香蕉枯萎病病情指数的影响

　　从不同处理对香蕉枯萎病病情指数的影响看出,香蕉苗移栽25d后,CKns+CKts处理的香蕉植株开始发病,随着时间推移香蕉植株发病日趋严重,到香蕉苗移栽45d时,该处理植株已严重发病,病情指数(4.6)已接近5级。CKns+BIOts处理的香蕉植株发病症状仅次于CKns+CKts,收获时病情指数达到4级。BIOns+CKts处理和BIOns+BIOts处理在香蕉苗移栽35～40d时,香蕉植株枯萎病发病症状才表现出来,收获时其病情指数也远低于CKns+CKts处理和CKns+BIOts处理,BIOns+CKts处理和BIOns+BIOts处理的病情指数分别为2.4和2.0,比CKns+CKts处理分别降低了47.8%和56.5%。

　　2.3对香蕉植株根尖几丁质酶活性的影响

　　当对照处理(CKns+CKts)的香蕉植株枯萎病开始发病时,BIOns+CKts、CKns+BIOts和BIOns+BIOts处理根尖(2cm)几丁质酶活性比对照提高了8.00、2.64和12.88个酶活单位,其中BIOns+CKts和BIOns+BIOts处理的几丁质酶活性显著高于CKns+BIOts,分别提高了3.13%和5.98%。可见,施用BIO可以提高香蕉植株根尖几丁质酶活性,营养钵育苗施用BIO能显著提高香蕉植株根尖几丁质酶活性;尤以营养钵育苗和移栽时都施用BIO提高香蕉植株根尖几丁质酶活性的效果最好。

　　2.4对香蕉植株根尖β-1,3-葡聚糖酶活性的影响当对照(CKns+CKts)处理的香蕉植株枯萎病

　　开始发病时,BIOns+CKts和BIOns+BIOts处理根尖(2cm)的β-1,3-葡聚糖酶活性显著地高于CKns+CKts处理和CKns+BIOts处理。BIOns+CKts和BIOns+BIOts处理的β-1,3-葡聚糖酶活性分别是对照处理的7.22和6.11倍,是CKns+BIOts处理的6.17和5.22倍。

　　2.5对香蕉根尖和茎基部胼胝质含量的影响

　　当对照处理(CKns+CKts)的香蕉植株枯萎病开始发病时,各处理根尖(2cm)胼胝质含量是茎基部(1cm)含量的1.59～2.02倍,两者差异显著。施用BIO的处理,香蕉植株根尖中胼胝质含量为152.1～198.6μg/g,FW,显著低于对照处理254.9μg/g,FW;营养钵育苗施用BIO的处理,香蕉植株根尖中胼胝质含量最低,显著低于对照处理和CKns+BIOts处理;营养钵育苗和移栽时都施用BIO的处理,香蕉植株根尖中胼胝质含量与只在营养钵育苗施用BIO的处理没有差异。

　　施用BIO的处理,香蕉植株茎基部胼胝质含量为对照处理的47.6%～68.9%,显著低于对照处理;营养钵育苗施用BIO的处理,香蕉植株茎基部中胼胝质含量最低,显著低于对照和CKns+BIOts处理;营养钵育苗和移栽时都施用BIO的处理,香蕉植株茎基部中胼胝质含量与只在营养钵育苗施用BIO的处理没有差异。

　　2.6对香蕉根际土壤和移栽土壤微生物群落结构的影响

　　当对照处理(CKns+CKts)的香蕉植株枯萎病严重发病收获香蕉植株时,不同处理对香蕉根际土壤和移栽土壤微生物群落结构的影响不同。CKns+CKts比较,BIOns+CKts和BIOns+BIOts处理的根际土壤细菌数量分别增加了1.64～1.72倍和1.56～1.76倍,放线菌数量分别增加了1.11～1.55倍和1.34～1.50倍,真菌数量分别减少了47.6%～52.2%和19.2%～29.6%,香蕉枯萎病病原菌(尖孢镰刀菌)数量分别下降了54.8%～77.0%和38.0%～63.9%,处理间差异显著。其中,BIOns+BIOts处理的土体土壤细菌和放线菌数量分别增加了6.25～6.98倍和1.38～2.10倍,真菌减少了23.3%～31.5%,两者之间差异显著。

　　施用BIO对根际土壤微生物数量的影响远高于对土体土壤的影响,特别是细菌数量两者相差一个数量级。施用BIO的处理,根际土壤中细菌数量显著增加,真菌和尖孢镰刀菌数量显著减少。而土体土壤中只有细菌数量显著增加,尖孢镰刀菌数量无明显下降趋势,其它微生物数量则依施用BIO的不同处理表现不一,其中BIOns+BIOts处理的真菌和尖孢镰刀菌数量最低。

　　3、讨论

　　3.1BIO对香蕉植株生长与病情指数的影响

　　本研究表明:在香蕉连作土壤中施用BIO,可以促进香蕉植株的生长,无论是在营养钵育苗还是在大田中施用,均对香蕉植株的生长有良好的促进作用。其中,营养钵育苗施用BIO的处理各项指标显著地高于对照处理。凌宁等对西瓜的研究也表明,施用BIO能显著促进西瓜植株的生长,增加其产量。

　　病情指数是根据一定数目的植株或植株器官各病级核计其发病株(器官)数所得平均发病程度的数值,是植物抗病/耐病的反映,病情指数越大,植物受病害侵染的程度越大,发病越严重。凌宁等的研究表明,拮抗微生物与适合其生长的有机质(优质有机肥)结合施入土壤,这能使拮抗菌存活时间更长,更易在土壤中形成优势种群,以致西瓜植株根系表面形成了有效的“生物防御层”;移栽到大田的研究后,能有效抑制(或抵抗)病原菌侵染,降低西瓜枯萎病的发病指数。本研究表明,在香蕉连作土壤中施用BIO,可以延迟香蕉植株的发病时间,显著降低香蕉植株的发病程度。BIOns+CKts和BIOns+BIOts处理的病情指数比对照分别下降了47.8%和56.5%,这可能是由于BIO中所含的高效拮抗细菌(多粘芽孢杆菌SQR21,Paenibacilluspolymixa)和拮抗真菌(绿色木霉Trichodermaviride)在香蕉根际定殖后,保护香蕉根系免受病原菌侵入,对病原菌起到了较好的抑制作用,在推迟香蕉植株发病时间的同时,显著降低了香蕉植株的发病指数。

　　3.2BIO对香蕉根系几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响

　　在病原菌侵染植物细胞的过程中,寄主细胞会被诱导产生一些病程相关蛋白以增强寄主植物对病菌的抗性,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是在真菌病原菌侵染寄主的致病过程中起着特殊作用的两种酶。一般而言,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性越高,植株抵抗真菌病原菌侵染寄主的能力和其他逆境的能力越强。Beras和Purkayastha对水稻纹枯病的研究发现,当给水稻喷施一种系统性杀菌剂iprobenfos后,水稻体内的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性均升高,且病害严重度明显减轻;Hu等以不同抗锈性的小麦品种为试验材料,对它们在叶锈菌(Pucciniareconditef.sp.Tritici)侵染后的β-1,3-葡聚糖酶进行了细胞化学研究看出,抗病品种中该酶的活性显著高于感病品种,有效的抵御了病原菌对小麦的侵染。

　　植物β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶的产生需要通过外界环境的诱导。有研究表明,用乙烯处理豆类叶片后,叶片中的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性急剧上升(最高为对照的50倍),它们共同诱导豌豆强烈抑制许多致病真菌如F.solanif.sp.pisi的生长。在植物体中,特别是植物根尖等幼嫩部分,几丁酶活性和β-1,3-葡聚糖酶活性很低,而被诱导后,此酶活性可以迅速提高。Yedidia等将哈茨木霉T203接种到黄瓜的根部,观察到在哈茨木霉菌T203穿过黄瓜根部的外皮层时,植株的几丁质酶的活性升高,这表明T203诱导植物产生了抗性;徐韶等用内生枯草芽孢杆菌B6菌株处理甜瓜幼苗后,甜瓜根部防御反应相关酶系β-1,3-葡聚糖酶、苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶等的活性有不同程度的增强,这种变化比在单独接种甜瓜枯萎病菌之后更加明显。本研究表明,施用BIO可以显著提高香蕉植株根尖几丁质酶活性与β-1,3-葡聚糖酶活性。这可能是香蕉育苗时施用BIO,两株高效拮抗菌(多粘芽孢杆菌SQR21#和绿色木霉Trichodermaviride)在诱导香蕉根系产生防御病原菌的系统抗性比未施用BIO的香蕉植株强的缘故,从而起到抵御病原菌侵染的作用,降低香蕉植株的发病率,这与徐韶等人的研究结果相似。

　　3.3BIO对香蕉根系和茎基胼胝质含量的影响

　　胼胝质是一种以β-1,3-键结合的葡聚糖,在植物的筛管代谢、配子体发育等生命活动中发挥着重要的调节作用,其合成、分解直接关系植物正常的生长代谢过程。当植物受到外界不良环境条件影响或强烈刺激,如机械损伤、高温等时,筛管内胼胝质会立即反馈调控筛管的正常生理过程。胼胝质的沉积变化与植物的抗性有关,在不良的条件下抗性强的植物胼胝质形成的少且晚。也有研究表明,在植物-病原菌互作中,病菌侵染点寄主细胞中胼胝质的迅速沉积是植物抗病性的一个普遍特征,这一点在植物与细菌、真菌、线虫、病毒等不同类型的病原菌互作中都已得到证实[18]。植物体内胼胝质含量高低能反映其自身抵抗病原菌侵染的能力,胼胝质含量越高,抵抗外界病原菌侵染的能力越强,养分和水分进入植物体阻力越大,植物萎焉死亡的几率越高,这是大多数植物的应急反应。

　　Trillas等认为,镰刀菌侵染康乃馨后可以引起其体内胼胝质的积累。于洋等将黄瓜经炭疽病菌诱导后,在侵染位点周围细胞壁中产生大量胼胝质,这些胼胝质堵塞了筛管和细胞间胞间联丝的缝隙,在封锁营养物质的同时也加固了细胞壁,加强了寄主的抗病性,并进一步阻断褐斑病菌的侵入和扩展。夏启中报道,胼胝质在病原物入侵后在细胞壁中积累,造成细胞壁的加厚或形成乳头状突起,它围绕在感染部位可以阻碍病原物的扩散作用。胼胝质的积累封锁了胞间连丝的空隙,限制了病原物的进一步侵入和传播,同时也抑制了细胞内水分与营养物的流动。本研究结果表明,胼胝质在植物体内的积累首先由根尖开始,各处理根尖中的胼胝质含量为茎基部的1.59～2.02倍,未施BIO的处理香蕉植株易受枯萎病病原菌侵染,无论是其根尖还是茎基中胼胝质的含量都显著高于其他施用BIO的处理。这可能是未施BIO的香蕉根系缺乏有益拮抗菌株的生物保护墙,使得香蕉枯萎病病原菌极易入侵香蕉根系,进一步产生大量的胼胝质积累在香蕉根系以及茎基,从而导致香蕉植株水分和养分运输的堵塞,最终使得香蕉植株枯萎死亡。

　　3.4BIO对香蕉根系和土壤微生物群落结构的改善