长期堆肥施肥通过促进根系分泌物与根际微生物组互作增强土壤抑病性

本研究揭示了长期堆肥形成的抑病土壤（DSS）通过改变辣椒根系分泌物组成（如苯甲酸、甲基丙二酸等7种化合物），重塑根际微生物组（解释11%的细菌群落变异），并激活拮抗菌株甲基营养型芽孢杆菌400（BM400）的趋化性和代谢活性（抑制孢子形成基因，上调脲酶基因），为开发基于根际微生态调控的土传病害绿色防控策略提供新见解。

　　

Highlight

抑病土壤通过根系分泌物-微生物组互作调控机制激活拮抗菌功能

Root Exudate Composition in Pepper Cultivated in Disease-Suppressive versus Non-Suppressive Soils Using GC-MS

通过GC-MS分析发现，抑病土壤（DSS）栽培的辣椒根系分泌物中，苯甲酸、甲基丙二酸、山梨醇、胞苷等7种化合物显著富集（p<0.05），这些"化学信使"构成了独特的代谢指纹，可能成为招募有益微生物的关键信号。

Discussion

本研究首次揭示：抑病土壤像一位"微生物驯兽师"，通过上调特定根系分泌物（如苯甲酸）吸引BM400等拮抗菌（chemotaxis assay显示其趋化响应强度达对照3倍），同时像"代谢调节器"般抑制其过度消耗能量的孢子形成基因（RNA-seq显示相关基因下调60%），转而激活脲酶等定殖相关功能。这种"双管齐下"的调控策略，使BM400在根际20mm范围内形成高效抑病屏障。

Conclusion

根系分泌物如同根际生态系统的"密码语言"，而抑病土壤则是破译这种语言的专家——它通过化学信号精准调控微生物组装配（11%群落变异）和功能菌株活性，但这种调控具有土壤类型依赖性（上海、广东、盐城土壤响应差异达35%），提示未来需开发区域适配的微生物组工程策略。