土壤有益微生物——绿色生物农药

植物病害是影响植物生长发育的一大障碍,为了有效地消除这种危害,人们选择大量施用化学农药,抗生素,而这又导致一些病原菌逐渐产生抗性,为了消除这些“顽强”的病原微生物,农药的种类和用量不断丰富,于是植物农药残留量不断增加,而病原微生物们也越来越“顽固”,大有恶性循环之势。那么,有没有可能利用土壤中丰富的微生物资源制成微生物制剂,成为既能消灭病原菌,又无公害的绿色生物农药呢?有!目前科学家们基于有益微生物的作用机制,已经开发出了不少防治病原菌的微生物产品。

植物病害

土壤由于具有适宜微生物生长的水分、温度、营养物质等条件,成为微生物生长的温床,其中的微生物不计其数,是当之无愧的微生物资源库。土壤微生物本没有严格的好坏之分、有益或者有害只是个相对的概念,取决于我们想要的是什么。今天我们要讨论的是抑制植物病害的微生物“功臣”们,暂且就将它们称之为有益微生物吧。土壤中有益微生物是土壤中的卫士和工程师,顽强地与病原菌进行着抗争。

有益微生物与病原菌抗争的作用机制主要有三种,即抗生作用、竞争作用和重寄生作用。

抗生作用  抗生作用指有些有益微生物会产生抗病原菌的物质,例如产生抗生素抑制病原菌的代谢,或者产生大分子蛋白、酶等消解病原菌细胞壁,从而消灭病原菌。

竞争作用  竞争作用是指有益微生物快速生长和繁殖,与病原微生物争夺空间、水分、碳、氮、氧等营养物质,从而抑制它们的繁殖,这类微生物有枯草芽孢杆菌、放线菌、木霉、酵母菌等。

重寄生作用  重寄生指有益微生物以病原菌为寄主,寄生在病原菌体内获得营养藉以生存和繁殖,它们常常以吸附、缠绕、侵入、消解等形式寄生。例如木霉对不同的植物病原真菌以不同的方式寄生,或沿着病原菌的菌丝平行生长,或波浪式生长,或吸附于病原菌菌丝上等。

我们知道微生物包括细菌、真菌、放线菌三大类群,而科学家开发的微生物产品也正是基于于这三大类群。

1、生物防治细菌,目前研究较多生物防治细菌当属芽孢杆菌和假单胞杆菌。以芽孢杆菌为例,它不仅可以防病,例如水稻枯纹病、小麦纹枯病、番茄叶霉病、棉花枯萎病等;另一方面还可以促进植物的生长。

2、生物防治真菌,包括木霉菌、毛壳菌、淡紫拟青霉、酵母菌、厚壁孢子轮枝菌等。以木霉菌为例,木霉菌分布广泛,易于培养,对多种病原菌有拮抗作用,尤其对土传病害的防治效果突出,是较理想的生防真菌,目前已在防治棉花、人参等的幼苗立枯病,茉莉、花生、辣椒的白绢病,番茄的猝倒病等方面取得了很好的效果。

3、生物防治放线菌,放线菌与人类的生活息息相关,是抗生素的最主要的来源。在植物病害生物防治中主要的放线菌为链霉菌及其相关菌群。链霉菌对许多植物病原菌具有不同程度的抑制作用,可以防治水稻白叶枯病、苹果树腐烂病,甘薯黑斑病、辣椒炭疽病等病症。

菌群

其实,土壤微生物不仅在防治植物病害方面具有卓越的贡献,在促进物质转化、生成营养物质、促进木质素等难以降解的物质分解方面等也举足轻重。因此,微生物技术更加倾向于将许多种类的微生物作为一个功能群体来应用。相信随着科学技术的进一步发展,微生物一定能在发展低耗高效无害农业中发挥重要作用。

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