■黎循航 胡乐民
曾被《时代》周刊评为十大健康食物之首的番茄,其产业正以强劲的势头迅猛发展,保障番茄产业的健康发展是一项关乎民生与经济的重要任务。然而,在实际生产环节,番茄面临着最具破坏性的土传病害之一,即是由尖孢镰刀菌专化型引起的番茄枯萎病。该病原菌从根部侵入,对植株造成影响,不仅导致植株水分运输堵塞,更使得植株因营养缺失而枯萎死亡,严重降低番茄产量。对此,需积极探讨番茄枯萎病生物防治措施,芽孢杆菌在其中可发挥重要作用。
一、芽孢杆菌对番茄枯萎病的主要生物防治机制
芽孢杆菌属于芽孢杆菌科、芽孢杆菌属,是一种能够产生抗逆性内生孢子的革兰氏阳性菌。它的细胞呈杆状,外层覆盖大量的吡啶二羧酸钙,具有广谱抑菌活性,能够产生细菌素,从而抑制病原菌。在番茄枯萎病的生物防治中,芽孢杆菌主要通过与病原菌的空间与营养竞争、自主产生抗菌活性物质、诱导植物系统抗性等方式实现生物防治机制,促进植物生长,增强植株健康。首先,通过与病原菌进行空间竞争,为番茄植株的健康生长建立生态优势,基于空间的获取,番茄植株即可完成养分与水分的输送,从而保证番茄的自然生长。而缺乏空间与养分的尖孢镰刀菌将因为生存条件不佳而受到显著抑制。其次,芽孢杆菌促进番茄植株健康发展的核心因素在于其能够在代谢的过程中产生丰富多样的抗菌物质,如多烯类、肽类抗生素等抗生素类物质,可有效干扰病原菌的细胞壁合成;伊枯草菌素、表面活性素、抗霉菌枯草菌素等抗菌蛋白与脂肽类物质,可有效破坏病原菌菌丝体的正常结构,从而抑制尖孢镰刀菌的存活。此外,芽孢杆菌在番茄植株中的应用,不仅能够破坏和抑制病原菌的生长与繁殖,还能够通过唤醒植株自身的免疫系统而增强其代谢与生产功能。基于这种免疫系统,即便不能完全抵抗住病原菌的入侵,也能因时刻保持“警戒”状态而针对尖孢镰刀菌的入侵迅速做出防御反应,进而减少病原菌的持续扩散。
二、芽孢杆菌应用于番茄枯萎病生物防治的实施要点
芽孢杆菌在番茄枯萎病生物防治中的应用,需要注意几个要点:一是在进行菌株选择时,需要尽可能地选择具有多重抗病机制的菌株;同时,确保高纯度发酵,多措并举保持芽孢杆菌的活性物质。二是利用黏着剂将菌剂包裹在种子表面以预防病原菌的入侵。在植株发病初期可以采用灌根处理方法有效限制病原菌的扩展,在进行肥料使用时,可以将腐熟有机肥与菌剂同时使用,保障植株养分的同时,实现病原菌的防护与抑制。三是在进行番茄种植时加强对土壤环境的考量。一方面,避免选择酸性过高的土壤作为番茄种植产地,若无其他更好选择,可在进行植株种植时配合改良剂使用;另一方面,保持土壤湿度在65%左右,有利于菌体定殖与活动。四是对生物防治进行综合管理,多措并举促进枯萎病防治,例如针对发病压力较大的番茄植株,可配合其他化学农药使用(需选择毒性较弱的化学农药),协同管理保障番茄植株的健康生长;与此同时,全过程监督番茄植株的生长状态,对病情指数进行动态评估,确保番茄植株整体生长指标的规范性。五是加强植株培养的科学认知,明确植株生长以及枯萎病生物防治的系统性,通过综合管理根际环境、土壤酸碱性与湿度、芽孢杆菌施用技术等实现番茄枯萎病的可持续治理。
三、结语
总而言之,芽孢杆菌在番茄枯萎病防治方面展现出了巨大的潜力,是现如今发展可持续农业的重要生物资源,通过空间与养分竞争、抗菌物质合成与诱导植株抗性等多重机制,芽孢杆菌为番茄的健康生长构筑了生态屏障。随着绿色农业理念的深入,持续挖掘芽孢杆菌的抑制功能,推动其与农业生态系统的深度融合,将成为保障番茄产业可持续发展的重要方向。未来,以芽孢杆菌为核心的生物防治系统有望在促进农业绿色转型中发挥重要作用,为番茄产业的稳健发展注入持续动力。
(作者单位:豫章师范学院)
项目名称:江西省大学生创新创业计划项目“芽孢杆菌对番茄枯萎病生物防治研究”
项目编号:202413774011