蚯蚓粪拮抗微生物对植物病害的抑制

虽然蚯蚓粪控制病害的确切机制还不十分清楚,也没有分离出有效的真菌和细菌生物防治剂。但许多研究都证实,蚯蚓粪中有大量拮抗微生物的存在。从一般性的堆肥中已分离出一些有效的拮抗真菌和细菌品种,为此还有人采用了快速生物测定的方法来筛选拮抗草坪、蔬菜枯萎病的微生物。能控制许多病原真菌的有效的商品化生物防治剂。产生分解细胞壁的酶或真菌重寄生作用也许是其中的控制机制。能产生抗生素的微生物可以替代土壤中的病原菌,并能分解植物残余物质。荧光假单孢菌产生抗生素是其产生抑制作用的重要机制。因此,拮抗微生物通过一种或几种生物学性质或生物化学性质(其中包括:营养竞争、抗生、寄生和捕食、诱导抗性等)控制病原菌的生长繁殖,使得富含微生物的堆肥和蚯蚓粪具备了控制植物病害的能力。

  营养竞争是指微生物通过营养竞争来阻止病原菌繁殖体的生长。据推测,微生物活性增强促使其与病原菌竞争病原菌必须的根系分泌物。由于营养缺乏,尤其是C和Fe的缺乏,病原菌被阻止生长而处于休眠状态。生存于土壤中的假单孢菌能产生荧光铁细胞,可强烈络合3价铁离子,使得需铁才能生长的病原微生物由于得不到铁营养而生长受阻。这表明,含铁细胞络合铁离子的能力是一种重要的病害防治机制。营养缺乏时,一些微生物还能促使病原真菌的菌丝自行分解,原因是低营养时,菌丝中自行分解的酶迅速被激活。许多种类放线菌能使活的真菌菌丝完全分解,可能就是通过这种营养竞争作用。许多例子都证明营养竞争是植物病害抑制的一个因素。

  抗生是另一种生物防治机制是抗生,通过产生抗生素而达到生物防治效果。虽然抗生素的波谱范围比较宽,能杀死许多真菌和细菌,也许同样会杀死许多有益微生物,但大部分抗生素对病原菌是高度选择的。荧光假单孢菌和芽孢杆产生抗生素是其产生抑制活性的主要机制。假单孢菌的一些菌株产生的一些具有拮抗活性的化合物包括含氮的和不含氮的化合物,都能显著抑制根部病原菌的生长。

  生物控制方法--------寄生和捕食是利用真菌上的寄生物来促使病原休眠体的解体,阻止休眠体发育、生长,从而达到控制病害的目的。

  诱导寄主植物产生的抗性是由植物本身系统产生的抗性。通过侵染不同的植物结构,这些生物防治剂就会呈现出直接的或间接的阻止寄主植物感染或延迟感染病菌的现象。其原因可能是微生物会刺激植物生长或诱导植物产生特定的与抗病机制有关的酶。

   蚯蚓粪,这种蚯蚓养殖产业中的副产品,不仅能显著促进植物生长,还可以改善植物品质,是一种优良的有机肥料。把这种优质肥料应用于植物病害的防治是蚯蚓粪应用的一个重要开拓,需要多学科相互交叉,相互渗透。目前,蚯蚓粪对土传病害的抑制研究还只是有了一个良好的开端,需要解决的问题还很多,但蚯蚓粪在病害抑制中的潜力已明显表现出来。所以,典型地利用特定的拮抗微生物控制病害的概念正被以土壤调节形式(如在堆肥或蚯蚓粪中引入拮抗微生物功能群体这种措施)所代替。这种土壤调节物质的使用,使我们会更充分地认识到微生物生态学的内涵。虽然用自然的生物防治物质完全代替化学制品是不可能的,但使用蚯蚓粪等不仅可以抑制病害,更为重要的是会减弱由于杀真菌剂这些化学药品的使用而使病原菌抗药性的产生,从而允许少量使用一些化学防治剂。为此,开展蚯蚓粪对土传病害的研究是植物病害综合防治中的重要部分。

     生物防治的主要特征是有益微生物群体能强烈侵染到根系中,如对蚯蚓粪中拮抗微生物功能群体各自的作用及相互关系有进一步认识,就会引导产生更为有效的防治病菌的综合措施。总之,只有对蚯蚓粪中微生物的作用机制作深入研究,才能使蚯蚓粪在病害综合防治中发挥其重要作用。