菌肥中有益微生物防治作物病害机制详解!
百欧博伟生物:在大自然中,有很多真菌和细菌。真菌和细菌的作用各不相同。真菌是一类具有细胞核和细胞壁的真核生物。在各类植物病害中,以真菌引起的病害最多,例如霜霉病、白粉病、锈病、黑粉病等等均由真菌引起。真菌也有对植物有益的一面,真菌可以参与植物残体的分解,把有机质矿化为植物可以利用的无机质,是地球上物质循环和生态平衡所不可缺少的要素。在微生物菌肥的应用上,有益活细菌是其中重要的组成部分。
真菌能够与植物共生,促进植物的生长;另外,有些真菌是一些植物病原微生物或昆虫的拮抗菌或寄生菌,可以用于植物病害的生物防治;最后,有些真菌可以分泌促进植物生长的营养物质或激素,也可以分泌一些排他的抗菌物质。虽然很多细菌、病毒、放线菌、原生线虫都可以引起植物病害,但是也有些细菌、病毒、放线菌对植物有益。以上提到的真菌、细菌、病毒、放线菌、原生线虫都是微生物范畴里的生物类。微生物一般是指我们人类肉眼看不到的,需要借助光学显微镜、电子显微镜等工具才能观察清楚的生物。例如,在光学显微镜下观察时,我们把处在营养生长阶段的真菌体称为真菌的营养体,大部分真菌的营养体为可分支的丝状体,分支的丝状体聚合在一起时称为菌丝体,如果是单根存在的丝状体则称为菌丝。真菌的营养生长到一定时期后就开始进入繁殖阶段,真菌的繁殖体也称子实体,主要由孢子构成。
真菌的菌丝体
在微生物界里,人们把在某一系统中对其他生命体有益的微生物称为有益微生物。本文里提到的有益微生物是指在农业生产系统中对植物体有益的微生物,包括有益真菌、有益细菌、有益放线菌、有益病毒、有益支原体等等。有益微生物防治植物病害机制是指利用有益微生物防治植物病害的原理。在实践生产过程中,利用有益微生物防治植物病害的机制主要有抗生作用、竞争作用、溶菌作用、寄生作用、捕食作用、交互作用等。有益微生物防治植物病害过程中,可能是某一防治机制起主要作用,也可能是多种机制共同作用。
1、抗生作用
抗生作用是指有益微生物代谢产生抗生物质可以抑制或杀死病原菌的现象。能产生抗生素的有益微生物有春日链霉菌、灰色链霉菌、金色链霉菌、吸水链霉菌等。春日链霉菌繁殖生长过程中产生春雷霉素,春雷霉素具有杀菌活性,能够抑制病原体蛋白质的合成,可以用于防治水稻、蔬菜和果树的真菌和细菌性病原体。灰色链霉菌可以分泌产生链霉素,该抗生素能够与30s核糖体亚单位结合,进而抑制病原微生物蛋白质合成,可以用于柑橘、蔬菜、核果等作物,防治细菌性穿孔病、细菌性腐烂病、细菌性溃疡病、细菌性枯萎病等病害。金色链霉菌能够分泌多抗霉素B、多抗霉素D等,多抗霉素B可以抑制真菌的细胞壁材料几丁质的合成,可以用于葡萄、辣椒、草莓、花卉等作物上,防治白粉病、灰霉病、褐斑病、枯萎病等病害;多抗菌素D也有杀菌活性,可以防治水稻纹枯病,也可以用在柑橘、苹果、梨等作用上防治溃疡病。吸水链霉菌可以合成分泌井冈霉素,促进海藻糖分解消化,引起病原体的菌丝体的前端生长发生异常,令菌丝体生长发育停止,可用于防治水稻纹枯病、蔬菜的猝倒病等。
2、竞争作用
竞争作用是指在同一系统中不同微生物间对生存所需营养和空间的竞争现象。竞争作用表现在营养竞争和空间竞争。营养竞争主要是对病原微生物所需要的水分、氧气和营养物质的竞争,在植物根际施用侧孢芽孢杆菌时,会使其很快定植植物根系附近,掠夺病原菌生长所需的营养物质从而使病原菌生长受到限制。空间竞争主要是对于浸染会点的竞争,黏附能力强的侧孢芽孢杆菌会与病原菌竞争植物细胞浸染位点,从而抑制病原菌对植物细胞的侵袭,形成保护屏障。尖孢镰刀菌也是一种具有竞争作用的真菌,其可以通过竞争作用防治镰刀菌引起的病害。
3、溶菌作用
溶菌作用是指病原微生物的细胞壁或细胞膜由于内在或外在因素的作用而溶解的现象。溶菌作用包括自溶和外溶两种方式。淡紫灰链霉菌产生的中生菌素对水稻纹枯病原菌、大白菜软腐病病原菌、茄科青枯病病原菌、柑橘溃疡病、柚子溃疡病等具有溶菌作用。枯草芽孢杆菌可以产生脂性的多肽,可以干扰病菌细胞膜,使细胞膜溶解,能够防治镰刀菌、链孢菌、曲霉菌等引起的病害,叶面喷施时,还可以防治茄科的灰霉病,以及草莓的白粉病。
4、寄生作用
寄生作用是指一种生物在另一种生物的体内或表面吸取营养物质而使对方受害的现象。具有寄生于病原微生物的体内或表面的有益微生物有真菌、细菌、放线菌、病毒等,如灰绿链霉菌。灰绿链霉菌可以在病原微生物的营养菌丝体上产生附着胞,附着胞再缠绕在病原微生物菌丝体上,并侵入其内吸收营养物质,即能使病原微生物的菌丝体畸形,又可以使其营养代谢异常,最终导致菌丝体破裂;灰绿链霉菌可以用来防治镰刀菌和细菌性病原体。
5、捕食作用
捕食作用是指一种微生物直接吞食或消解另外一种微生物的现象。土壤中的一些原生动物或线虫可以捕食真菌的菌丝和孢子以及细菌等,从而影响土壤中病原微生物的数量。吞食真菌的线虫大多是专门捕食真菌的,如燕麦滑刃线虫可捕食腐霉菌和疫霉菌。捕食线虫的真菌也可以寄生于线虫体内消解线虫,或者真菌的菌丝特化为菌环来套住消解线虫。例如厚垣轮枝孢菌(厚孢轮枝菌)通过附着胞可以吸附在线虫体外,再有附着胞产生侵入钉穿透线虫体表进入体内,消解并吸收其中的营养物质、进行繁殖;厚垣轮枝孢菌可以破坏线虫的卵,令虫卵不能孵化,停止繁殖。厚垣轮枝孢菌也能影响幼虫及雌性成虫的正常生理代谢,从而导致线虫死亡。
6、交互作用
交互作用,很多时候也成为诱抗作用。其是指预先接种一种对植物无害或危害的微生物诱导植物产生抗病性,使植物免受或少受后来病原体侵染危害的现象。例如利用非病原微生物的燕麦冠锈菌接种小麦叶片可以诱导小麦抵抗锈病菌的危害。淡紫灰链霉菌喷施于植物后,可以刺激植物体内的合成抗菌物质,进而提高植物的抗病能力。
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