生物有機肥調控土壤微生物區系防控土傳病害研究取得重要進展

2020年9月22日，南京農業大學資源與環境科學學院沈其榮教授團隊在《Microbiome》上發表“Bioorganic fertilizers stimulate indigenous soil Pseudomonas populations to enhance plant disease suppression”一文。該研究揭示了生物有機肥攜帶的“將軍型”功能微生物不僅可以獨自抑制病原真菌，降低其生存能力；同時還能夠重塑根際土壤細菌群落，激發土著有益菌群，并與其協同增強抑病能力。

近年來，化肥農藥的過度投入、作物單一連作等導致土壤微生物群落結構嚴重失衡，生態功能急劇下降，土傳病害頻發。該團隊前期研究發現，連續施用生物有機肥能夠改變土壤微生物群落，防控土傳病害，但生物有機肥激發土壤抑病能力的生態學機制依然不明。該研究通過聯合高通量測序、可培養微生物組、關鍵微生物回接和群落互作試驗等研究發現，土壤抑病能力的增強與施用生物有機肥對土著微生物群落的重塑有關，其中土著有益假單胞菌種群的增加顯著強化了土壤抑病能力。進一步發現引入的芽孢桿菌與土著假單胞菌種群的互作關系與抑病能力存在潛在聯系，即“將軍型”芽孢桿菌與特定的益生假單胞菌種群能夠協同增強多物種的根系定殖，最終成為一種能夠有效抵御病原菌侵染植物的益生“菌團”。研究證實了生物有機肥在有效抑制病害發生方面的潛在微生物生態學機制，為通過具體管理措施誘導土壤抑病能力提供了理論基礎，為將來更有效的應用生防菌劑促進農業可持續發展開辟了新的機會，也為含有多功能生防菌群生物有機肥的研制以及更有效的生防菌株的篩選提供了借鑒意義。