生物有机肥调控土壤微生物区系防控土传病害研究取得重要进展

2020年9月22日，南京农业大学资源与环境科学学院沈其荣教授团队在《Microbiome》上发表“Bioorganic fertilizers stimulate indigenous soil Pseudomonas populations to enhance plant disease suppression”一文。该研究揭示了生物有机肥携带的“将军型”功能微生物不仅可以独自抑制病原真菌，降低其生存能力；同时还能够重塑根际土壤细菌群落，激发土著有益菌群，并与其协同增强抑病能力。

近年来，化肥农药的过度投入、作物单一连作等导致土壤微生物群落结构严重失衡，生态功能急剧下降，土传病害频发。该团队前期研究发现，连续施用生物有机肥能够改变土壤微生物群落，防控土传病害，但生物有机肥激发土壤抑病能力的生态学机制依然不明。该研究通过联合高通量测序、可培养微生物组、关键微生物回接和群落互作试验等研究发现，土壤抑病能力的增强与施用生物有机肥对土著微生物群落的重塑有关，其中土著有益假单胞菌种群的增加显著强化了土壤抑病能力。进一步发现引入的芽孢杆菌与土著假单胞菌种群的互作关系与抑病能力存在潜在联系，即“将军型”芽孢杆菌与特定的益生假单胞菌种群能够协同增强多物种的根系定殖，最终成为一种能够有效抵御病原菌侵染植物的益生“菌团”。研究证实了生物有机肥在有效抑制病害发生方面的潜在微生物生态学机制，为通过具体管理措施诱导土壤抑病能力提供了理论基础，为将来更有效的应用生防菌剂促进农业可持续发展开辟了新的机会，也为含有多功能生防菌群生物有机肥的研制以及更有效的生防菌株的筛选提供了借鉴意义。