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水稻促生菌研究進展

2025-08-30 00:00:00楊學智徐偉豪韓云哲樸雪梅白學峰柳洪良
江蘇農業(yè)科學 2025年13期

中圖分類號:S182 文獻標志碼:A 文章編號:1002-1302(2025)13-0024-08

水稻(OryzasativaL.)作為世界一半人口的主要糧食作物,保證其高產穩(wěn)產是解決糧食問題的重要舉措[1]。幾十年來,大量投入化肥和農藥為水稻的高產提供了重要支持,但長期過量施用化肥和農藥不僅使水稻產量和品質下降,同時也衍生出一系列環(huán)境污染問題。水稻生產與環(huán)境資源之間的矛盾日益突出,給水稻種植帶來了嚴峻挑戰(zhàn),也極大限制了水稻產業(yè)的發(fā)展[2-4]。眾所周知,植物可以與其生態(tài)系統(tǒng)中的微生物建立一種關系,以促進植物的生長發(fā)育,同時也為微生物提供穩(wěn)定的生態(tài)位[5]。因此,含有有益微生物(促生菌)的菌劑、菌肥,逐漸進入人們的視野,成為減肥增效、防害控病的重要武器,是提高水稻生產效率,改善土壤環(huán)境的有效產品[6-7]

植物促生菌(PGPB)是指自由生活在土壤或附著于植物表面的一類可促進植物生長,強化植物吸收利用礦物質,并能抑制病害生物的有益微生物群[8-10]。這些PGPB 在植物發(fā)育、營養(yǎng)調節(jié)、生物防治中發(fā)揮著關鍵作用[11]。PGPB可通過各種直接或間接的方式來促進和保護植物的生長[12]。合理利用PGPB可促進水稻茁壯生長,提高水稻經(jīng)濟產量,減少水稻病害發(fā)生,增強水稻抗逆能力;同時可以改善土壤理化性狀,改良土壤微生物流動條件,修復受損土壤,減少環(huán)境污染。

1水稻PGPB的特性及種類

水稻PGPB的特性:必須完全高效地定殖在水稻根表面;必須在水稻生育期內,同其他微生物種群競爭,并生存和繁殖;必須促進水稻生長[13]。水稻PGPB的種類豐富、功能多樣,目前所研究的主要有以下種屬:芽孢桿菌(Bacillus)、假單胞菌(Pseudomonas)、腸桿菌(Enterobacter)、鏈霉菌(Streptomyces)、微桿菌(Microbacterium)、伯克霍爾德菌(Burkholderia)等。

2PGPB在水稻促生上的作用

PGPB可提高植物營養(yǎng)元素的供應,產生各種植物生長所需的物質,促進植物高效吸收營養(yǎng)元素[14]。PGPB 具有固氮、溶磷、解鉀作用,可溶解土壤中礦物質元素以及分泌植物激素、酶等功能,直接對水稻產生有益影響[15] 。

2.1 元素活化作用

2.1.1固氮氮是植物生長發(fā)育的基本元素,對種植水稻來說,氮的需求主要是通過施用氮肥來滿足,但水稻氮肥的利用率不高,因此加強生物固氮在水稻栽培中的應用,對水稻可持續(xù)生產起到至關重要的作用[16]。固氮微生物可將水稻難以利用的氮轉化成氨,進而被水稻吸收利用,促進水稻生長[17]。靳海洋等從紫色發(fā)育水稻土中分離得到菌株P208[褐球固氮菌(Azotobacterchroococcum)],顯示出較強的固氮能力,可顯著促進水稻幼苗的根系生長[18]。Mir等從印度北部不同地區(qū)水稻根際土中分離出15株促生菌,有5株[IHK-1嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia)IHK-3腸桿菌(Enterobactersp.)、IHK-13芽孢桿菌(Bacillussp.)、IHK-15嗜血蒼白桿菌(Ochrobactrumhaematophilum)、IHK-25銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)]具有明顯固氮能力,經(jīng)與固氮微生物NifH基因擴增比對,在 360bp 處有明顯條帶,表明分離出的5株促生菌均存在固氮基因。其中IHK-25處理的水稻種子發(fā)芽率、幼根生長率、種子活力指數(shù)最高[19]。李陽陽等利用水稻田(帶腐爛秸稈)中分離得到的6株秸稈降解菌,構建出復合菌系B2+F5+F12 ,與未使用菌劑相比,提高 37.1% 的秸稈降解率,增加土壤堿解氮含量 1.9mg/kg ,促進水稻產量提高6.3%[20]

2.1.2溶磷磷是水稻所需的第二大營養(yǎng)元素,雖然土壤中磷含量很高,但磷常與土壤中的二價陽離子有很強的結合,形成不溶性的化合物,難以被水稻吸收,其有效性很有限。溶磷菌(PSB)可分泌有機酸和溶磷酶等物質,促進磷的增溶作用,將無機磷轉化為可溶性磷酸鹽,利于水稻吸收利用[21-23]。Damo等從日本8處稻田土中分離出63株具有代表性的溶磷菌,主要分為5類,分別是放線菌、芽孢桿菌 ??α∝-? 變形菌、γ-變形菌、β-變形菌。分別添加到含有不同無機磷源的水稻培養(yǎng)基中,觀察水稻生長狀態(tài)。研究表明,以磷酸鈣為磷源的JC-5[沃氏嗜酸菌(Acidovoraxwautersii)]和JC-11[假單胞菌(Pseudomonassp.)],以磷酸鋁為磷源的JA-6[伯克霍爾德菌(Burkholderiadiffusa)]和JA-1O[伯克霍爾德菌(B.cepacia)],以磷酸鐵為磷源的JF-5[分枝桿菌(Mycolicibacteriumfluoranthenivorans)]和JF-6[貪噬菌(Variovoraxginsengisoli)],均能有效代謝相應無機磷,可以促進水稻根部生長[24]。潘林等從水稻根際土中分離鑒定得到阿氏芽孢桿菌(Priestiaaryabhattai)和甲殼蟲WSH-OO21細菌(BacillusmegateriumWSH-0021),具有較好的解磷能力,可降低土壤pH值,為后期解磷菌在水稻上的應用提供理論依據(jù)[25]。朱德旋等從水稻、玉米和大豆3種作物根際土中,分離鑒定得到1株高效解磷菌B51-7,鑒定為伯克霍爾德菌屬,對水稻株高、根長、千粒重都有促進作用,同時可抑制植物病原菌[26]。

2.1.3解鉀鉀是水稻生長發(fā)育的主要元素之一,鉀元素在水稻中起到滲透調節(jié)、細胞膜電位變化和pH值調節(jié)的作用;還參與蛋白質合成,光合作用等重要代謝過程中酶的活化[27-28]。土壤中的鉀大部分以礦物質結構形式存在,而PGPB能分泌有機酸,破壞礦物結構,加速礦物質鉀的分解,釋放更多游離鉀離子,供水稻吸收利用[29-30]。陳蘇等從野生稻根際土中分離得到3株具有解鉀能力的菌株,其中A5[溫哥華假單胞菌(Pseudomonasvancouverensis)]可溶性指數(shù)最高,數(shù)值為 2.19[31] 。在小區(qū)試驗中,與對照(減施 50% 氮肥、不添加PGPB)相比,株高、葉面積指數(shù)、干重均有提高,同時可促進水稻增產23.11% 。俞海平等篩選出5株具有解鉀能力的菌株,其中JK4[膠質類芽孢桿菌(Paenibacillusmucilaginosus)]解鉀能力最強,接種JK4的水稻籽粒和秸稈鉀含量與對照相比,分別提高 0.15g/kg 和 5.70g/kg ,土壤有效鉀含量也有顯著提升,表明JK4 對水稻有較好的促生作用[32]

2.1.4溶鋅鋅作為水稻必不可少的微量元素,在水稻生長發(fā)育過程中有十分重要的作用。水稻對鋅元素反應較為敏感,缺鋅可導致植株矮小,生長遲緩。土壤缺鋅現(xiàn)象十分普遍,水稻種植中氮肥的過量使用,也加重了土壤鋅的缺失[3-35]。使用PGPB可促進土壤中鋅的增溶作用,加強水稻對鋅的吸收能力,促進水稻高質量生長。Upadhayay等從谷子根際土中分離出2株有鋅增溶作用的菌株BMR126[洋蔥伯克霍爾德菌(Burkholderiacepacia)]和BMA64[泛菌屬(Pantoearodasii)],不僅具有增溶鋅的能力,還具有溶磷作用[36]。對水稻在株高、干重、分蘗方面均有促進作用,水稻籽粒中鋅的水平也有所提高。Shakeel等從種植在2種不同土壤的5個品種的水稻根際土中獲得了234株菌,其中 SH-1O[芽孢桿菌(Bacillus sp.)]和 SH-17[蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)]的溶鋅能力最強,分別可溶解磷酸鋅和碳酸鋅。在水稻生長試驗中,2種菌株水稻對株高、穗長、產量等指標均有促進作用,將2種菌株聯(lián)合使用促生效果更好。同時,測定水稻植株內鋅元素的含量,與不添加菌株相比,水稻植株和籽粒中鋅含量明顯提高,表明2種菌株均能促進鋅在水稻中的轉運[37]

2.2生長調節(jié)劑的合成

2.2.1赤霉素赤霉素作為一種重要的植物激素,在水稻生長發(fā)育過程中起到重要的調節(jié)作用,在提高水稻產量方面也具有重要價值。因此,合理使用外源赤霉素,有助于水稻長勢旺盛,提高產量[38]。PGPB可以分泌赤霉素及其類似物,能促進水稻植株整體伸長,生物量增加。Lee等分離得到菌株LK12[糞腸球菌(Enterococcusfaecium)],可促進赤霉素缺乏型水稻的正常生長,顯著提高正常水稻的生物量,增加根、莖長度[39]。Kang等分離得到1株生產赤霉素的菌株SE134[賴氏菌屬(Leifsoniasp.)],可提高赤霉素缺乏型水稻的出苗率,促進幼苗的生長,證明該菌株作為水稻PGPB,具有優(yōu)秀的應用潛力[40] 。

2.2.2細胞分裂素細胞分裂素可參與控制水稻諸多生理過程,影響水稻的生長發(fā)育,如調節(jié)細胞分裂、控制形態(tài)發(fā)生(胚胎發(fā)生)、抑制衰老等[41]PGPB分泌細胞分裂素使水稻生長旺盛,增強水稻抗逆生長能力。在王雨晴的研究中,放線菌OsiSh-10可分泌激動素,促進水稻地上部的生長,緩解鹽脅迫對水稻的危害,并可提高水稻葉綠素含量和相關含水量[42]。王建武等在沙地柏根中分離得到菌株SDB5[耐寒短桿菌(Brevibacteriumfrigoritolerans)],可產生較高的細胞分裂素,提高水稻發(fā)芽率和生物量,提升水稻理論產量18.2%[43]

2.2.3吲哚乙酸吲哚乙酸是水稻生長發(fā)育必不可少的植物激素,其功能與細胞分裂素相似;主要調控細胞的分裂和伸長,組織的分化,根的形成,向光性反應等[44]。絕大多數(shù)PGPB都可產生吲哚乙酸,這也是PGPB具有促生作用的重要原因之_[45]。盧宇等在日本野漆樹組培苗中分離和篩選了產吲哚乙酸的菌株BSH-1[枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)],對水稻幼苗生長,以及根的生成都有明顯促進作用[46]。羅興等從烏頭植株分離獲得24株高產吲哚乙酸的菌株,對水稻生長具有不同程度的促進作用;其中3株JY1-1S[假單胞菌(Bacillussp.)]、JY2-2S[芽孢桿菌(Pseudomonassp.)]和JY10-1L[克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)],既能提高水稻種子發(fā)芽率,又能促進水稻幼苗生長[47]。Shahzad 等從水稻種子中分離得到6株產吲哚乙酸的菌株,其中菌株RWL-7[表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)]的吲哚乙酸產量最高,對水稻促生效果最好,幼苗鮮重及干重顯著增加,葉綠素含量最高[48]

3PGPB在水稻抗非生物脅迫上的作用

非生物脅迫(鹽堿、寒冷、干旱等)對水稻的生長和產量造成了嚴重影響,PGPB不僅具有促進水稻生長發(fā)育的作用,還有助于水稻抵御非生物脅迫危害。在非生物脅迫下接種PGPB,通過產生植物激素、胞外多糖、脫落酸、揮發(fā)性有機化合物等多種作用,并誘導水稻代謝相關基因的調控,來保證水稻在非生物脅迫下正常生長[49-50] 。

3.1抗鹽

鹽脅迫是抑制水稻生長的主要非生物因素之一,過高的鹽度不利于水稻的生長和發(fā)育,嚴重時會導致水稻植株的死亡[51]。PGPB分泌的 ACC 脫氨酶可分解水稻鹽脅迫產生的乙烯前體物質ACC,降低乙烯對水稻生長的抑制作用,以緩解高鹽度對水稻的危害[52]。李立新等在黑龍江省堿性鹽堿地植物根際土中篩選得到的6株具有促生作用的芽孢桿菌,均可分泌ACC脫氨酶,能夠改善鹽脅迫下水稻和玉米的生長狀況,顯著提高植株的生物量[53]Yoolong等首次證明菌株ATCC10712[委內瑞拉鏈霉菌(S.venezuelae)]具有促生特性,在鹽脅迫條件下,接種ACC脫氨酶過表達突變體菌株和野生型菌株,都可提高泰國香米的耐鹽性[54]。其中過表達突變體比原菌株更能促進水稻生長,使水稻更具有耐鹽能力。Sahoo等從水稻根際中發(fā)現(xiàn)了一種新的菌株SRIAz3[維氏固氮菌(Azotobactervinellandii)],能有效地提高水稻的鮮重和產量。同時可提高鹽脅迫下水稻脯氨酸和內二醛的含量,也刺激水稻產生大量赤霉素、吲哚乙酸、細胞分裂素,用來抵御高鹽度的生存條件[55]

3.2抗寒

低溫環(huán)境會降低水稻生理代謝水平,導致水稻生長遲緩,同時對土壤微生物群的結構組成和生理活動也產生不利影響。耐冷菌可以在低溫環(huán)境中維持自身正常生理活動,同時還可降低低溫對水稻的危害[56-57]。Kakar 等以菌株 Bk7[解淀粉芽孢桿菌(B.amyloliquefaciens)]和B4[側孢短芽孢桿菌(Brevibacilluslaterosporus)]為材料,研究其混合菌劑對水稻抗寒能力的影響,在 (0±5) 1 °C 環(huán)境下接種混合菌液可促進水稻幼苗生長,促使水稻中抗氧化酶、超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性顯著提高,利于水稻抵御低溫條件[58]。劉智蕾探究在低溫脅迫下叢枝菌根真菌對水稻碳、氮代謝及相應植物激素的影響,揭示其提高水稻抗性的生理與分子機制。研究表明,叢枝菌根真菌可促進水稻碳、氮代謝相關酶活性的提高;調節(jié)水稻多胺代謝過程;維持水稻呼吸代謝水平,促進水稻根系生長;誘導水稻海藻糖的合成,從而提高水稻抗低溫能力[59]

3.3抗旱

水稻是“半水生性”作物,對水的需求量巨大。因此,在所有非生物脅迫中,干旱脅迫是影響水稻生長、產量和生產力的最主要因素[60]。利用PGPB可提升水稻在干旱脅迫下的耐受性,對水稻生長具有積極作用。Pang等從旱稻根系中分離得到462種菌株,其中有9株真菌可在干旱條件下提高水稻抗氧化能力,促進水稻體內脯氨酸和可溶性糖含量的提高,使水稻更具耐旱能力,從而增加水稻幼苗的鮮重和株高[61]。Mahreen等從水稻根際土中分離鑒定出8株耐旱菌,可產生胞外多糖、ACC脫氨酶、有機酸等物質。其中NM-2[枯草芽孢桿菌(B.subtilis)]、NM-4[嗜血布魯氏菌(Brucellahaematophilum)]、NM-6[蠟狀芽孢桿菌(B.cereus)]混合接種于 20% PEG-8000處理的水稻,與未接種菌劑水稻相比,可顯著提高幼苗生長和活力指數(shù),增加植株生物量和葉綠素含量,改善水稻干旱脅迫耐受性[62]。陳蘇等從東鄉(xiāng)野生稻根際土壤中篩選出菌株FO6蠟狀芽孢桿菌(B.cereus)」,可調節(jié)水稻的激素含量(細胞分裂素、脫落酸),減少干旱脅迫下光合色素的流失,提高光合速率,增強水稻在干旱環(huán)境中的適應能力[63]

3.4抵御金屬污染

金屬污染會嚴重影響水稻的生產和質量安全,利用微生物降低金屬污染對水稻的毒害作用,同時促進水稻的健康生長,是一種低成本、高效率的栽培方式。談高維等從Cd污染的水稻根際土中分離篩選出3株耐鎘菌。其中CDR-1[枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)]不僅具有良好的Cd鈍化能力,還對水稻生長有良好的促生作用。在不同濃度 Cd2+ 脅迫下,可促進水稻幼苗的生長,增加水稻幼苗生物量,并使水稻幼苗Cd含量降低34. 88% ~61.63% [64]。在Pramanik 等的研究中也篩選出菌株K32[假單胞菌(Pseudomonassp.)],同樣可以抵御Cd2+ 對水稻的危害,具有固氮,溶磷作用,并促進水稻幼苗的生長[65]。在聶宗偉的研究中,促生菌 F2[液化沙雷氏菌(Serratialiquefaciens)]和H3[巨大芽孢桿菌(B.megaterium)]可在低濃度As的條件下,提高水稻根表面鐵膜含量,減少土壤中As向水稻中轉移,使水稻南粳5055和隆兩優(yōu)華占的籽粒As 含量降低[66]。楊超研究發(fā)現(xiàn),2株深色有隔內生真菌可在高濃度 Pb2+ 脅迫下促進水稻分藥和根系生長,同時通過影響 Pb 在水稻體內的轉運和分布降低地上部分的 Pb 含量,緩解Pb對水稻的毒害作用[]。Pattnaik 等從Cr 污染土壤中鑒定出菌株CWWE-O6[陰溝腸桿菌(Enterobactercloacae)],可用于Cr污染土壤的修復,維持耕地肥力,并顯著提高 Cr 污染條件下水稻的生物量和產量[68]。

4PGPB在水稻抗病蟲害上的作用

水稻生育過程中會遭到多種病蟲生物的侵襲,嚴重影響水稻高產穩(wěn)產。將抗生物脅迫的PGPB施用于水稻植株上,不僅能有效保護水稻免受病蟲的侵害,還能促進水稻的健康生長[9]。應用PGPB作為一種水稻病蟲害防治手段,只針對病蟲害有效,不具有其他毒性,不產生環(huán)境污染;不會將遺傳物質轉移給其他生物,避免耐藥性的發(fā)生[70]。因此,接種PGPB用于對抗水稻病蟲害,是一種綠色且有效的方式,可以促進水稻產量的提高。

4.1 抗稻瘟病

稻瘟病是對水稻危害程度最大的病害,可發(fā)生在水稻生育的各個時期,嚴重影響水稻生長和收獲[71]。利用稻瘟病拮抗菌,可以有效降低稻瘟病對水稻的侵害和傳播,保證水稻健康生長。張建峰等從東鄉(xiāng)野生稻根際土中篩選出鏈霉菌TL-007[黑胡桃鏈霉菌(Streptomycesnogalater)],其發(fā)酵液對稻瘟病防治效果為 49.64% ,證明該菌株具有生防潛力;同時其發(fā)酵液處理的水稻幼苗苗高、生物質量明顯高于對照組,促生效果也十分顯著[72]。官穎研究發(fā)現(xiàn),菌株GYLH-1[特基拉芽孢桿菌(B.tequilensis)]能產生具有拮抗作用的蛋白酶、纖維素酶、明膠酶和過氧化氫酶,對稻瘟病具有良好的抑制效果;還產生鐵載體、ACC脫氨酶和IAA,具有促進水稻生長的潛力[73]。沙月霞分離得到3株具有抗葉瘟病且促生效果明顯的菌株[74]。供試菌株可分泌抗菌物質對病菌附著胞的形成過程,具有干擾與抑制作用;使稻瘟病菌細胞壁溶解,細胞萎縮畸形,達到抑制病菌生長的作用[74]。Lakshmanan 等從稻田土中分離出菌株E105[綠針假單胞菌(Pseudomonaschlororaphis)]和1O6[泛菌屬(Pantoeasp.)],2種菌株共同作用于水稻上,可降低水稻對As的吸收,還可誘導水稻抵御稻瘟病菌,促進水稻健康生長,增強根際氧化能力[75]。徐偉豪等利用延邊州農科院水田地里分離的光合細菌[莢膜紅假單胞菌(Rhodopeseudomonascapsulatus)]肥藥雙減對水稻稻瘟病影響中發(fā)現(xiàn),光合細菌培養(yǎng)液的噴灑對稻瘟病防治效果為 22.5%~28.1% ,肥料減氮 10% ,仍能保證水稻穩(wěn)產[76]

4.2 抗白葉枯病

水稻白葉枯病是一種世界性的細菌病害,其危害程度僅次于稻瘟病,由于近些年氣候和耕作條件的變化,白葉枯病的發(fā)生也在逐年加重[]。篩選既能防治水稻白葉枯病,又能促進水稻良好生長的促生菌,對于降低白葉枯病的感染,推進水稻高質量生產具有實際意義。馬靜靜等從金華市野外土壤中分離得到抗白葉枯病菌株St-79[硫藤黃鏈霉菌(Streptomycesthioluteus)],其發(fā)酵濾液在水稻品種日本晴、甬優(yōu)15、甬優(yōu)1540上的相對防效為65.95%~87.23% ,病斑抑制率可達 69.85% ~95.8% ;對水稻種子萌發(fā)和幼苗生長都有促進作用[78]。陳雅寒等使用皮爾瑞俄類芽孢桿菌BC-39對水稻白葉枯病進行防治試驗,結果表明,采用噴霧 + 灌根的處理方法效果最好,對水稻白葉枯病的防治效果達到 90.49% ;可有效促進水稻生長,提高水稻產量,增加土壤有益微生物[79]。Yasmin 等從巴基斯坦不同地區(qū)水稻土中分離得到512株菌,其中菌株BRp3[銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)]可用于防治白葉枯病,并促進水稻生長,增加水稻產量。BRp3菌株可分泌鐵載體、鼠李糖脂、HAQ等多種次生代謝產物,同時誘導水稻產生防御相關的酶,用以對抗白葉枯病菌[80]

4.3 抗紋枯病

紋枯病是較為普遍的病害,也是水稻三大病害之一,在全國各個稻區(qū)均有發(fā)生。獲得對水稻紋枯病有生防潛力的菌株,可降低農藥的使用量,是保障水稻綠色生產的重要方式。朱志炎等利用鏈霉菌 Sm4-1986 在防治水稻紋枯病效果的研究中,采用離體葉片試驗、無菌苗試驗、盆栽試驗以及大田試驗的方式,驗證鏈霉菌 Sm4-1986 具有防治水稻紋枯病的作用[81]。產生的6-戊基-2H-吡喃-2-酮(6-PP)可抑制立枯絲核菌菌絲生長,也可顯著促進水稻幼苗的生長[81]。金輝等從多種植物的根際土中分離得到菌株D1[短密木霉(Trichodermabrevicompactum)],對紋枯病抑菌效果達 80.82% 。在盆栽防治試驗中,使用D1菌株處理的水稻,無論是先接種病菌,還是后接種病菌,D1菌株都能有效防治病菌,降低病情指數(shù)。使用D1菌株處理的水稻產量增加,證明菌株D1不僅對紋枯病有防治作用,還對水稻有一定的促生作用[82]。Elsharkawy 等測試了4種假單胞菌對水稻促生長和抗紋枯病的試驗。在溫室試驗中,接種假單胞菌的水稻種子發(fā)芽率和活力指數(shù)高于空白對照;株高和干重高于感病對照組,水稻病情指數(shù)降低。在2季大田試驗中,也顯示出相似的試驗結果,水稻平均株高提高 52% ,水稻紋枯病發(fā)病率降低。假單胞菌提高了過氧化物酶和多酚氧化酶的產量以及PAL和NPR1基因的表達,從而限制了水稻紋枯病的發(fā)生[83] 。

4.4抗蟲

水稻蟲害也是影響水稻生長和生產的重要因素,長期使用農藥會導致害蟲抗藥性上升、環(huán)境農藥殘留和害蟲猖獗的問題[84-85]。有效使用生物防治手段,尤其是生防促生菌的應用,可降低蟲害發(fā)生率,減少環(huán)境污染,穩(wěn)定水稻根際微生物環(huán)境。Malviya等探究3種AMF組合施用不僅有助于控制根結線蟲發(fā)生,而且可以促進植株生長;促進水稻抗根結線蟲基因的表達,提高根中的木質素含量,降低病原生物侵襲[86]。田志來等分離得到白僵菌XJ8對水稻二化螟和稻水象甲的 LT50 值分別為4.94、6.51d,均高于對照菌株,說明菌株XJ8是水稻害蟲(水稻二化螟、稻水象甲)的高毒力廣譜性菌株[87]。Peng 等探究發(fā)現(xiàn),金龜子綠僵菌 CQMa421 對稻飛虱種群具有良好的抑制作用,同時對水稻葉際微生物群無顯著影響,可確保水稻正常生長[88] 。

5展望

在水稻生產中,各種生物或非生物脅迫都會對水稻的生長發(fā)育和生物產量造成嚴重影響。PGPB可通過生物調控、生物防治、生物修復的方式,提高水稻抵御不良因素的能力,促進水稻良好生長,改善水稻生長環(huán)境。因此,相比于使用化肥和農藥提高水稻生產效率,應用PGPB是一種安全的、可持續(xù)的、環(huán)境友好的有效方式[89]。但目前PGPB在水稻中的研究應用還存在諸多問題,如田間有效性問題,多數(shù)菌株僅在實驗室條件下進行特性評估,并不能保證其在田間的有效性[9];農民認可度低,農民對PGPB相關產品缺乏足夠認知,相關技術普及不到位,導致普及推廣范圍較低[];PGPB產品有效期短,受環(huán)境因素影響較大,長期儲存易失活、失效[92]

增加水稻產量和提升其品質是水稻從業(yè)者永恒的目標,在化肥農藥雙減背景下,調整化肥農藥施用總量和施用結構,增施微生物肥和生物型農藥,是提高水稻生產的必要舉措[93]。因此,大力開展PGPB資源收集及田間特性試驗,深人探究微生物與水稻互作機制,篩選培育高效、優(yōu)良、適應性強的PGPB菌株,提高PGPB產品的宣傳及技術指導,是未來水稻PGPB工作的研究重點,對推進水稻綠色產業(yè)發(fā)展具有重要意義。

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