Biological treatments with Bacillus and Trichoderma reduce cassava root rot under controlled conditions
本研究表明，特定的土著芽孢杆菌（*Bacillus*）和木霉属（*Trichoderma*）分离株，特别是芽孢杆菌混合物 3（*Bacillus* mix 3）和非孢光滑木霉（*Trichoderma asperellum*）TRI81，在受控条件下能有效减轻木薯根腐病并促进植物生长，支持了其在综合病害管理中的潜力。
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木薯是数亿人的重要作物，其提供的淀粉质块茎是热带地区主要的食物来源。然而，这种植物面临着来自土壤中真菌的持续威胁，这些真菌会导致根腐病。这些疾病并非由单一敌人引起，而是由多种不同真菌物种组成的复杂组合造成的，它们攻击根部和茎部，将健康的组织变成干燥、脆弱的木质或黑色、腐烂的黏液。由于这些病原体生活在地下，并可能隐藏在残留的植物残骸或用于种植的感染插条中，传统的化学喷雾往往收效甚微。农民和科学家们正越来越多地转向生物防治，这是一种利用环境中已存在的有益微生物来对抗有害微生物的方法。其核心理念是引入友好的细菌或真菌，使它们能够竞争过或直接阻止致病生物，从而提供一种可持续的方式来保护作物，而不依赖于剧烈的化学物质。
在最近的一项研究中，研究人员致力于寻找最适合保护木薯免受根腐病侵害的本土微生物。他们首先收集了十种来自芽孢杆菌属（Bacillus）的不同细菌菌株和三种来自木霉菌属（Trichoderma）的真菌菌株。这些微生物是该地区的本土品种，此前从未被共同测试过针对危害木薯的特定真菌。团队首先在实验室环境下测试了这些潜在的防御者，将它们与导致干性根腐病和黑根腐病的一系列有害真菌进行对抗。他们将有益微生物和有害真菌放在同一个培养皿中，以观察哪些组合效果最好。结果显示，没有哪一种微生物是万能的英雄；相反，其有效性完全取决于特定的配对。某些细菌非常擅长抑制一种坏真菌，但对另一种则毫无作用。在真菌防御者中，一种被称为 Trichoderma asperellum TRI81 的菌株脱颖而出，它具有抑制导致干性根腐病真菌的能力，而另一种菌株在对抗黑根腐病真菌方面表现更好。
从实验室转向更真实的模拟环境后，研究人员选择了最有潜力的候选对象，在活体木薯植株上进行测试。他们选择了两种不同的木薯品种——“BRS Kiriris”和“BRS Formosa”，以观察治疗是否在不同类型的作物上同样有效。团队创建了几个处理组：一些植物仅接种有害真菌作为对照组，而另一些则接种了有益微生物或其组合。他们测试了木霉菌株 TRI81、三种不同的芽孢杆菌混合物，以及先施用细菌、两周后再施用真菌的组合。植物生长在装满无菌沙子和蛭石的杯中，这种设置使科学家能够完美控制环境，同时引入疾病和处理措施。
实验表明，生物处理确实产生了显著差异，但结果因木薯品种而异。对于“BRS Formosa”品种，处理效果非常成功。使用特定细菌混合物（称为 Bacillus mix 3）处理的植物，其发芽率更高，生长得更高，并形成了更强壮的根系，相比之下，未处理且带有疾病的植物表现较差。当这种相同的细菌混合物与稍后施用的木霉菌结合时，也有助于减少茎部插条内部的腐烂程度。这些植物不仅在生存，而且在疾病存在的情况下依然茁壮成长。 “BRS Kiriris”品种也从处理中受益，表现出改善的发芽和生长情况，但结果不太一致，且其改进在统计学上不如 “BRS Formosa” 那样清晰。这种差异凸显了生物防治的成功高度依赖于所处理植物的具体遗传构成。
研究结论指出，虽然这些本土微生物展现出了巨大的潜力，但它们并不是在任何情况下都同样奏效的“灵丹妙药”。研究人员发现，细菌混合物与真菌制剂的结合并未产生大于部分之和的超强协同效应；相反，两者配合良好，互不干扰。最有效的处理是细菌混合物 3，它能持续改善植物健康并减轻疾病症状，尤其是在 “BRS Formosa” 品种中。然而，研究人员谨慎地指出，这些结果是在使用人工土壤的受控短期实验中得出的。尽管研究结果表明这些微生物可能成为农民的宝贵工具，但研究强调，有必要在真实的农田和自然土壤中进行进一步测试，以确认它们在实验室之外是否也能表现得同样出色。这项工作为开发可持续的木薯保护策略奠定了坚实的基础，证明了合适的本土微生物组合可以帮助作物抵抗威胁其生存的复杂疾病网络。
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