木霉菌生物防治及促进植物生长机制研究进展

(整期优先)网络出版时间:2022-09-05
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木霉菌生物防治及促进植物生长机制研究进展

林雪芳

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摘要:木霉菌的主要特征是适应能力强,可存在于植物根系中,对于植物的生长和抗性的增强有着重要的作用。初步研究发现,木霉菌属于重要的防治资源,被视为当前生物防治研究的核心。从宏观角度来看,生物防治机制分为四大类,首先是竞争作用,其次是重寄生作用,第三是抗生作用,第四是诱导植物抗性。木霉菌通过自身的特征,改变土壤微生物的环境,使土壤中生物群落结构更加合理,为土壤提供充足的养分,此时,植物的抗病性也在随之增强。本文中,笔者对木霉菌进行了深入的分析,探讨了其在生物防治角度的重要作用,为促进植物生长研究提出了广泛的思路。

关键词:促进植物生长;木霉菌;木霉生物肥;生物防治机制

前言

微量元素是植物生长的前提,也是提高植物抗病性的重要因素。木霉菌通过自身能力能够帮助植物吸收养分,并且实现对土壤中微量元素的固定。常见的是固氮和解磷等。初步研究发现,木霉菌与植物根系结合以后,为植物氮元素的储存提供了有利的条件,尤其是大量菌根的存在,为氮元素的运输打下了坚实的基础。另外,木霉菌对于土壤中磷的吸收也有重要的作用。铁元素对于植物的生长同样意义非凡,而在碱性条件下,铁元素往往以复合物的形式存在,这对于植物的生长是非常不利的,此时,木霉菌将抑制铁元素的吸收,尤其是将铁氧化物排除在外,减轻其对植物的损伤。

1木霉菌的生物防治机制

1. 1竞争作用

竞争作用在生物的生长中较为常见,不少植物也会因为竞争能力的不足而被淘汰。竞争作用体现了多个角度,首先是营养物质的竞争,其次是光照等的竞争。木霉菌与植物根系的结合,可提高植物的竞争能力。首先来说,木霉菌属于腐生型真菌,其适应能力较强,可在短时间内繁殖并迅速生长,这也是提高植物抗性的有效手段,为植物的健康生长创造了条件。其次,木霉菌抗性强,往往会对其他的病原菌形成抑制作用,进而从侧面角度确保了植物的生长。近年来研究发现。木霉菌广泛存在于植物根系表面,其根系周边菌落的密度较低,而营养物质含量丰富,这关系到植物的健康生长。

1. 2重寄生作用

木霉菌的重寄生作用较为突出,其能够杀死寄主,这个过程包括着识别、接触、缠绕、寄生等步骤。首先来说,木霉菌通过菌丝表面的细胞去识别寄主,等待识别完成后,将分泌出特殊的物质,引导菌丝沿着寄主的方向进行生长,直至完全缠绕。随后,木霉菌的孢子将附着在寄生菌的菌子上,分泌大量的水解酶,水解酶可以直接融化寄主细胞,此时寄主细胞将因细胞破碎而死亡,而木霉菌从寄主细胞中获得养分。部分学者指出,木霉菌分泌的物质可轻易穿透细胞壁,并在短时间内杀死细胞,木霉菌获取营养物质后,使得自己迅速繁殖,此时的寄主细胞或者失去行动能力,或者直接死亡。

1. 3 抗生作用

木霉菌的抗生作用较为常见,其也是目前最有效的生物防治机制。简单来说,木霉菌与寄生菌对抗过程中会形成大量的化学物质,该类物质属于非挥发性的代谢产物,例如乙烯、乙醇、酮类等物质。随着时间的推移,木霉菌将会形成次级代谢产物,该产物主要以低分子混合物为主,是由初级代谢产物经过复杂的渠道或途径所形成。在不同的环境下,木霉菌所形成的次级产物种类不同。有的学者认为,木霉菌可以促进马铃薯植物根系的生长,其在马铃薯根系周围发现了大量的次级性产物。该类产物对于马铃薯的生长有着积极的促进作用。这说明,木霉菌的抗生作用对马铃薯的生长意义较大。还有的学者将研究重点放在了木霉菌与寄生菌的互作过程,认为木霉菌所形成的次级产物类型往往依赖于寄生菌的类型,而不同的寄生菌将会形成差异化的产物。

1. 4诱导植物抗性

经过深入探索发现,木霉菌不仅仅存在于土壤中,植物的根、茎叶、表面也会存在大量的木霉菌。木霉菌的主要作用是预防病虫害,其形成的分生孢子也在病虫害的防治中有着重要作用,这是学者们研究的重中之重。对于植物根系的木霉菌来说,其可以有效的识别植物的种类,并根据需求附着在植物根系表面,通过分泌大量的化学物质,在植物根系表面形成泡状结构。在随后的时间里,木霉菌将逐渐渗透到植物根系体内,位于表皮与皮层之间,也就是在第一、第二层细胞间,帮助植物进行营养物质的交换。对于植物根茎叶的木霉菌来说,其往往会分泌大量的糖类物质,常见的是单糖、二糖等,目的是改善植物的抗药性,强化植物的光合作用,这也是促进植物生长的重要方式之一。木霉菌在植物根系中大量繁殖,通过植物根系获得自身有效的养分,并给予植物充分的营养,与此同时,木霉菌分泌蛋白质、纤维素等化学物质,降解植物细胞壁,形成共生。

2木霉菌促进植物生长机制

木霉菌对于植物生长的促进是非常显著的,可以提高植物的生长高度,也可以增加植物的产量。部分学者研究发现,存在木霉菌的植物,其生长高度可增加18%,产量可提高23.5%。这说明木霉菌在根部形成了大量的营养物质,且分泌有效的化合物,促进了植物的生长,根系中积攒了氮、磷、钾等营养物质,为植物果实的增加和产量的提高打下了坚实的基础。通过对西红柿的种植发现,接种木霉菌的西红柿,不仅产量增加,更为明显的是茎直的生长,增长发芽率,叶苗面积的增加。这同样说明,木霉菌对于植物幼苗生长也有重要的作用。研究黄瓜的根系,发现接种木霉菌的黄瓜,其根的生长速度更快,根系更加发达,形成了大量的侧根。

正是由于木霉菌与植物根系的共生作用,使得植物根系周围形成了稳定的环境,大量的有益菌在此处聚集,为植物营养物质的积攒创造了有利的条件。随着时间的推移,植物根系周围氮磷钾的含量不断增加,此时植物获得了充足的养料,其生长过程也将会更加的快速,形成了较强的抗逆能力。初步研究发现,木霉菌有助于植物根系有机物的分解,此时植物的光合作用更加的高效,土壤中的营养物质得以充分利用。

环境的变化是不可避免的,植物生长环境也是一样,如果环境发生了变化,木霉菌为了自身的生长,往往会帮助植物抵御外界环境,常见的是营养物质的供给和酸碱环境的调节。部分学者研究发现,在马铃薯的种植过程中,如果土壤的酸碱度发生了变化,木霉菌将会分泌化学物质,调节土壤的酸碱度,以适应植物的生长。

生长素是植物生长的根源,木霉菌在植物根系分泌的物质能够刺激植物分泌生长素,确保植物快速的生长。小麦种植研究中发现,分裂时期的小麦有着较高的生长素浓度。如果此时接种木霉菌,那么小麦根系当中的生长素浓度还会继续增加,并且小麦茎叶当中的生长素浓度也会随之提高,这为小麦果实的膨大打下了基础,也为小麦抗病虫害的生长创造了条件。这说明,木霉素在植物生植物生长素的,形成过程中存在着一定的刺激作用。

3展望

综上所述,植物生长是当前研究的重要话题,而植物抗逆性的增强是研究的重中之重。木霉素有着重要的防治作用,对于植物的生长也存在着一定的促进能力。为此,本文进行了深入的探讨,尤其是为植物的正常生长和果实产量的提高,摸索出了一条有效的道路。正是由于木霉素与植物根系的相互作用,使得植物得以健康生长,这也将成为未来的研究核心,需要相关人员的继续努力。

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