具有良好应用前景的生物农药——解淀粉芽孢杆菌

解淀粉芽孢杆菌属革兰氏阳性芽孢杆菌，需氧，革兰氏阳性菌，呈短杆状,具有防治植物病害、促进植物生长、改善根际土壤微生物种群结构等作用，对于病害防治、植物促生和果蔬采后保鲜等具有重要意义。该菌可以通过产生3－吲哚乙酸以及其他代谢产物促进农作物生长，其合成的脂肽类化合物、聚酮类化合物、细菌素能够对土壤中的致病菌产生拮抗作用，抑制病原菌的生长或繁殖，从而达到防治病害的作用。解淀粉芽孢杆菌能够调控植物自身基因表达从而增强对非生物胁迫的抗性，对调整土壤真菌群落结构进行调整，降低镰刀菌属等致病菌的丰度，提升子囊菌门、接合菌门和担子菌门等腐生菌的丰度，极大改善了土壤的微生态环境。

图1 解淀粉芽孢杆菌菌落图菌株图[1]

解淀粉芽孢杆菌主要通过四种机制发挥作用：1、产生抗菌物质，分泌大分子抑菌蛋白，小分子抑菌肽类以及酶等抗菌物质。2、溶菌作用，分泌的脂肽类和聚酮类等次级代谢产物，对病原真菌的生长和繁殖有抑制作用，导致菌丝顶端膨大或菌丝溶解。3、诱导抗性，解淀粉芽孢杆菌会引起苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）等一系列酶类活性变化，通过组织木质化、产生植保素、增强细胞机械强度，共同作用，抵抗病毒、细菌和真菌，从而提高宿主的抗病性。4、在空间和营养物质上的竞争，在果实的表面或者植株的体内器官迅速增殖，占据部分位点，通过与其菌丝相互缠绕，分泌特定的抗生素，或影响菌核形成，从而抑制霉菌菌丝生长[2]。

在环境保护上的应用

解淀粉芽孢杆菌可有效降解环境中的一些有毒物质，有些解淀粉芽孢杆菌菌株可把多种有机污染物作为主要碳源，不仅能抵抗海洋污损细菌，而且还对海带孢子的萌发和藤壶幼虫有明显的抑制作用。

而解淀粉芽孢杆菌抑制蓝藻的机理有很多方面，但是主要是产生多种抑菌物质，比如可以分泌抗生素、抗菌蛋白或多肽等活性物质来抑制藻类生长。

解淀粉芽孢杆菌不仅抑藻效果明显，对水体的负面影响小，而且对人畜也无危害。因此解淀粉芽孢杆菌在修复环境污染方面有着很大应用潜力。

在农业上的作用

目前解淀粉芽孢杆菌在农业上的应用主要有以下几点：1、作为生物肥料促进植株生长，提高植物品质；2、作为水果蔬菜的保鲜剂（见表1）；3、防治多种植物病害，降低植株感病率（见表2）。

表1 解淀粉芽孢杆菌在果蔬生长及采后保鲜方面的应用

表2 解淀粉芽孢杆菌在植物病害防治方面的应用

登记情况

截至目前，在我国登记有效期内的解淀粉芽孢杆菌产品较少，只有12个（见图2），其中3个是母药，其他的则为制剂产品。

图2：解淀粉芽孢杆菌登记情况(截止2023年2月28号)

市场前景

农业生产方面，解淀粉芽孢杆菌的植物促生与生物防治也取得一定的成果，在作物保护、促进植物生长和改良土壤等方面发挥着重要作用。

然而目前在植物生防菌的选择中，仍然主张多种生防菌混合使用。因为混合菌株不仅可以通过不同抑菌机制抑制不同病原菌，增加其抑菌广谱性，另一方面也可以减少菌株的选择变异性，提防治效果。

由于在自然条件下各种客观因素较多，植物促生与植物病害防治往往是生防菌、病原以及生长环境等多方面互作的结果。在农业生产上通过将解淀粉芽孢杆菌施在田间，有望将生物除污、植物促生和生物防治有效结合并提升至新高度。

解淀粉芽孢杆菌对植物病原真菌与细菌有显著的防治效果，作为生物农药可适当替代化学农药，在种植业、水产养殖业上具有良好应用前景。