作者：高游慧、張越、程小倩、鄭澤慧、吳學宏、董學會、胡躍高、王小芬

單位：中國農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院

近年來，藥用植物的連作造成了嚴重的根腐病。從生態(tài)平衡、社會安全和防治效果的角度來看，生物制劑是防治鐮刀菌根腐病最理想的方法。然而，其高昂的成本和不穩(wěn)定性限制了生物制劑的廣泛應用。農(nóng)用酵素是通過有機廢棄物發(fā)酵而成的微生物生態(tài)系統(tǒng)，是混菌自然發(fā)酵的過程，其低ph值能夠有效防止雜菌污染。并且農(nóng)用酵素具有成本低、效果穩(wěn)定、易操作的特點，已被廣泛應用于中國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，尤其是有機農(nóng)業(yè)。

中國農(nóng)業(yè)大學王小芬課題組先前的研究已表明農(nóng)用酵素是富含有益微生物和有機酸等代謝產(chǎn)物的生態(tài)系統(tǒng)，可以長效抑制土傳真菌（張越，2020）。但是，農(nóng)用酵素防治土傳病害的潛在機制尚不清楚。并且也急需采取措施加強農(nóng)用酵素的抗真菌活性（如：發(fā)酵原料的優(yōu)化）。

針對該問題，中國農(nóng)業(yè)大學王小芬課題組再次深入挖掘農(nóng)用酵素的生物防治機制，以黃芪為模式作物，尖孢鐮刀菌為模式病原菌，揭示農(nóng)用酵素對根腐病的防治效果和的作用機制，為今后土傳病害的防治提供新策略。該研究得到山西省大同市科技支持項目（2019001）資助，已在國際重要學術期刊Frontiers in Microbiology（5年影響因子：6.32）發(fā)表。該研究獲得山西省地方標準《中藥材農(nóng)用酵素施用技術規(guī)程》一項，為該技術的產(chǎn)業(yè)化推廣奠定了基礎。

學術期刊《微生物前沿》發(fā)表農(nóng)用酵素（Jiaosu）防治黃芪根腐病的文章

文章中首次揭示藥用植物農(nóng)用酵素富含芽孢桿菌、假單胞桿菌、乳酸菌等有益微生物和有機酸、醇、酚、酯等多種代謝產(chǎn)物。首次通過體外抑菌試驗證明了農(nóng)用酵素有效抑制鐮刀菌，其抗真菌活性隨著濃度的增加而增強，且微生物組分的抗真菌貢獻率達46.48%。

有益微生物和有機酸代謝產(chǎn)物的聯(lián)合作用使農(nóng)用酵素的抗真菌活性更加穩(wěn)定有效

為進一步揭示農(nóng)用酵素的生防機制，該研究采用定量PCR技術和冗余分析（RDA），結果表明：有益微生物和有機酸代謝產(chǎn)物的聯(lián)合作用使農(nóng)用酵素的抗真菌活性更加穩(wěn)定、有效。通過拮抗微生物的分離、篩選與鑒定，結果表明：芽孢桿菌屬是農(nóng)用酵素中最強的拮抗微生物。經(jīng)過盆栽試驗，進一步驗證了農(nóng)用酵素和拮抗分離株對黃芪鐮刀菌根腐病具有顯著防治和促生效果。

農(nóng)用酵素和拮抗分離株對黃芪鐮刀菌根腐病具有顯著防治和促生效果

文章還創(chuàng)新性提出“藥用植物全株循環(huán)生產(chǎn)模式”，即農(nóng)用酵素將廢棄資源轉化為生防制劑的資源循環(huán)利用模式。因此，農(nóng)用酵素的應用是鐮刀菌根腐病防治和藥用植物可持續(xù)發(fā)展的有前景的策略，并且可以通過資源循環(huán)利用模式打破生物制劑高成本的瓶頸。

藥用植物全株循環(huán)生產(chǎn)模式

結論

利用藥用植物地上部制備的農(nóng)用酵素具有低pH值、富含有益微生物和有機酸、酯、醇等代謝物的特點。離體抑菌試驗證明了：農(nóng)用酵素主要通過有益微生物（如芽孢桿菌、假單胞菌和乳酸菌）和有機酸代謝產(chǎn)物（如乙酸、甲酸、丁酸）的聯(lián)合作用有效抑制尖孢鐮刀菌。體內抗病試驗結果也進一步驗證了農(nóng)用酵素及其拮抗菌株可以顯著抑制鐮刀菌根腐病，促進黃芪生長。此外，藥用植物在種植過程中可以通過地上部制備農(nóng)用酵素，在將養(yǎng)分返還土壤、應用于生產(chǎn)過程中，進而起到抗病促生的效果，這種全株循環(huán)的資源循環(huán)模式可以打破生物制劑高成本的瓶頸。這些結果表明，農(nóng)用酵素可以被視為一種經(jīng)濟高效的管理土傳病害、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。