1、蚯蚓粪控制土传植物病害的初步研究

    近年来,由于杀虫剂的使用,使一些病原菌产生抗性,但又缺少有效的化学防治剂和拮抗植物品种。杀真菌剂的使用还造成了诸如毒性残留、杀害农业生态系统中的非有害生物等环境问题,这就促使人们寻求更有效的病害管理措施。将蚯蚓粪用于对土传病害的抑制是近年来蚯蚓粪应用的一种新的尝试。目前,把蚯蚓粪作为生物防治剂的研究资料还不多。蚯蚓能降低植物病害,如苹果斑釉病的发生,抑病方式是苹果果园中埋在土中的枯死叶子上的病原孢子的生长受到蚯蚓的抑制。蚯蚓的存在大大降低了生长在钙质砂壤土或红棕壤土中小麦的丝核菌根腐烂病的发生。在生长介质中加入蚯蚓粪,极大地抑制镰刀菌属病原真菌对西红柿的感染,随着蚯蚓粪加入量的增加,其抑病程度相应增大。而且,经高温灭菌后,蚯蚓粪的抑病性丧失,表明生物因素在起作用。所有这些初步研究表明,蚯蚓粪能一定程度抑制某些植物的土传真菌病害的发生。但对其他典型土传植物病害的抑制作用及对蚯蚓粪抑病机理的研究还没有涉及或只是作了试探性研究。

2、 蚯蚓粪对土传病害抑制的机制研究

  由上述所知,蚯蚓粪在一定程度上起到了生物控制病害的作用。这里所说的生物控制是指在一定条件下,通过加入任何活性有机物质,使得病原菌的生存活性降低,从而减少该病害的发生。

    研究表明,蚯蚓粪灭菌后,失去了控制病害的活性。灭菌后的蚯蚓粪水浸液在PDA培养基上反而刺激了镰刀病原菌的生长,表明蚯蚓粪中的化学因素对病害没有直接的抑制作用,而是生物因素在起作用,也就是强调了微生物及其代谢活性物质的作用。蚯蚓粪中富含微生物等活性物质,蚯蚓消化道是某些细菌和放线菌等微生物的一个小型活的“培养室”，有人测试表明,从消化道前端到后端,往往以对数指数的速度增加,因而在排出来的蚯蚓粪中含有大量的微生物。而且,由于蚯蚓粪营养丰富,排除的蚯蚓粪在第一周内细菌的数量还要成倍增加,直到数周后仍不下降。真菌菌丝通过蚯蚓消化道后会被破坏,但在30种不同地点的土壤及蚯蚓排泄物的真菌后发现,蚯蚓排泄物中真菌数量和种类都高于相应的土壤。由此推测出,微生物种群可能是影响蚯蚓粪抑制病害作用的主要因素。一方面,施加蚯蚓粪后,提高了根系微生物的活性,很快控制了根系土壤中的有机营养物质。因而,对于营养依赖型病原菌诸如Pythiumspp。,蚯蚓粪就是通过“一般性抑制”对其进行抑制的。因为,在一项对种子的分泌物与病害严重程度之间的相关关系研究表明,促使Pythiumspp生长的主要营养因素是来自于寄主植物的分泌物。另一方面,据研究表明,把蚯蚓粪加到琼脂培养基上,其拮抗真菌病菌的抑菌圈很明显。高温灭菌后,抑菌圈消失,表明微生物的拮抗作用和其代谢产物直接影响了病原菌的生长。这时蚯蚓粪是通过”特殊性抑制”机制发挥作用的。目前,从蚯蚓粪中分离出拮抗微生物,成功用于某些病原菌的生物防治中的实例还未曾见报道,但从一般性的堆肥中已分离出许多有效的拮抗菌,  到目前为止,虽然商品化可实用的控制土传病害制剂还很少,但在过去的十年中,这些菌剂的潜在使用和发展都得到了足够的重视。使用生物防治剂用来控制病害,除了对不同微生物的作用外,与生物控制有关的复杂的微生物相互关系也增加了确定抑病机理的难度。生物防治剂对病害抑制缺少一致性是最大缺点,使用生物防治剂的组合能部分解决这一问题。其原因是许多生物防治剂同时相互作用,能保证至少一种在环境条件变化时仍能起作用。