王曉棟
摘 ? ?要:相比于果蔬生長(zhǎng)期,在其采摘之后會(huì)更容易出現(xiàn)病害問題,這對(duì)于果蔬的最終食用以及農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收益來說會(huì)有極大的不利影響,因此在果蔬采摘后要采取有效措施對(duì)其進(jìn)行防治。傳統(tǒng)的藥物防治雖能發(fā)揮出比較好的效果,但會(huì)損害人們的身體健康,因此,探討了應(yīng)用生物方式對(duì)果蔬采摘后進(jìn)行病蟲害防治,供參考。
關(guān)鍵詞:果蔬;采摘后;病害;生物防治
文章編號(hào):1005-2690(2021)19-0065-02 ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào):S436.3 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
果蔬采摘后發(fā)生病害會(huì)導(dǎo)致其逐漸腐爛,由此造成的損失是非常巨大的。無論是從果蔬販賣的商戶,還是從國(guó)家資源的角度來講,這都是一種極為不好的浪費(fèi)現(xiàn)象。為了減少這種浪費(fèi)與損失,過去人們會(huì)在果蔬表面噴灑化學(xué)殺菌劑來幫助延緩果蔬的腐爛,從而達(dá)到防治其病害的目的。
1 ? 常見的應(yīng)用于果蔬采摘后病害防治的微生物
全球最早使用果蔬采摘后病害防治的微生物是木霉菌,其主要是對(duì)草莓的灰霉病進(jìn)行防治。此后,有其他的細(xì)菌、酵母菌以及類酵母菌等逐漸發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用到了不同果蔬采摘后病害防治工作中。到目前為止,微生物在蘋果、柑橘、梨等果蔬采摘后病害防治中應(yīng)用最為成熟,同時(shí)部分拮抗微生物已經(jīng)商品化,比如丁香假單胞桿菌、枯草芽孢桿菌等[1]。除此之外,不太常見的、仍處于實(shí)驗(yàn)室階段的拮抗微生物,比如多粘芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、洋蔥假單胞桿菌等,還需對(duì)其進(jìn)行更多研究才能早日將其應(yīng)用到果蔬采摘后病害防治工作中。
2 ? 生物防治的作用機(jī)理
不同微生物對(duì)果蔬采摘后病害防治的作用機(jī)理是不同的,相關(guān)的作用機(jī)理主要可分為4大類,分別為抗生作用、競(jìng)爭(zhēng)作用、寄生作用以及誘導(dǎo)抗性。
2.1 ? 微生物的抗生作用
微生物抗生作用是指用于進(jìn)行果蔬采摘后病害防治的微生物會(huì)在作用過程中分泌出抗菌素,從而對(duì)病原菌有效抑制,最終達(dá)到防治病害的效果。這方面最為典型的是枯草芽孢桿菌,能夠分泌出伊枯草菌素來抑制果蔬病原菌的生長(zhǎng)。除此之外,洋蔥假單胞桿菌可以產(chǎn)生吡咯烷酮類抗菌素,能夠?qū)卟『Ξa(chǎn)生較好的防治作用。
微生物在對(duì)果蔬采摘后病害進(jìn)行防治的過程中,發(fā)揮抗生作用的主要是細(xì)菌,因?yàn)榧?xì)菌相較于其他類型的菌種所產(chǎn)生的抗菌素會(huì)更多樣。一般來說,同一種細(xì)菌在不同的生長(zhǎng)環(huán)境下可以產(chǎn)生多種不同的抗菌素,并且相同的抗生素也完全可以由不同的細(xì)菌來產(chǎn)生[2]。這意味著抗菌素的獲取會(huì)相對(duì)容易一些。就枯草芽孢桿菌來說,當(dāng)前已經(jīng)能夠從菌株中分離出的抗菌物質(zhì)多達(dá)幾十種,從小分子到復(fù)雜化合物應(yīng)有盡有,對(duì)細(xì)菌的抗生作用也各不相同。
2.2 ? 微生物的競(jìng)爭(zhēng)作用
微生物的競(jìng)爭(zhēng)作用是指兩種或者兩種以上的群體去搶奪同一種物質(zhì)。果蔬之所以會(huì)出現(xiàn)采后腐爛的問題,就是因?yàn)槠錉I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被病菌消耗,從而逐漸出現(xiàn)病害。利用與之存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的微生物,搶先一步占據(jù)果蔬表面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或者侵染位點(diǎn),那么原本會(huì)對(duì)果蔬產(chǎn)生病害影響的病原菌在缺少外部養(yǎng)分的情況下就很難萌發(fā),即使已經(jīng)萌發(fā),在生長(zhǎng)過程中也難以對(duì)果蔬的病害產(chǎn)生影響。
酵母菌以及類酵母菌通過競(jìng)爭(zhēng)為果蔬采摘后病害防治工作發(fā)揮作用,這類微生物可以與病原體進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)位置以及氧氣的競(jìng)爭(zhēng),搶先一步占據(jù)相應(yīng)的物理或者生態(tài)位點(diǎn),使得病原菌“無處下腳”。除此之外,酵母菌的優(yōu)勢(shì),是其繁殖的速度極為迅猛,可以在極為短暫的時(shí)間里迅速擴(kuò)張其菌群數(shù)量,在“搶位大戰(zhàn)”中占據(jù)數(shù)量上的優(yōu)勢(shì),能夠發(fā)揮出更大的阻擾作用,最終果蔬采摘后病害防治效果也會(huì)更好。
2.3 ? 微生物的寄生作用
寄生作用是指一種生物寄居在另一種生物的身體上或者身體內(nèi)部,通過汲取被寄居者的養(yǎng)分來幫助自己生長(zhǎng)的目的。這種寄生的關(guān)系在大自然中是普遍存在的,而微生物之間也存在著這種關(guān)系。一般來說,用于果蔬采摘后病害防治的微生物會(huì)通過吸附、纏繞或者侵入等方式對(duì)病原菌的生長(zhǎng)進(jìn)行抑制。因此某種程度上寄生與抗生是類似的,但前者的方式會(huì)更間接。比如拮抗酵母菌,能夠分泌出泌胞外水解酶,促使病原菌的細(xì)胞壁被降解,最終造成其整個(gè)細(xì)胞骨架被破壞,其能夠很好地防治病蟲害。
微生物在果蔬采摘后病害防治中發(fā)揮的寄生作用與抗生作用是比較類似的,但前者的方式可能會(huì)更柔和、更間接,這就造成了寄生作用很難在短時(shí)間內(nèi)獲得顯著的病害防治效果,因?yàn)槠淦鸬降姆乐涡Ч^于緩慢,病蟲害已經(jīng)對(duì)果蔬產(chǎn)生了較大的侵害,才開始發(fā)生作用,這對(duì)果蔬采摘后病害防治很難發(fā)揮出顯著的作用,因此一般不采用這種方式。寄生產(chǎn)生作用必須要存在一定的病原菌,而果蔬采摘后病害防治則是需要完全去消滅這種病原菌,二者間存在一定的矛盾。
2.4 ? 微生物的誘導(dǎo)抗性
誘導(dǎo)抗性是指幫助生物發(fā)生變異。植物在受到誘導(dǎo)后會(huì)發(fā)生一定的變異,原本不具備病原菌抗性的植物在被誘導(dǎo)后會(huì)擁有抗病能力,對(duì)果蔬采摘后病害的防治是從根本上解決問題的。使用病原物或者非病原物來進(jìn)行植物誘導(dǎo),植物在此過程中會(huì)獲得木質(zhì)素、羥脯氨酸糖、植物抗菌素等,最終增強(qiáng)其細(xì)胞壁的抗性,比如假單細(xì)胞誘導(dǎo)植物抗性,有些真菌也可以完成,還有芽孢桿菌,雖然與之相關(guān)的研究較少,但這些都能夠發(fā)揮一定的作用。
一般來說,在使用微生物進(jìn)行植物誘導(dǎo)后可能會(huì)出現(xiàn)3個(gè)方向的結(jié)果:①產(chǎn)生具有抗病性的代謝物,因此植物有了更強(qiáng)的病原菌抗性。②細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,比如出現(xiàn)乳突結(jié)構(gòu),擁有了與病原菌進(jìn)行對(duì)抗的武器,就能有效抑制其對(duì)果蔬的入侵。③誘導(dǎo)植物產(chǎn)生原本不能產(chǎn)生的一些物質(zhì),從而使其擁有抗病性。
當(dāng)然,果蔬采摘后病害的生物防治仍然非常復(fù)雜,除了以上所述的4種作用機(jī)制之外,可能還存在一些未被發(fā)現(xiàn)的作用機(jī)制,仍然需要更適合的條件以及更多的研究去對(duì)其進(jìn)行深入了解。
3 ? 生物防治在果蔬采摘后病害防治中的應(yīng)用前景
3.1 ? 細(xì)菌的病害防治應(yīng)用前景
細(xì)菌的生命力極為頑強(qiáng),即使在離體的條件下,也依然可以產(chǎn)生抗生素類以及酶類物質(zhì),從而在果蔬病害防治工作中發(fā)揮出較好的作用。尤其是脫離實(shí)驗(yàn)室階段,要真正將生物防治應(yīng)用在實(shí)際果蔬采摘后病害的防治工作中,會(huì)涉及商業(yè)生產(chǎn),而細(xì)菌的旺盛生命力以及其對(duì)存活環(huán)境的適應(yīng)性,都為相關(guān)的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供了極為有利的條件。比如芽孢桿菌就能產(chǎn)生耐熱的抗逆芽孢,對(duì)于其生產(chǎn)期間的繁殖,以及相關(guān)防菌試劑的加工極為有利。
因此,細(xì)菌在生物防治中的應(yīng)用前景極為廣闊,我國(guó)當(dāng)前與之相關(guān)的研究已經(jīng)能夠達(dá)到世界先進(jìn)水平,比如B916、B908、B3都是我國(guó)研究開發(fā)出的具有極為優(yōu)秀抗菌效果的枯草芽孢桿菌菌株,在果蔬采摘后病害防治工作中發(fā)揮了重要的作用。
3.2 ? 酵母菌的病害防治應(yīng)用前景
利用生防細(xì)菌產(chǎn)生抗菌素對(duì)果蔬病原菌的生長(zhǎng)進(jìn)行抑制,雖然效果不錯(cuò),但也會(huì)造成病原菌逐漸產(chǎn)生抗藥性,導(dǎo)致果蔬病害防治效果會(huì)越來越差。再者抗菌素的特性研究還不夠徹底,其在應(yīng)用過程中也有可能會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一些不好的影響。
國(guó)內(nèi)一些研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將相關(guān)的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了不會(huì)產(chǎn)生抗菌素酵母菌的身上,與拮抗類的微生物相比,酵母菌能夠發(fā)揮出抑制果蔬腐敗的作用,卻不會(huì)有抗菌素的產(chǎn)生,是更令人放心的一種可作用于生物防治工作的微生物。比如季也蒙畢赤酵母菌已經(jīng)進(jìn)入到了商業(yè)化生產(chǎn)階段。從生物防治的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展角度來看,與之相關(guān)的研究也會(huì)越來越多,甚至有可能成為生物防治的研究主流。
4 ?; 生物防治的發(fā)展趨勢(shì)
(1)合理地使用拮抗菌篩選方法?;诜肿铀絹斫⒐卟烧蟛『Φ纳锓乐螜C(jī)制,采用合理有效的離體方式來篩選出更加良好的拮抗菌。通過對(duì)遺傳工程手段的應(yīng)用來進(jìn)行拮抗菌的構(gòu)建。把胞外水解酶以及抗真菌蛋白基因?qū)朕卓咕校源藖硎罐卓咕陨硭邆涞幕钚院鸵志V獲得更進(jìn)一步的提升。
(2)添加低劑量化學(xué)殺菌劑或者其他相應(yīng)的物質(zhì)。在實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用的過程中,由于相關(guān)因素對(duì)拮抗微生物所造成的影響,會(huì)導(dǎo)致其病害防治功效一定程度降低,對(duì)拮抗生物間、拮抗微生物和低劑量化學(xué)農(nóng)藥混用的生物防治效果和一些采后所應(yīng)用的相應(yīng)保險(xiǎn)措施的研究意義重大,其深刻影響著后續(xù)生物防治的商品化。相關(guān)的研究者所開展的紅酵母在蘋果采后青霉素所表現(xiàn)抑制作用的過程中了解到,在用來進(jìn)行紅酵母制備的培養(yǎng)基中添加適量的鐵離子后,所制備完成的含鐵細(xì)胞紅酵母在霉菌方面所表現(xiàn)出的抑制效果要在一定程度上高于不含鐵的紅酵母。
5 ? 結(jié)束語
果蔬采摘后病害生物防治主要依靠于各種不同類型的微生物,包含細(xì)菌、酵母菌、類酵母菌等,相關(guān)微生物在果蔬的病害防治過程中各自發(fā)揮著抗生、寄生、競(jìng)爭(zhēng)以及誘導(dǎo)等不同的作用。與傳統(tǒng)的化學(xué)試劑相比,利用微生物對(duì)果蔬采摘后病害進(jìn)行生物防治是更環(huán)保、更安全的做法,今后還需要對(duì)其進(jìn)行更多研究,發(fā)展更綠色、健康的農(nóng)業(yè)。
參考文獻(xiàn):
[ 1 ] 鮑瑞峰,秦丹.果蔬采后病害生物防治的研究進(jìn)展[J].保鮮與加工,2009(3):1-5.
[ 2 ] 茅林春.果蔬采后病害微生物防治的研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2001(1):4-7.