松软的面包、劲道的面条、喷香的馒头、酥脆的饼干……这些我们爱吃的美食,都来源于一种粮食作物——小麦。
然而这种主粮作物,却深受赤霉病的危害,威胁我国粮食安全和食品安全。
如何解决小麦“传染病”,让人们吃到放心的面点?浙江大学农业与生物技术学院资源利用与植物保护专业2021级硕士生孙加鑫提出“以菌治菌”的生物防治方案,在麦田土壤中成功分离出高效防控小麦赤霉病的生防菌株,在基础研究和产业应用方面,都体现出巨大潜力,为防治小麦“传染病”,提出了“新药方”。
“情况看起来确实比没喷菌剂的好了很多,腐烂和红色霉层的症状都轻了很多。”孙加鑫收完最后一捆麦子后直起身,脸上露出满意的微笑。
时间追溯到2021年,孙加鑫刚刚进入浙大校园,开启研究生生涯。一心学农的他,总想运用自己的专业知识,为国家的农业生产做点事情。他将目光投向了我国重要粮食作物——小麦。
小麦赤霉病是当前制约我国小麦产业发展的重大真菌病害,全国年均发病面积约占总种植面积的20%,严重威胁小麦生产安全;同时,病菌侵染小麦过程中还会产生呕吐毒素等真菌毒素,危害食品安全。该病害已被农业农村部列为一类农作物病害。
生物防治是植物保护领域的一个热点概念,即利用有益生物抑制有害生物,从而防止病害对作物造成的不良影响。
孙加鑫便是看到了“生物防治”方法在植物病害防治领域的潜力和前景。在农业与生物技术学院小麦病害研究团队负责人马忠华教授的支持、导师陈云教授的指导下,他开始围绕“小麦赤霉病生防资源挖掘与利用”展开了相关研究。
万事开头难。为了能更加广泛收集对赤霉病菌具有潜在拮抗作用的菌种,2022年3-5月,孙加鑫去往江苏、安徽两省共19个县市,收集当地农业试验田里的水稻、麦子和玉米的秸秆样本。
在这些样本中,孙加鑫共分离得到6622株可培养微生物。在对这六千多个菌株进行抑菌活性评价后,他惊喜地发现有600多株菌有抑菌作用,其中12株菌在学术界研究较少。这12株菌便成为孙加鑫主要的研究对象。
令人振奋的是,经过实验验证,细菌中有6株链霉菌的防病害减毒素效果都超过了70%;生防青霉菌株Pa810的田间防效也超过了50%,这也是首次发现该类真菌可用于赤霉病防控,为赤霉病生物防治提供了新资源。
同时,在导师的指导下,孙加鑫研发了生物防治与化学杀菌剂协同防控赤霉病的技术,田间防效超过85%,且化学农药使用量降低20%以上。该成果获得浙江省专业学位研究生优秀实践成果。陈云教授将这一成果结合长期积累的生物防治经验总结提炼后撰写成报告,得到国家有关部门的关注。(吴婉欣 谭帅 王湛)