一、冬季土壤生态失衡与土传病害高发机制
冬季低温环境显著抑制了土壤中有益微生物的活性,而部分土传真菌(如镰刀菌 Fusarium spp.、丝核菌 Rhizoctonia spp.、疫霉菌 Phytophthora spp.)却能在5–15℃范围内维持一定侵染能力。据中国农业科学院2023年发布的《设施蔬菜连作障碍调研报告》显示,在华北地区日光温室中,冬季黄瓜、番茄等作物根腐病发病率高达38.7%,其中由 Fusarium oxysporum 引起的枯萎病占比达62%。

低温不仅削弱植物免疫系统,还导致土壤有机质矿化速率下降,pH值偏酸(普遍降至5.8–6.2),进一步加剧病原菌定殖优势。因此,传统化学杀菌剂在低温下药效衰减明显(降解半衰期延长30–50%),亟需一种兼具生态安全性与低温适应性的生物防控策略——“以菌抑菌”施肥法应运而生。
二、枯草芽孢杆菌:低温高效拮抗菌的核心优势
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为革兰氏阳性、产芽孢的杆状细菌,具备三大核心功能:
强抗逆性:其芽孢可在–20℃至60℃环境中长期存活,萌发温度低至4℃,远优于多数放线菌或假单胞菌;
多机制抑病:通过分泌脂肽类抗生素(如iturin A、fengycin)、蛋白酶及挥发性有机化合物(VOCs),直接抑制病原菌菌丝生长;
诱导系统抗性(ISR):激活植物JA/ET信号通路,提升POD、SOD、PAL等防御酶活性。
2024年山东省农科院田间试验表明,在12月施用含 B. subtilis CGMCC No.1951 菌株的生物菌肥后,番茄根际 Fusarium DNA拷贝数下降82.3%,植株根系活力(TTC还原法测定)提升41.6%,产量较对照组增加19.8%。
三、冬季“以菌抑菌”施肥实操技术要点
1. 菌剂选择标准
优选具备以下特征的枯草芽孢杆菌制剂:
活菌含量 ≥ 2×10⁹ CFU/g;
芽孢率 ≥ 90%;
含有复合代谢产物(如iturin类物质 ≥ 150 μg/g);
已登记农业农村部微生物肥料产品(登记证号格式:微生物肥(202X)准字XXXX号)。
典型商品如“百抗®枯草芽孢杆菌可湿性粉剂”(有效活菌数5×10⁹ CFU/g)、“根卫士®颗粒菌肥”(含 B. subtilis QST713 菌株)等,均通过低温胁迫测试(4℃储存90天活菌保持率>85%)。
2. 施用时机与方式
基施:整地前7–10天,按每亩2–3 kg菌肥混入有机肥(腐熟羊粪或豆粕堆肥,C/N比25:1)共同撒施,翻耕深度≥20 cm。此举可构建“菌-肥-土”三位一体微生态屏障。
穴施/沟施:定植时,将菌肥与细土按1:10混匀,每穴施入15–20 g,确保根系直接接触高浓度有益菌群。
灌根:缓苗后7天内,用500倍液(即2 g/L)菌剂溶液灌根,每株200–300 mL,间隔15天一次,连续2次。
关键提示:避免与铜制剂、硫磺、高浓度化学杀菌剂(如多菌灵>500 ppm)混用,以免杀灭活菌。若需轮用,应间隔≥7天。
3. 环境协同管理
土壤温度:施用时地温宜≥8℃,可通过覆盖黑色地膜提升5–8℃;
水分控制:保持土壤含水量60–70%田间持水量,过湿易导致厌氧环境抑制芽孢萌发;
碳源补充:配合施用低分子量有机碳(如海藻酸、黄腐酸钾5–10 kg/亩),为枯草芽孢杆菌提供快速能源,加速定殖。
四、延伸:与主题契合的菌肥知识体系
除枯草芽孢杆菌外,以下菌种在冬季土传病害防控中亦具协同价值,但需科学配伍:
解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens):与枯草芽孢杆菌同属,产bacillomycin D能力更强,对 Rhizoctonia solani 抑制率达76.4%(体外平板对峙试验);
哈茨木霉(Trichoderma harzianum):虽为真菌,但具重寄生能力,可缠绕并溶解病原菌菌丝。然而其最适生长温度为25–30℃,冬季单独使用效果有限,建议与枯草芽孢杆菌按1:3比例复配,形成“细菌+真菌”双轨防控;
淡紫紫孢菌(Purpureocillium lilacinum):主要用于线虫防治,若田块同时存在根结线虫与真菌病害,可于秋季提前施用,冬季则以枯草芽孢杆菌为主导。
误区警示:市面部分“复合菌肥”宣称含10种以上菌株,实则因种间拮抗(如芽孢杆菌分泌的surfactin可抑制部分放线菌)导致实际定殖率不足10%。冬季防控应坚持“少而精”原则,聚焦1–2种经低温验证的高效菌株。
五、结语
冬季“以菌抑菌”并非简单替代化学农药,而是通过重构根际微生物组稳态,实现病害的生态阻控。枯草芽孢杆菌凭借其低温适应性、多重抑病机制及与有机肥的高度兼容性,成为当前最可行的技术路径。未来,结合宏基因组学指导下的菌群精准设计,将进一步提升该模式在寒区农业中的应用效能。
实践者需谨记:菌是活的,肥是载体,土是战场,时是关键。唯有四者协同,方能在寒冬之中,为作物筑牢地下防线。