土壤“病”了，給作物供應再多養(yǎng)分也沒有用。近年來，土壤養(yǎng)分周轉不暢、污染難以消解、土傳病害頻發(fā)，土壤微生態(tài)失衡成為農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境領域亟待解決的難題。北京時間12月3日，南京農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境科學學院沈其榮教授團隊在國際頂級學術期刊《自然生物技術》發(fā)表最新研究成果。該成果揭示，土壤中的噬菌體不僅可以“專性獵殺”和“精準靶向”病原菌，降低其生存競爭能力，同時還能重新調整根際土壤菌群的結構，恢復群落多樣性，增加群落中拮抗有益菌的豐度。

噬菌體精準調控病原菌-根際菌群互作圖，受訪者供圖

青枯菌在土壤中存活時間長，能夠侵染番茄、茄子、辣椒、煙草、生姜、花生等400多種植物，常導致作物減產(chǎn)，甚至絕收。韋中博士介紹，傳統(tǒng)化學農(nóng)藥和熏蒸等方法短期內見效快，但病原菌容易形成耐藥性，再加上農(nóng)藥和熏蒸劑靶向性不強，在殺滅病原菌的同時也破壞了土壤正常的微生物群落，危及到土壤微生物的生態(tài)功能，很可能導致病原菌二次侵染時造成更大危害。

噬菌體是一類專性侵染細菌的病毒，在環(huán)境中普遍存在，其數(shù)量級可達109/g土，可對特定病原菌的精準裂解，并且能夠動態(tài)壓制病原菌數(shù)量。

目前，國內外不少學者在醫(yī)學、養(yǎng)殖、果蔬保鮮、農(nóng)業(yè)病害防控等領域做了不少嘗試,但噬菌體在土壤中抑制土傳病原菌的作用機制還沒有弄清楚。

如何用噬菌體“消滅”土傳青枯病?南農(nóng)微生態(tài)與根際健康實驗室，從廣西、江蘇、浙江和江西不同地區(qū)分離到1000多株病原青枯菌，并篩選到能高效裂解病原菌的噬菌體，再根據(jù)噬菌體的來源和侵染特性等選擇了4株噬菌體為材料，組合成不同豐富度的噬菌體組合，以提高噬菌體療法的效果。最后通過溫室和大田研究，發(fā)現(xiàn)噬菌體組合能夠顯著降低青枯病的發(fā)生。

噬菌體裂解病原青枯菌形成的噬菌斑，受訪者供圖

該成果發(fā)現(xiàn)，噬菌體組合多樣性越高，病原菌成功突變抵御噬菌體的概率越低，即便有一些青枯菌成功突變、殘存了下來，但它們的生長顯著減緩，這說明它們與土壤中其它微生物競爭的能力減弱，再次侵染作物根系的能力會下降。因此，噬菌體組合獵殺并致弱病原菌是其在根際發(fā)揮作用的一個重要機制。