三孢根霉(Trichoderma harzianum)和巴西固氮杆菌(Azospirillum brasilense)对番茄生长、果实品质、产量及限灌下水分生产率的影响

在干渴世界里的番茄

番茄是全球最受欢迎的蔬菜之一，但种植它们需要大量水分——这在易旱地区正成为日益严峻的挑战。本研究考察了根际友好微生物是否能在水资源短缺时帮助番茄维持产量，从而使农户和园丁在不牺牲产量或果实品质的情况下减少灌溉。

发掘土壤下的潜力

研究者聚焦于两种生活在植物根部周围的有益微生物：一种真菌Trichoderma harzianum（三孢根霉）和一种细菌Azospirillum brasilense（巴西固氮杆菌）。这些生物被认为能促进根系生长、改善养分获取并增强植物的耐逆性。在伊朗北部进行的为期两个生长季的田间试验中，番茄幼苗要么不处理，要么在定植前将根部浸入含其中一种或两种微生物的溶液中。随后在四种灌溉方案下种植，从常规灌溉到仅靠降雨，以观察这些微生物如何影响生长、果实产量以及水分转化为可收获番茄的效率。

根、叶与叶绿素

如预期的那样，减少灌溉会降低根重和叶面积，但生物处理缓和了这些损失。在充分灌溉条件下，接受微生物处理的植株——尤其是接受Trichoderma处理的——相比未处理植株表现出更重的根系和更大的叶片。即便将灌水降至常规量的75%，经Trichoderma处理的植株仍能维持与充分灌溉对照相当的叶面积。接种植株的叶片通常也含有更多的叶绿素，这一绿色色素驱动光合作用。更高的叶绿素水平与更重的根系和果实密切相关，表明更健康的叶片直接转化为更好的生长和产量。

糖分、色泽与胁迫信号

当水分变得匮乏时，植株会在内部化学成分上发生变化，表现出胁迫信号。在仅靠降雨且没有微生物帮助的条件下，叶片积累了最高水平的防护化合物，如类胡萝卜素和花青素，以及更多的葡萄糖、蔗糖和总糖。这些变化有助于植株应对干旱，但与较小的根系、叶面积和果重呈负相关。相反，在水分充足且接受生物处理的植株中，糖分和色素的积累较少，表明它们处于较低的胁迫状态。这一模式表明，微生物不仅仅是促进生长；它们还帮助植株避免进入高度胁迫的状态。

果实负载、坚实度与风味

对种植者来说，最重要的问题是收成如何。在这里，Trichoderma再次突出表现。在充分灌溉下，它产生了最高的鲜果重、干果重和总体产量——约比未处理植株高30%。值得注意的是，接受Trichoderma且仅获得常规水量75%的番茄，其表现大致相当于充分灌溉但未处理的植株，这暗示可在不损失产量的前提下节约部分灌溉用水。较干的条件自然会产生果实更坚实、可溶性固形物更多的番茄，这些性状通常与更浓郁的风味相关，但极端缺水会显著降低产量。Trichoderma与Azospirillum的组合并未持续优于单一处理，有时表现更差，可能是因为两种微生物在根区发生了竞争。

每滴水的更多番茄

除了产量，研究组还计算了生产每公斤番茄所需的水量。最佳的水分生产率出现在充分灌溉且使用Trichoderma的处理下，每公斤果实约需180升水——低于未处理或单独使用Azospirillum的植株。尽管严厉的减水仍会损害表现，但在适度缺水下，微生物处理，尤其是Trichoderma，有助于在维持产量的同时控制水分使用。总体而言，这项研究表明将这种有益真菌作为生物肥料使用，能够增强番茄根系、保持叶片更绿并在相同或略少的水量下产出更多果实，为在干旱加剧的气候下实现更可持续的番茄栽培提供了有希望的工具。

引用: Dehkordi, A.G., Mashayekhi, K., Mousavizadeh, S.J. et al. Effects of Trichoderma harzianum and Azospirillum brasilense on tomato growth, fruit quality, yield, and water productivity under deficit irrigation. Sci Rep 16, 7924 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39498-0

关键词: 番茄 干旱, 有益微生物, 生物肥料, 水分利用效率, 三孢根霉