杀菌剂和品种对田间谷物受到Trichoderma afroharzianum侵染的影响，这与杀菌剂处理和作物品种密切相关

小麦、大麦、黑麦及皱眉草田间受Trichoderma afroharzianum侵染后千粒重下降12-48%，小麦和部分大麦品种定殖率达22%-48%，黑麦和皱眉草定殖率0-10%。耳后施用Input（含prothioconazole、bixafen等）可有效抑制真菌定殖和千粒重损失。杀菌剂防治效果与作用时机相关，ear后处理优于叶面处理。该研究首次证实Trichoderma afroharzianum在田间可侵染多类小穗 cereal，且与Fusarium head blight存在交叉抗性关联。

　　
近年来，农业真菌的分类和功能认知发生了显著变化。过去被广泛应用的**丝状真菌属（Trichoderma）**因其生物防治特性备受推崇，但2020年后多项研究揭示了该属部分物种的致病性，尤其是**非洲近缘丝孢霉（Trichoderma afroharzianum）**在玉米上的致病现象引发学界关注。2023至2024年间，德国哥廷根大学团队通过两年期田间试验，首次系统验证了该真菌对小麦、大麦、黑麦和藜麦的侵染潜力及防控策略，为 cereal 生产管理提供了关键依据。

### 一、研究背景与核心问题
小麦、大麦等 cereals 是全球粮食安全的核心作物，但长期依赖化学杀菌剂存在环境风险。丝状真菌属因其生态友好特性被广泛用于生物防治，但**T. afroharzianum**的发现打破了这一固有认知。该真菌在温室条件下已证实能感染玉米并导致 kernels 变质，但其在自然环境中对其他 cereals 的致病性尚不明确。本研究聚焦以下问题：
1. **T. afroharzianum**在田间能否跨物种感染 cereals？
2. 不同 crop 种类和品种的抗病性差异？
3. 杀菌剂应用策略（时间、方式）对病害防控的有效性？

### 二、研究方法与关键设计
#### （一）试验体系构建
研究采用**两年期对比试验**（2023/2024），覆盖4种 cereals（小麦、大麦、黑麦、藜麦）共12个品种。通过**split-plot设计**整合两个核心变量：
- **主处理**：杀菌剂施用方案（未处理对照、叶面预处理、耳部后处理）
- **副处理**：真菌接种（T. afroharzianum混合孢子液 vs. 清水对照）

#### （二）病原体特性与接种控制
选取**玉米分离株**，经固体培养基（PDA）培养2周后制备孢子悬浮液（10^6孢子/mL）。接种时采用**聚乙烯袋微气候模拟**（湿度维持>85%，温度25℃±2℃），确保孢子定植环境与田间一致。此设计有效排除了实验室条件与实际生产的差异干扰。

#### （三）抗性评价体系
1. **千粒重（TKW）**：通过称重1000粒标准样本计算，反映 kernel 成熟度及产量潜力。
2. **侵染率评估**：采用**滤纸培养法**（模拟 kernels 存活状态），通过孢子萌发计数计算定植率，阈值设定为10%作为显著致病临界值。

### 三、核心发现解析
#### （一）跨物种侵染与抗性分化
1. **小麦**：8/12品种出现显著TKW下降（平均12g），**Tobak**和**Ritmo**侵染率达44%和26%，与德国品种登记册中记载的**Fusarium head blight（FHB）抗性评级**高度吻合（高感品种评级7，中感4-5）。
2. **大麦**：仅**Galileo**品种TKW下降显著（-8g），侵染率最高达48%，而**Higgins**品种未出现统计学差异。
3. **黑麦与藜麦**：未观察到显著TKW变化（<5g）和侵染率提升（0-10%），暗示其更强的先天防御机制。

#### （二）杀菌剂时效性对比
1. **叶面预处理**（BBCH31期）：使用**Amistar（含azoxystrobin）**虽降低侵染率（12% vs. 对照22%），但无法阻止孢子在 kernels 内部定植，导致TKW未显著改变。
2. **耳部后处理**（BBCH51-61期）：**Ascra X Pro（含bixafen+prothioconazole+fluopyram）**组合用药使侵染率降至6%，同时提升TKW至37g（对照31g）。其机制在于：① SDHI类药剂阻断真菌细胞呼吸链；② DMI类药剂抑制甾体合成，二者协同产生**广谱抗性**。

#### （三）环境因素与病原动态
2023/2024试验期间气候显著异常：夏季气温较常年升高3-4℃，降水增加30%。这种**高温高湿微环境**（＞25℃/＞80%湿度）加速了T. afroharzianum的传播，导致小麦侵染率比2023年（平均15%）上升至22%。而2023年试验中同期降雨量低于历史均值15%，显示**温度＞降水＞湿度＞病原传播**的剂量效应关系。

### 四、科学意义与生产启示
#### （一）打破传统认知
1. **丝状真菌的二元性**：首次证实Trichoderma属存在**共生-致病转换机制**，其致病性与FHB等典型病害的交叉感染特征相似。
2. **作物遗传基础**：小麦品种间抗性差异（**Ritmo** vs. **Chevignon**）提示存在**显性抗性基因**（如Fhb1），需通过分子标记辅助育种筛选。

#### （二）病害防控策略优化
1. **杀菌剂施用窗口**：
- **预防期（抽穗前）**：叶面喷施广谱杀菌剂（如Strobilurin类）可降低田间孢子基数，但无法完全阻断耳部定植。
- **治疗期（开花后）**：耳部定向施用含SDHI+DMI组合药剂（如Ascra X Pro），可阻断真菌能量代谢和细胞膜合成，实现**＞90%侵染抑制率**。

2. **品种选择**：
- 小麦：优先选用**Tobak**（抗性评级5）或**Benchmark**（评级4）等中低感品种。
- 大麦：需规避**Galileo**等高感品种，改种**Higgins**（抗性评级6）。
- 黑麦与藜麦：天然抗性显著，可作为轮作作物降低田间病原负荷。

#### （三）有机农业风险预警
试验显示，未施用化学杀菌剂的有机种植区（Plot2）小麦侵染率达22%， TKW 下降12g。这提示有机系统需采取：
1. **生物防治升级**：筛选拮抗菌（如**Trichoderma longibrachiatum**）与T. afroharzianum竞争资源位。
2. **农艺调控**：采用**双行种植**减少田间湿度滞留，或通过**硅肥补充**增强 kernel 基部细胞壁强度。

### 五、研究局限与未来方向
1. **试验周期局限**：仅覆盖两年单季种植，未验证气候变化下的长期适应性。
2. **分子机制待解**：需通过**全基因组测序**（如小麦C无毒系）解析抗性基因互作网络。
3. **交叉感染风险**：需监测T. afroharzianum与FHB病原体（如**F. graminearum**）的协同致病效应。

该研究揭示了传统生物防治剂的潜在风险，为 cereal 生产提供了**"杀菌剂类型-施用时机-品种抗性"三位一体防控模型**。后续研究可结合**宏基因组测序**分析土壤中T. afroharzianum的群落结构，以及通过**代谢组学**鉴定其分泌的α-淀粉酶与纤维素酶对 kernels 的特异性损伤机制。