基于温湿度双响应型乙蒜素缓释颗粒的烟草青枯病防控机制及土壤微生态调控研究

（编辑推荐）本研究创新性开发了具有核壳结构的乙蒜素缓释颗粒（ESRG），通过高效液相色谱（HPLC）和田间试验证实其温湿度双响应释放特性（35℃/30%湿度下7天释放率达83.99%），对烟草青枯病（Ralstonia solanacearum）的田间防效达42.33%，并通过高通量测序揭示ESRG可显著降低土壤中Ralstonia spp.（74.48%）和Fusarium spp.（11.76%）丰度，为植物源杀菌剂的缓释技术应用提供新范式。

　　

引言

由Ralstonia solanacearum引起的青枯病是全球作物生产的重大威胁，其寄主范围涵盖54科450余种植物。传统化学杀菌剂存在残留和抗性风险，而大蒜提取物乙蒜素（S-Ethyl ethanethiosulfonate）因其-S-S(=O)₂
特殊结构可干扰细菌代谢，但存在挥发性强、施用不便的缺陷。本研究通过十六醇/十二醇混合体系结合硅藻土包埋，构建具有温度-湿度双响应特性的乙蒜素缓释颗粒（ESRG），旨在实现一次施药长效防控。

结果

ESRG释放特性
在10%含水量土壤中，ESRG于20℃和35℃下7天释放率分别为46.86%和57.49%；30%含水量土壤中对应释放率提升至65.48%和83.99%，呈现显著温湿度依赖性。外层乙基纤维素（EC）和羟丙基甲基纤维素（HPMC）的双重包衣设计有效延缓释放，35天后释放接近完全（98.15%）。

田间防效
移植时单次施用ESRG后106天，烟草青枯病相对防效达42.33%，显著降低病情指数（对照43.97→处理25.36）。高温高湿季节（移植后90-106天）防效提升显著，印证释放特性与病害发生规律的协同效应。

土壤微生态影响
高通量测序显示ESRG处理使细菌Chao指数提升，而真菌Shannon指数降低。在15-20 cm土层，病原菌Ralstonia spp.相对丰度下降74.48%，Fusarium spp.降低11.76%。优势菌门中Pseudomonadota（变形菌门）丰度增加11.63%，而Ascomycota（子囊菌门）减少35.43%。

物种互作网络
Ralstonia solanacearum与Rhodanobacter glycinis呈正相关（R²
=0.5996），与Kofleria flava负相关（R²
=0.5067），提示ESRG可能通过调控拮抗菌群抑制病原菌。

讨论

ESRG的创新性在于：① 利用长链脂肪醇温敏相变特性实现环境响应释放；② 硅藻土/玉米芯粉多孔载体提升载药量；③ 双重聚合物包衣（EC+HPMC）平衡缓释与湿度响应。该技术将乙蒜素田间施用次数从常规3-5次降至1次，且降低对土壤真菌群落的扰动。

结论

ESRG通过物理化学协同作用实现青枯病高效防控，其"控释-抑菌-微生态调节"三位一体机制为植物病害绿色防控提供新思路。未来可优化载体材料以进一步提升在深土层的病原菌抑制效果。

材料与方法

核心制备采用55℃熔融十六醇/乙蒜素混合液吸附多孔载体，淀粉凝胶造粒后依次喷涂蔗糖隔离层和EC-HPMC复合膜。土壤释放实验设置10%-30%含水量梯度，HPLC检测采用C18柱（乙腈:水=30:70）。田间试验按GB/T 23222-2008标准统计病情指数，土壤样本经-80℃冻存后送Illumina平台进行16S/ITS测序。