植物促生真菌（PGPF）优化黄瓜（Cucumis sativus L.）生长的可持续栽培策略研究

本研究针对黄瓜栽培中化学肥料依赖过重的问题，通过评估7种植物促生真菌（PGPF）对黄瓜生长参数的调控作用，发现Trichoderma atroviride显著提升根长（12.1 cm）、生物量（18.22 g/plant）及叶绿素含量（7.95 mg/g），为减少农业化学品使用提供了微生物解决方案。

　　

在全球农业面临环境压力与化学肥料过度使用的背景下，如何实现作物高产与生态平衡的双赢成为关键课题。黄瓜（Cucumis sativus L.）作为全球广泛种植的高价值蔬菜，其栽培过程中对化肥和农药的依赖严重威胁土壤健康与食品安全。传统农业模式亟待革新，而根际微生物——尤其是植物促生真菌（Plant Growth-Promoting Fungi, PGPF）——因其能够通过激素分泌、营养活化及抗逆诱导等机制促进植物生长，成为可持续农业的研究热点。然而，不同PGPF菌种对黄瓜生长的影响差异尚不明确，这一科学空白直接制约了微生物肥料的应用精准度。

为解决这一问题，克什米尔大学植物病理学团队开展了一项系统性研究，通过温室实验评估了7种PGPF（包括Penicillium chrysogenum、Trichoderma atroviride等）对黄瓜生长参数的调控效果。研究发现，所有测试真菌均能显著改善黄瓜的根长、生物量积累和叶绿素合成，其中Trichoderma atroviride表现最为突出，使根长提升至对照组的3.6倍（12.1 cm vs 3.36 cm），并显著增加开花数量（10.66朵/株）。该成果发表于《Discover Plants》，为微生物肥料替代化学投入品提供了理论依据。

关键技术方法
研究采用温室盆栽实验设计，以三重高压灭菌土壤为基质，设置8个处理组（7种PGPF+对照组），每组5次重复。真菌孢子悬液（10⁶ spores/mL）通过定期灌根接种，45天后测定形态生理指标。数据分析采用SPSS 25进行ANOVA和Duncan检验（p<0.05）。样本来源于克什米尔大学植物园土壤，真菌菌株分离自黄瓜根际。

研究结果

1. 生长参数全面优化
   

   
   
   所有PGPF处理均显著提升黄瓜的根长、株高和生物量。Trichoderma atroviride使鲜重增加107%（18.22 g/plant），干重提高207%（4.09 g/plant），其效果显著优于其他菌种（p<0.05）。

2. 光合效率与生殖发育
   叶面积在Trichoderma atroviride处理下扩大128%（112.35 cm²），叶绿素含量达对照组的4倍（7.95 mg/g）。开花数呈现菌种特异性差异，Talaromyces purpureogenus处理组的叶面积比最高（34.56 cm²/g），反映资源分配策略的多样性。

3. 生理代谢调控
   

   
   
   PGPF通过降低植株含水量（77.92% vs 85.05%）增强胁迫适应性，同时Paecilomyces variotii诱导最高比叶面积（166.42 cm²/g），表明不同菌种通过差异化代谢通路影响植物生理。

结论与意义
该研究证实PGPF可通过多重机制协同促进黄瓜生长：Trichoderma atroviride等菌种通过分泌生长激素（如IAA、赤霉素）直接刺激细胞分裂，同时通过磷酸盐溶解和铁载体合成改善营养获取。特别值得注意的是，PGPF对生殖发育（开花数）的促进作用，揭示了微生物-植物互作在作物全生育期的调控潜力。这一发现为设计菌种组合方案提供了科学依据，例如将Trichoderma（强营养生长促进）与Talaromyces（高光合效率）配伍使用，有望实现"减化肥不减产"的生态农业目标。

从应用视角看，该研究首次系统比较了黄瓜根际核心PGPF菌株的功效差异，其建立的菌种-效应对应关系可直接指导田间接种剂选择。随着全球对可持续农业需求的增长，这类基于本土微生物资源的解决方案，将在减少农业面源污染、应对气候变化胁迫等方面发挥关键作用。未来研究可进一步解析PGPF调控植物基因表达的分子机制，推动微生物肥料从经验应用向精准设计跨越。