Không chỉ là một vi khuẩn có lợi, Pseudomonas fluorescens còn là "người gác cổng" của vùng rễ. Chúng nhanh chóng định cư quanh rễ, cạnh tranh dinh dưỡng với nấm bệnh, tiết kháng sinh sinh học, enzyme phân giải sợi nấm và siderophore để "giành" nguồn sắt, khiến các tác nhân như Phytophthora, Fusarium hay Rhizoctonia khó phát triển.
Bên cạnh khả năng phòng trừ bệnh, vi khuẩn này còn kích thích cây hình thành bộ rễ khỏe, tăng hấp thu dinh dưỡng, hòa tan lân khó tan và kích hoạt cơ chế kháng tự nhiên (ISR), giúp cây chống chịu tốt hơn trước điều kiện bất lợi.
Pseudomonas fluorescens là vi khuẩn Gram âm, hình que, hiếu khí, có khả năng di động nhờ tiên mao. Đây là một trong những nhóm PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) quan trọng nhất, sống chủ yếu ở vùng rễ (rhizosphere) và có khả năng thúc đẩy sinh trưởng cây trồng cũng như ức chế nhiều tác nhân gây bệnh trong đất.
Tên gọi fluorescens xuất phát từ khả năng sinh sắc tố pyoverdine phát huỳnh quang màu vàng lục dưới tia UV khi nuôi cấy trên môi trường King's B (như hình)
1. Đối kháng nấm và vi khuẩn gây bệnh. Đây là cơ chế nổi bật nhất
P. fluorescens tiết ra nhiều hợp chất kháng sinh như: 2,4-Diacetylphloroglucinol (DAPG), Pyoluteorin, Pyrrolnitrin, Phenazine, Hydrogen cyanide (HCN)
Các hợp chất này giúp ức chế nhiều nấm bệnh như: Phytophthora spp, Fusarium spp., Rhizoctonia solani, Pythium spp., Sclerotium rolfsii, Colletotrichum spp.
2. Tiết siderophore (Pyoverdine)
P. fluorescens tạo ra pyoverdine, một siderophore có ái lực rất mạnh với Fe³⁺. Khi đó: Vi khuẩn hấp thu sắt hiệu quả, nấm bệnh thiếu sắt để phát triển, giảm mật số mầm bệnh trong vùng rễ. Đây là cơ chế đối kháng rất quan trọng trong tự nhiên.
3. Tiết enzyme phân giải thành tế bào nấm
Vi khuẩn sản sinh: Chitinase, β-1,3-glucanase, Protease, Cellulase
Các enzyme này phá vỡ: thành tế bào nấm, sợi nấm, bào tử nấm. Từ đó làm giảm khả năng gây bệnh.
4. Kích thích miễn dịch cây (ISR)
P. fluorescens kích hoạt Induced Systemic Resistance (ISR).
Khi cây được cảm ứng: tăng tổng hợp phytoalexin, tăng lignin, tăng enzyme phòng vệ, tăng khả năng chống chịu nấm, vi khuẩn và một số côn trùng.
Đây là cơ chế miễn dịch tự nhiên, khác với SAR (Systemic Acquired Resistance) do acid salicylic kích hoạt.
5. Kích thích sinh trưởng
Vi khuẩn tiết: IAA (Indole-3-acetic acid), Gibberellin, Cytokinin (ở mức thấp). Giúp: phát triển rễ tơ, tăng sinh khối rễ, tăng hấp thu dinh dưỡng, phục hồi cây sau stress.
6. Hòa tan lân khó tan
Một số chủng tiết: acid gluconic, acid citric làm hòa tan: Calcium phosphate (Ca3(PO4)2), Iron phosphate (FePO4), Aluminum phosphate (AlPO4). Giúp cây hấp thu lân hiệu quả hơn.
7. Giảm stress môi trường
Một số chủng có enzyme ACC deaminase. Enzyme này làm giảm ethylene nội sinh khi cây bị: hạn, úng, mặn, sốc nhiệt, tổn thương rễ. Nhờ đó cây phục hồi nhanh hơn.
Chính vì vậy, Pseudomonas fluorescens đang trở thành một thành phần quan trọng trong các chế phẩm vi sinh hiện đại, góp phần xây dựng hệ sinh thái đất khỏe, giảm phụ thuộc vào hóa chất và hướng đến nền nông nghiệp bền vững.
