土壤种植万金油?生物技术“菌根菌”大揭密(上)
菌根菌作为一项具有高科技含量的生物技术,被广泛用于农业、林业及土地修复中。2022年,在36氪海南的积极推动下,捷克菌根菌项目将落地自贸港,与当地企业共同开展试验田建设及盐碱土地修复。那么菌根菌的到底是什么?在种植中可以发挥何种作用?捷克技术的先进性又是什么?36氪海南将通过此文,带您了解菌根菌技术的概况和历史。
什么是菌根菌?
了解菌根菌,先要了解菌根是什么。菌根既不是一种菌也不是某种植物的根,而是土壤中的真菌和植物根系形成的一种互惠共生体。而我们平时爱吃的松露、松茸、牛肝菌这些菌菇的形成前提都需要与特定的植物根系形成菌根才行。因此,它们也被称为菌根真菌,即能够与植物形成菌根的真菌。根系为菌根菌提供养分和栖息场所,菌根菌吸收水分和养分供给植物。
菌根主要分两大类,分别是外生根菌和内生菌根。外生菌根也称AM菌根,可以代替植物根毛的作用吸收水分、养分等;而内生菌根也称VA菌根,真菌菌丝主要存在于根皮层细胞间和细胞内,共生植物仍保留自身根毛。两种菌根都对植物和土壤具有良好的改善和提质作用。
菌根菌研究简史
1885年,德国植物生理学家和森林学家Frank首次发现一些真菌菌丝与树木根系正常共生结合,并将共生体命名为“菌根”,同时发现菌根促进P吸收和植物生长。
到上世纪六十年代,捷克科学院植物与微生物研究所累计驯化繁育超过2000余株菌株。该研究所花费了大量时间研究菌根共生系以及不同类型菌根的相互作用及其与土壤腐生真菌的相互作用,并将该技术在全球进行应用。捷克诺曼公司是世界上能提供高品质菌根产品及其互补产品核心技术的四家公司之一,是捷克该领域的唯一企业及行业全球领导者。拥有适应于不同气候和土壤类型的菌根菌库,适用于 pH 值在 3-12 之间的各类复杂、贫瘠土壤环境。
据辽宁省林业科技研究院文献刊载记录,中国菌根菌研究自上世纪七十年开始兴起,距今已有五十年的经验。目前国内登记的菌根菌产品均为内生菌根菌,属于微生物肥料产品范畴。从市场层面来看,生产企业少,规模小,菌种单一,根内孢囊霉为主,工艺不成熟,菌种活性较差。而捷克诺曼公司培育的菌根富含5种菌根真菌,可提高菌根菌侵染率;种类多,适用超过90%的植物,且具有菌种质量高,保质期长的优势。
随着开放的格局不断扩大,中国与捷克就菌根菌项目通过技术采买、共同培育、联合实验等方式已在北京、山东、福建、河北等多地开展合作达数十年。
菌根菌的作用
为什么菌根菌的研究日渐火热?中国与捷克的交流合作日益紧密?这和菌根菌的作用及带来的经济效益密切相关。
菌根菌在促进植物生长发育的重要作用如今已被学界和农业应用领域专家、农户普遍肯定。其可为的共生体增加了植物抵抗逆境的能力,增强植物对养分的吸收能力(尤其是磷),促进植物生长。同时,菌根菌能合成生物活性物质,促进植物生长、改善品质。在气候及土壤恶劣地区,菌根菌还可以增进水分吸收能力以增强抗旱性。使用菌根菌技术的农作物在生长过程中不仅可以预防病原菌侵害,甚至可以改善土壤结构。
当前,在国家强力推动“双碳”政策背景下,土壤改良与修复、退耕还林是提高碳汇,助力“碳中和”的重要途径。因此,菌根菌技术的应用所带来的经济产能与社会效益都将实现几何增长。
在“揭秘菌根菌”的下一篇文章中,36氪海南将详述菌根菌技术的应用前景和案例,带您深入了解菌根菌国内国际现状。