菌根——農業需要的真菌，但為什么呢？

簡要介紹

在過去的幾十年里，人們對有益土壤微生物的鑒定和培養越來越感興趣。在這一點上廣泛記錄的是，許多細菌、真菌和其他微生物可以幫助植物對抗疾病，提供必需的營養物質并在供應短缺時獲取水分。在這組有益微生物中存在一組稱為菌根的真菌。這些真菌可以與大多數植物共生生長，并已被研究作為農業和園藝作物的生長和質量增強工具。

北美的大多數礦質土壤都含有一些菌根真菌，但很少達到允許適當定殖的水平。菌根是宿主特異性的，只會在某些植物上定殖，因此在某些土壤中不會有任何有益于這些植物的原生菌根。例如，蕓苔科植物很少與菌根形成關系。大多數植物將受益于在土壤中添加菌根。

什么是菌根？

菌根一詞（單數）意為“菌根”，描述了菌根與植物根系的共生關系。當真菌孢子萌發并產生稱為菌絲的線狀結構進入植物根部的表皮或最外層細胞時，真菌和植物之間的關系就開始了。

圖片：真菌菌絲與植物根細胞的相互作用

一旦植物根部定殖，真菌就會在整個土壤中散布一個巨大而密集的菌絲網絡，從而大大增加真菌的吸收面積。一旦菌絲網絡擴展，植物通常會提高它們吸收養分和水分的能力，因為真菌充當植物的擴展根系。據觀察，菌根真菌幾乎總能提高植物對磷、鋅、錳和銅的攝入量。

菌根的種類

菌根的分類是基于真菌菌絲與植物根細胞的相互關系。外生菌根形成一個菌絲網絡，它不穿透根細胞，而是在根的外表面定殖。外生菌根真菌可以在沒有植物宿主存在的情況下繁殖。

內生菌根形成菌絲在植物根細胞內滲透和定殖的結合體。一旦根部被定殖，單個菌絲就會從根部延伸并分支到土壤中以尋找養分和水分。一旦形成了足夠多的菌絲，龐大的菌絲網絡將顯著提高植物從菌絲網絡中吸收養分和水分的能力。該植物將通過光合作用產生的糖和碳交換菌絲提供的營養物質。大約85%的植物科可以與內生菌根形成關系，包括大多數種子植物、雨林樹種、大多數農作物和絕大多數觀賞性溫室作物。

圖片：外生菌根和（叢狀）內生菌根之間的建立差異。

內生菌根結構

由于內生菌根是農業中提到的最常見的菌根類型，我們將在本文的其余部分重點關注這一點。內生菌根是根據它們形成的三種結構之一命名的：

1. 叢枝：在植物根細胞定殖后兩到三天，菌絲會在植物細胞內形成稱為叢枝的結構，類似于小樹，促進植物細胞內養分的轉移。叢枝菌根為植物提供土壤中的養分和水分，而植物為真菌提供糖和碳水化合物。

2. 囊泡：這些結構在細胞之間形成，充當真菌的儲存器官。

3. 孢子：內生菌根真菌也產生孢子，其作用與植物種子相似。孢子壁厚，能抵抗冰凍和高溫，并且可以存活很長時間直到發芽。

菌根的生長益處

內生菌根的應用對于密集耕作的土地、新的住宅開發和表土已被破壞或剝離的花園以及過度使用化肥和缺乏有機物質投入導致土壤中沒有微生物的其他地區非常有益。

圖片：植物根部被內生菌根定殖，菌絲可見。

此外，內生菌根特別適用于通常受到壓力生長環境（如干旱條件、非季節性溫度、過量使用化肥和建立新種植園）的植物。例如，葡萄園將受益于內生菌根的應用，因為葡萄藤經常處于壓力狀態以提高果實的質量。

使用內生菌根真菌的好處包括但不限于：

• 減少營養缺乏
• 減少輸入使用
• 延遲萎蔫
• 更快更大的植物生長
• 耐土壤鹽分
• 減少根部疾病的患病率
• 鮮花和水果的數量增加

圖片：沒有菌根（左）和有菌根（右）的草本根

在農業中使用菌根的目的是減少植物必須做的非生長工作量，這樣它就可以將時間和精力集中在長出盡可能多的果實上。

培育成長生物肥料

我們已經認識到內生菌根的力量，并在我們的旗艦生物肥料中加入了一種叢枝菌根以及其他強大的微生物。