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植物想要长得好?先得“种”好土壤微生物-康生元(肇庆)生物科技有限公司前景规划
发布时间 : 2021-07-14

     一些土壤微生物能够与植物根系形成共生关系,或者分布在植物根际,影响植物获得土壤养分的能力,如共生固氮菌、丛枝菌根真菌、植物根际促生菌。一方面它们帮助植物获得土壤养分,另一方面植物为它们的生长提供碳源,形成一种互惠互利的关系。


     今天,康生元(肇庆)生物科技有限公司邀请您共同关注土壤微生物。为相关的产业人士带来一些帮助和启发。


    生态恢复已经成为人类最紧迫的任务之一。为了减缓全球变暖,我们知道我们需要使经济去碳化,并开始从大气中清除碳——我们一直在通过实现负排放技术和植树计划来实现这一目标。


但是直到最近,人们才将更多的注意力转向了另一个潜在的碳捕获工具:土壤。令人惊讶的是,陆地生态系统中 80%的碳储存在地下。根据国际倡议“千分之四”, 土壤碳含量仅需增加 0.4%,就足以阻止大气中二氧化碳的增加。


这就是为什么科学家们开始改变对土壤的看法,对生态系统的这一关键部分开展更多的研究。正如我们的肠道微生物参与消化食物、抵抗感染,甚至使我们快乐一样,我们现在了解到土壤中的微生物对植物起着类似的主导作用。欢迎来到土壤微生物组的奇妙世界。

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菌根真菌的核心作用

大多数人都认为树木或植物的根系会钻入地下并吸走养分,但这并不是真正发生的事情。相反,大多数植物的根部与菌根真菌建立了共生关系,正是这些真菌钻入土壤,分解土壤中的养分,并将其运回给植物。但是真菌并不是免费的:它们的报酬是植物光合作用产生的碳,真菌利用这些碳进行生长繁殖。


      目前,世界各地的丛枝菌根网络每年吸收约 50 亿吨碳,相当于欧盟和俄罗斯每年的碳排放量总和。对 康生元(肇庆)生物科技有限公司团队来说,挑战是显而易见的,康耀卫博士:“我所在领域的面临的最大问题是:我们能把它扩大到什么规模? ”


仅仅在一汤匙的森林土壤中,就有数百万的菌丝,它们形成的网状结构复杂得近乎深不可测。由于全球菌根网络的庞大规模,即使土壤碳变化的幅度很小,可能也会产生巨大的整体影响。


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地下微生物菌落

将耕地转变为繁荣的荒原


我们增加土壤中的碳含量的其中一个方法可能是将农业用地转变为森林或荒原。但是当一块田地被耕种了几十年后,这种转变需要的不仅仅是一把种子。还记得林务人员试图将辐射松移植到南半球时的情况吗?不同的植物与不同的真菌之间会形成共生关系。


在耕地上重新造林的问题不一定是土地枯竭。在欧洲、中国和美国的大部分地区,大量使用化肥意味着土壤中的养分往往比较丰富。然而,几十年的耕作会破坏至关重要的地下菌丝网络。结果就变成这些被破坏的菌根网络只能支持早期的演替植物:杂草。


杂草并不能够促进生物多样性或增加碳捕获。而晚期演替植物,如那些在成熟的荒原或森林中发现的植物,才与丰富的物种和更大的碳储存有关。随着时间的推移,原农业用地上的真菌和植物群落将不断演替。随着地下真菌的多样化,地上的物种也会多样化,我们会看到农田慢慢地从杂草丛生的灌丛地过渡到成熟的荒原或森林。


2006 年,Wubs 和他的合作者在荷兰以前的可耕地上开展了一项田间实验。他们从其他的土地上收集了两个不同的土壤样本:一个来自有几百年历史的干燥荒原,另一个来自 24 年前恢复的草地。该小组在田间总共在四块不同的土地铺上了一层薄薄的成熟的微生物接种剂。


六年后,Wubs 回到这里,发现接种不仅加速了生态系统的恢复,跳过了杂草丛生的阶段,而且还根据微生物接种剂的来源,引导植物群落向石楠荒原或草原的方向发展。


“这些实验表明,微生物有助于决定不同物种的适应性和它们的相对竞争能力,而这决定了植被会发展成什么样子”

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我们不知道我们正在失去什么


世界各地的科学家们现在正急于探索土壤微生物组的生物多样性,找到能赋予植物非凡力量的微生物。例如,在 2018 年,德克萨斯大学的一个团队给柳枝稷接种了更多的抗压真菌,使植物本身更耐旱。


康生元(肇庆)生物科技有限公司也在不断探索微生物对土壤的调理作用,目前已经发现可以良好解决调理重金属的微生物菌株。


随着新发现的不断出现,越来越明显的是,我们忽视土壤微生物组会给我们带来危险。人类活动已经对我们的地下碳汇产生了巨大影响。2018 年的一项研究估计,放牧和耕地导致我们的土壤比没有农业的世界少储存 1330 亿吨碳。


一个迅速变暖的星球正面临这样的危机,我们迫切需要解决这个问题,而答案可能就在我们脚下的土地。