在近幾年,生物技術的迅速發展讓我們重新認識了農業生產的許多潛力,而微生物接種劑(又稱土壤接種劑或生物接種劑)便是其中的一項創新農業工具。這些有益的根系微生物和內生微生物在促進植物健康方面的作用越來越受到重視,它們不僅能提升植物的營養吸收,還能促進植物生長,這一切都源於它們之間的神奇共生關係。
微生物接種劑讓植物能夠更有效地吸收土壤中的營養元素,提升作物的整體生產力。
微生物接種劑的作用不僅限於生物肥料的角色,它們還能夠引發作物對多種常見病害的系統性獲得性抗性。研究顯示,這種抗性對於如粉狀霉(Blumeria graminis f. sp. hordei)、取穴病(Gaeumannomyces graminis var. tritici)、葉斑病(Pseudomonas syringae)以及根腐病(Fusarium culmorum)等病害都有顯著的防護作用。
根際細菌,簡稱PGPR,通常包括氮固定細菌和磷溶解細菌等有益微生物,這些細菌能夠提高植物對氮和磷等重要大營養元素的利用效率。
最常見的氮固定細菌是根瘤菌(Rhizobium),它們與豆類植物的根部形成共生關係,從而提高豆類植物的氮營養狀況。對於非豆類作物,則有研究證明某些細菌如Azospirillum也能促進氮的固定及其植物營養的吸收。
為了改善植物的磷營養,磷溶解細菌(PSB)如Agrobacterium radiobacter也備受关注。這些細菌能夠將無機土壤磷轉化為植物可以吸收的較簡單形式。
真菌與植物根系之間的共生關係被稱為菌根(Mycorrhiza)。這種關係幾乎存在於所有的陸生植物中,為植物和真菌的生存提供了互惠互利的條件。
莖生菇根(AM)因其在提供植物磷營養方面的優勢而受到重視。在一項研究中,加入了AM真菌和根際細菌的番茄作物,即使在減少30%養分的情況下,仍能達到100%肥力的產量,這對於減少肥料的使用將是個重大進步。
此外,AM真菌的接種能夠提高作物對鹽分及乾旱的耐受性,並幫助植物抵抗重金屬的毒害。
合成多種植物生長促進細菌(PGPR)接種劑的研究表明,這類接種劑能顯著提高水稻和大麥的生長效果,增強植物對土壤中和肥料的養分吸收。這樣的綜合接種也在多項研究中得到了證實,特別是在貧瘠的土壤條件下,可以改善穀物的產量。
未來的農業生產會因為這些微生物與植物之間的秘密聯盟而煥發出新的生機。
在各種微生物接種劑的使用中,無論是在家庭花園、農業生產、還是土地修復計畫中,這些生物接種劑都展現出其不可估量的潛力。而隨著科學研究的深入,我們對這些微生物及其在生態平衡和作物增產中的作用將會有更深刻的認識。微生物世界的復雜和奧妙究竟能為我們的未來農業帶來怎樣的變化呢?