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改造土壤,讓植物頭好壯壯吧!

土壤內的微生物參與了植物的生理,並且影響植物的生理。土壤微生物彼此互動的機制非常複雜,實驗室培養出的抗病原微生物也難以和野生微生物匹敵,因此,專家透過微生物群、強化植物特定性狀、施肥,讓植物更健康。
 
 
過去20年,腸道菌群是個熱門的研究題目。現在我們知道,腸道菌群參與我們身體的生理運行,甚至包括免疫、神經系統。

其實微生物也參與了植物的生理。土壤裡有大量微生物,能影響植物的健康。

嘗試找出影響土壤、植物免疫力的因素

早在1931年,加拿大土壤微生物學家、植物病理學家亨利(Arthur W. Henry, 1896-1988)便發現,感染小麥根腐病的秧苗要是種在無菌土壤中,發病率大約50%;要是在無菌土壤裡摻入野外的土壤,發病率便大幅下降,因為野外土壤中的腐生菌能壓抑病原真菌(一種旋孢腔菌)。

不過,以土壤微生物抑制特定病原,目前仍停留在試誤法階段,因為其中的機制相當複雜,涉及植物、病原,以及土壤微生物群的多方互動。
 
土壤的成分,是影響植物生理狀況的重要因素。(圖/Pixabay)
▲土壤的成分,是影響植物生理狀況的重要因素。(圖/Pixabay)
 
例如病原與植物的互動使雙方釋出了特定的代謝產物,那些代謝產物卻促進了能夠抑制病原的微生物生長。有些研究團隊發現,好幾種細菌的代謝產物都有抗真菌性質,因此能壓抑根腐病原。

另一方面,在實驗室中分離出的抗病原微生物,在農田中往往無法發揮功能,因為牠們無法與在地的微生物競爭。

解決之道也許是「打群架」:組裝不利病原生長的微生物群,而不是一味尋找特定病原的特定剋星。此外,也可從植物育種下手——強化特定性狀,以吸引抑制病原的微生物。還有施肥——養好菌、抑害菌。我們以益生素改善腸道菌群組成,是同樣的道理。

總之,關於病原、植物、土壤微生物群互動的知識,是促進土壤免疫的基礎。

參考資料
  1. Raaijmakers, J. M. and M. Mazzola (2016) Soil immune responses. Science, 352, 1392-1393.
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