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超过一半的世界工厂所产生的能量摄入量来自于刚刚三种作物：水稻，小麦和玉米。与大多数陆地植物一样，这些作物与一种称为丛枝菌根真菌的特定类型的真菌生活在一个进化古老的伙伴关系中。这些真菌渗透植物的根，甚至进入根细胞本身。在双赢关系中，真菌为植物提供关键营养，植物为真菌提供糖。
通过帮助植物从土壤中吸收养分，这些真菌可以提高作物产量，增加害虫抗性，并减少对肥料的需求。因此，长期以来对利用这些土壤栖息真菌进行农业的兴趣并不令人惊讶。
但是我们的研究表明，在某些情况下，这些真菌可以伤害作物而不是帮助它们。这意味着我们需要谨慎地追求使用这些真菌作为肥料的好处。
生物肥料
使用丛枝菌根真菌作为“生物肥料”的想法并不新鲜。许多公司已经出售促进作物生长和矿物质吸收的真菌产品。
然而，这些生物肥料对作物的影响实际上是高度可变的。尽管市场兴趣日益增长，但几乎没有证据表明它们在各种情况下都是有益的。
生物肥料可以促进植物生长和害虫抗性，但这种影响通常取决于背景。不同种类的丛枝菌根真菌可以提供不同的益处，或者有时根本没有益处。
结果也可能因作物而异。一个品种可能会从生物肥料中获得显着提升，而另一个品种可能不会。土壤类型，养分供应，甚至季节的差异也会影响结果。
为了正常工作，真菌生物肥料还需要与当地条件相适应，包括已经存在于土壤中的微生物。一个关键问题是接种真菌是否是已经建立的“天然”真菌的优势竞争者?更重要的是，人们对将这些真菌引入土壤和周围生态系统的长期影响知之甚少。
真菌朋友还是敌人?
菌根真菌也会对作物产生负面影响。在我们的研究中，我和我的同事探讨了丛枝菌根真菌群落对小麦生长的影响及其对攻击根系的微小蠕虫的抗性。这些被称为植物寄生线虫的害虫每年造成约800亿美元的作物损害。
我们发现真菌接种实际上减少了植物生长并抑制了根中重要的防御相关化合物。我们还观察到土壤中线虫种群的增加，这可能是由于植物防御能力降低。
当然这只是一个例子。而这个实验并没有在现场完成。然而，并不是唯一一项确定了生物肥料潜在负面影响的研究。
土壤益生菌
生物肥料类似于肠道益生菌，因为这两种方法都旨在将“好”微生物注入到它们将证明有益的地方。但正如肠道益生菌广泛宣传的健康益处并不适用于所有人，我们的研究结果为土壤真菌描绘了类似的图景。
简而言之，没有一种万能的真菌生物肥料可以促进每种环境中的每种作物。但这并不意味着我们不应该努力提高我们使用这些真菌的能力。事实上，这应该是一个优先事项 - 生物肥料可以成为帮助解决人口增长和气候变化带来的挑战的有力工具。
在正确的情况下，生物肥料可以显着提高作物产量和抗虫性，可能有助于我们更可持续地种植更多的食物。但是，在我们将植物和真菌之间的古老共生转化为我们的优势之前，我们需要了解更多。
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