它们是作物的“微型盟友”

上期，我们聊了微生物与土壤之间的“双向奔赴”，这是健康土壤形成的基础。那么微生物与作物之间是否也存在某些神奇关联？这不，小编马不停蹄地查阅资料，带大家一起探寻其中机理。

微生物与作物互作的三大战场

微生物与作物的互动遍布作物体内外的所有关键界面，形成了一个多层次、立体化的协作网络。

一、根际互作

根际是指作物根表面及周围1~2mm的范围。在这里，作物通过根系分泌物（如糖类、有机酸、氨基酸等）和脱落物，招募大批对自身有益的微生物，为它们提供“定居信号”和丰富的“食物”。

作为回报，这些被招募的根际微生物会通过促进土壤养分循环、调节pH值、分泌抑菌物质等手段，提高作物营养吸收能力、保护作物根系免受病原菌侵扰。

二、叶际互作

叶际是指作物叶片、花果等地上有效部分表面及内部微环境，在这里定居的微生物称之为叶际微生物。作物可以通过叶片表面的蜡质、毛状体结构以及气孔分泌物，为它们提供栖息地和养分，而叶际微生物发挥的作用主要有：

1、在作物叶片表面形成一层“生物保护膜”，减少水分流失和病原菌附着；

2、可降解叶片表面的有机质，促进养分循环。

三、作物体内互作

部分微生物能进入根、茎、叶等组织内部定殖，成为内生菌。它们与作物建立更为亲密的关系。这类微生物主要作用有：

1、产生抗菌物质，抑制作物体内病原菌繁殖；

2、参与作物体内营养物质合成与转化，影响生长发育。

微生物对作物的正向赋能

一、调节生长

除了上期提到的固氮、解磷、解钾等养分转化功能外，许多微生物能够分泌吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）、细胞分裂素（CTK）等植物生长激素。这些激素能有效促进植物根系发育，尤其利于侧根与根毛形成，同时增强细胞分裂与伸长能力，进而改善作物生长态势。

二、诱导抗性

有益微生物可通过其细胞壁成分或代谢产物作为信号分子，被作物根部或叶部细胞的模式识别受体（PRRs）所感知，然后启动一套依赖于茉莉酸（JA）和乙烯（ET）信号通路的防御“预备”程序，即诱导系统抗性（ISR）。

处于ISR状态的作物，会提前做好防御准备：如细胞壁增厚，合成防御相关蛋白和酚类物质、植保素等次生代谢物的能力增强。当病原菌真正入侵时，作物能够更快速、更有效地启动防御反应，实现广谱抗病。

三、缓解非生物胁迫

在一些非生物逆境下，微生物是作物的重要“减震器”，如：

抗旱：促进土壤团粒结构形成、增强保水能力，间接促进根系下扎，以获取更多水分。

耐盐碱：耐盐微生物通过吸附或转化土壤中盐分离子，降低盐害胁迫；诱导或自身合成脯氨酸等渗透调节剂，帮助作物维持细胞渗透势平衡、保护细胞结构。

缓解重金属污染：微生物们通过生物吸附、生物累积、生物转化及生物沉淀等多种作用方式相互协同，使重金属从可移动的离子状态转变为被吸附、储存、转化或沉淀的稳定形态，显著降低其生物可利用性和毒性。

降解农残：微生物主要通过酶促反应降解农药残留，即分泌水解酶、氧化酶、还原酶等降解酶，将农药分解成低毒或无毒的中间产物。然后在进一步矿化作用过程中，将这些中间产物转化为二氧化碳和水等小分子，最终实现农残分解。

微生物与作物形成互惠共生体系：作物通过释放信号物质招募微生物，并为它们提供“食物”和“住房”；微生物则深度参与作物营养吸收、生长发育和抗逆防御等多重过程。二者协同互作，共同保障农业生态系统的健康与稳定。

所以，在农业生产中到底是怎么运用微生物的呢？下期，我们不见不散~