中国科学家发现:这种云南菌子,有大用!!!

在广袤的农田里,收割后堆积如山的秸秆亟待处理;在规模化的养殖场中,畜禽粪便的处理同样面临挑战。农业农村部 2024 年的数据显示,我国每年产生 8 亿吨作物秸秆和 38 亿吨畜禽粪便,这些农业废弃物若处理不当会成为污染源,但若利用得当则蕴含着巨大资源价值。

目前,传统堆肥技术存在明显短板:木质纤维素降解效率低,且难以彻底清除残留的病原菌和抗生素抗性基因,不仅影响堆肥质量,还可能威胁土壤健康和农产品安全。如何高效转化这些废弃物,实现资源化利用,已成为推动农业绿色发展的关键课题。

中国科学家发现:这种云南菌子,有大用!!!

图片来源:刘栋

在云南,有一种名为大球盖菇的珍稀食用菌,成为改变这一现状的重要突破口。由中国科学院昆明植物研究所于富强教授领衔的大型真菌种质资源保育与绿色可持续发展研究专项攻关团队,以它为核心,构建了“畜禽-作物-食用菌跨界循环系统(LCM 系统)”,为农业废弃物的处理开辟了新路径。

中国科学家发现:这种云南菌子,有大用!!!

图片来源:窦婷婷

LCM 循环系统:实现能量的跨界流转

这套系统的运作过程就像一场精妙的 “生态接力”。

首先,将秸秆和牛粪进行堆肥处理,为大球盖菇的生长提供基质。其次,大球盖菇化身高效的 “生态工匠”,在生长过程中充分发挥自己的 “分解能力”,将堆肥中的有机物质转化为自身所需的养分,从而实现食用菌的高效栽培。最后,培育大球盖菇的菌渣也没有被浪费,它摇身一变,成为了优质的肥料,重新被投放到农田中,为作物生长提供支持。

中国科学家发现:这种云南菌子,有大用!!!

图片来源:于富强

这套系统的核心突破在于其对污染物的高效降解能力。针对农业中棘手的抗生素残留和病原菌问题,LCM 系统展现出了卓越的降解效能,成为了农业生态环境的 “守护者”。

“污染”变“资源”,

发挥真菌技术的生态力量

在减少污染物方面,以大球盖菇为核心的 LCM 系统成果斐然。

菌渣被用作肥料后,病原菌在作物茎部的丰度降低了36%,在种子中的丰度降低了 7%,大大减轻了病原菌对作物的危害。同时,经过高温堆肥与LCM系统的联合作用,牛粪中的土霉素残留量从 3232μg/kg 降至 630μg/kg,降解率高达 80%,有效切断了“畜禽-土壤-植物” 之间残留抗生素的传递链。

此外,土壤中抗生素抗性基因的丰度也显著降低,其中土霉素相关抗性基因减少了 46%,远高于传统堆肥减少 20%的效果,为农业生产创造了更加清洁的土壤环境。

中国科学家发现:这种云南菌子,有大用!!!

图片来源:中国科学院昆明植物研究所

菌渣为作物生长提供了“营养宝库”,显著提升了作物产量。

在菌渣的滋养下,燕麦的根系表面积扩大,须根密度增加,这使得根系能够更高效地吸收土壤中的养分。此外,根际土壤中有效氮、磷含量分别增加了 12%与 9%,为作物的生长提供了更加充足的营养支持。从最终的产量来看,燕麦鲜重提升了 65%,牧草产量提高了 68%,籽粒产量提高了 50%。更令人欣喜的是,燕麦的品质也得到了提升,粗蛋白含量提升了 5.1%,这表明,作为牧草的燕麦能显著提升饲料品质,为畜禽提供更多营养。

生态调节:重塑根际微生物群落

大球盖菇的加入如同给土壤微生物世界带来了一场 “生态革命”。经过菌渣堆肥处理,植株根系富集了具有木质纤维素降解能力的放线菌,茎部富集了促生长细菌,种子富集了抗逆微生物 (保证种子在极端环境下依然能正常萌发,幼苗茁壮成长,让植物在恶劣环境中也能延续生命),形成了“根-茎-种子”具有组织特异性的有益微生物群落。

中国科学家发现:这种云南菌子,有大用!!!

菌渣堆肥处理后,植株中有益微生物群落分布示意图 图片来源:刘栋

这些有益微生物就像作物的 “健康卫士”,为作物的健康生长提供保护和支持。

同时,相较于对照组,有菌渣作为肥料的根际土壤中腐生真菌的比例提升了 29%,这些腐生真菌凭借快速生长的菌丝网络,如同在土壤中编织起密集的“防护网”,抢先占据病原菌的生存空间,让其无处落脚;在营养争夺上,腐生真菌对碳源、氮源的高效摄取能力,就像给病原菌戴上“饥饿枷锁”,限制其生长繁殖;通过双管齐下的方式,显著降低病原菌在土壤微生物群落中的占比,重构健康的土壤微生态环境。它们通过竞争性优势,重构了土壤微生物功能网络,让病原菌的功能群占比从 24%降至 15%,有效抑制了病原菌的增殖,改善了土壤的微生态环境。

进一步推广,助力农业与生态共赢

随着乡村振兴战略和 “双碳”目标的推进,LCM 跨界循环系统展现出了巨大的推广价值。这一系统将农业废弃物转化为宝贵的资源,实现了农牧有机质的清洁利用,减少了农业生产对环境的压力。

在广大农村地区推广这一系统,不仅能够解决秸秆和畜禽粪便的处理难题,还能为农民创造经济效益,比如提高作物产量和品质,减少化肥的使用量等。同时,该循环模式有助于构建可持续的农牧产业体系,推动农业的绿色发展,实现农田增肥和环境改善双赢。

科学意义:开创可持续发展新范式

从科学角度看,LCM 系统的研究具有重要意义。

基于多组学技术与功能基因分析,该研究首次揭示了 LCM 系统中生物肥料对作物不同组织部位微生物群的调控作用,为研究农业生态系统微生物间的相互作用提供了新视角。从实际应用角度看,该研究不仅为农牧有机质高效利用提供了解决方案,更开辟了农业微生物风险阻控新路径,实现了农牧废弃物清洁利用、作物绿色增产与农耕区环境保护的协同,为全球农业的可持续发展提供了可推广的范式。

大球盖菇——这一曾经被低估的真菌资源,通过科研人员的创新研究,成为了农业生态系统的关键物种。它成功将农业废弃物从令人头疼的 “污染源” 转变为助力农业发展的 “资源库”,彰显了真菌技术在生态保护和农业可持续发展中的巨大价值。随着 LCM 跨界循环系统的推广应用,此类生态友好型技术将发挥越来越重要的作用,推动形成“绿色生产-资源循环-环境改善”的可持续发展新模式,为农田生态系统注入新的生机与活力。

中国科学家发现:这种云南菌子,有大用!!!

团队成员合影 图片来源:中国科学院昆明植物研究所

策划制作

出品丨科普中国

作者丨刘栋、于富强 中国科学院昆明植物研究所

监制丨中国科普博览

责编丨一诺

审校丨徐来、林林

PS:如果遇到您遇到有关于百科类创建编辑修改的相关疑难问题,欢迎留言咨询,百科参考网及时为您无偿免费解答。转转请注明出处:https://www.shaoshai.com/6923.html

(0)
百科参考网的头像百科参考网
上一篇 2025年5月10日 下午4:00
下一篇 2025年5月10日 下午4:00

相关推荐

  • 中国信通院:3月中国手机出货量2276.5万部

    2025年5月12日,中国信通院公布数据显示,3月中国市场手机出货量达2276.5万部,同比增长6.5%。其中,5G手机表现亮眼,出货量为1942.4万部,同比增长9.5%,占同期手机出货量的85.3%。2025年1至3月,中国市场手机出货量累计6967万部,同比增长3.3%,5G手机出货量6104.3万部,同比增长8.2%,占比同期手机出货量的 87.6%…

    2025年5月13日
    000
  • 受美关税政策拖累 丰田预计新财年净利润将减少超三成

    日本丰田汽车公司8日预计,受美国政府一系列关税政策拖累,2025财年(2025年4月至2026年3月)净利润将同比萎缩34.9%。 丰田当天发布2024财年决算报告,其中业绩预测指出,2025财年净利润将大幅萎缩的主要原因是美国相关关税政策的冲击及日元对美元升值的影响。 丰田表示,美国相关关税政策已给企业业绩造成较大负面影响,预计今年4月、5月两个月丰田将损…

    2025年5月8日
    1500
  • 莫迪中断访问紧急回国,特朗普发声

    据路透社4月22日报道,在印控克什米尔地区帕哈尔加姆镇发生针对游客的枪击事件造成20多人死亡后,美国总统特朗普22日表示,印度得到美国的全力支持。 特朗普在“真实社交”网站上表示:“克什米尔传来令人深感不安的消息。美国坚定地与印度站在一起,共同打击恐怖主义。我们为遇难者的灵魂祈祷,也为伤者早日康复祈祷。我们全力支持莫迪总理和伟大的印度人民,并向他们致以最深切…

    2025年4月23日
    2300
  • 这种“厨房纸”真的别再直接接触食物了!很多人不知道

    厨房纸,已经成了很多人厨房里的标配。平常擦水擦油,它比一般的抽纸都要好用,有些人也会在煎肉之前,用厨房纸擦掉表面的水分,避免煎的时候油花四溅……不过,在这么顺手的使用过程中,你有没有想过,厨房纸可以用来直接接触食物吗? 答案是,还真不一定。 图源:某社交平台 厨房用纸 可以用来包装食物吗? 很多厨房纸在上市的时候,都遵循了我们国家的推荐标准《厨房纸巾》(GB…

    2025年4月21日
    2100
  • 国家航天局发布2025年中国航天工程重点任务

    17日,国家航天局举行2025中国航天日新闻发布会,国家航天局系统工程司刘云峰副司长介绍了今年中国航天工程重点任务。 2025年,中国航天任务更为繁重,航天工程任务密集实施: 天问二号将执行小行星伴飞取样探测任务;载人航天工程将实施神舟二十号、二十一号载人飞船任务;中国与欧洲合作的太阳风磁层相互作用全景成像卫星(SMILE,简称“微笑卫星”)将揭示太阳风与磁…

    2025年4月17日
    3500

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

联系我们

400-800-8888

在线咨询: QQ交谈

邮件:admin@example.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

关注微信
PS:如果遇到您遇到有关于百科类创建编辑修改的相关疑难问题,欢迎留言咨询,百科参考网及时为您无偿免费解答。