人類可以補充益生菌，幫助腸道吸收營養，換成植物，則有菌根菌助陣。菌根菌能與植物根部共生，在土壤散佈無孔不入的菌絲，讓植物汲取更多營養，並提升對逆境與病蟲害的抵抗力。農民施用菌根菌還可提高作物產量，並減少農藥與肥料用量，簡直一舉多得！《上下游》訪問到三位專家，詳細闡釋菌根菌協助作物的原理與施用訣竅，一起來長知識吧。
以植物根部為家，菌根菌幫助植物吸收水與養分
菌根菌存在自然界中，是一種真菌，能與植物根部共生，形成「菌根」。農業試驗所副研究員林素禎解釋，菌根菌無法行光合作用，所以共生在植物根部，以菌絲和植物交換營養，也幫助植物吸收更多土壤的養分，形成互利。菌根菌雖然是真菌，但不會像病原菌那樣，阻礙植物輸送水、養分的通道，而造成植株黃化、枯萎。
菌根菌可分成三種菌絲型態：外生菌根菌的菌絲主要在植物根部外圍與細胞間蔓延；內生菌根菌的菌絲會穿入植物細胞內；內外生菌根菌則兩種菌絲共生型態兼具。林素禎舉例，最常應用在植物的「叢枝菌根菌」，就是一種內生菌根菌。
特有生物研究保育中心植物組組長林子超說明，內生菌根菌與植物共生後，不易由肉眼觀察；而外生菌根菌會於植物根部外形成綿密菌絲，也可能長出產孢的子實體，肉眼可見，例如黑松露、松茸或顏色鮮豔的鵝膏菌，都屬於與喬木共生的外生菌根菌。
纖細菌絲無孔不入，還能吸引有益微生物
農民長期使用肥料，可能影響土壤的菌相，增加病原菌爆發的風險，若能定期補充菌根菌，可幫助維持土壤性質與微生物平衡。台南區農業改良場副研究員黃瑞彰說明，菌根菌與植物共生，可以讓植物鬚根增加表面積，且菌根菌的纖細菌絲可鑽入植物根部難以觸及的土壤孔隙，幫助植物吸收更多土壤中的水分、養分。
菌根菌的菌絲也會釋放有機酸物質，將土壤中的難溶鹽類分解成為離子型態，方便植物吸收。黃瑞彰舉例，「磷肥容易被土壤固定或流失，菌根菌能提升磷肥使用效率」，進而減少肥料施用量。林素禎也說明，菌根菌會分泌化學物質，吸引有益微生物靠近植物根部與菌絲，一同釋放有機酸或酵素，溶解土壤養分或分解有機質，供應植物更多營養。
林子超也指出，造林時經常要把樹苗種在貧瘠的土地，若先讓林木苗與菌根菌共生，定植之後樹苗就比較容易汲取環境的水、養分，提升存活率。
協助植物抵抗逆境，不再畏懼乾旱淹水
氣候變遷越來越劇烈，菌根菌對農業更為重要。遇到乾旱或淹水時，土壤的微小空隙仍會殘存少許水分或空氣，但作物的根系可能伸不進去，難以吸收。但如果根系有菌根菌共生，就好像增加了延長線，菌絲可以鑽入土壤孔隙，在乾旱時汲取水分、在淹水時尋找空氣，延緩逆境對植物的傷害。
林素禎說明，若土壤鹽分較高，菌根菌可以幫植物維持正常吸水功能，也會促進植物生成耐鹽的脯胺酸，抵禦鹽分逆境。黃瑞彰也表示，菌根菌可透過囊泡，阻隔鹽類離子進入植物細胞，亦可將鹽類排出植株外，讓植物不受高鹽分影響。
「惡劣地的造林育苗，菌根菌非常重要」。林子超說明，特定的菌根菌種能幫助樹木適應高鹽分、低土壤沃度等逆境，例如白水木、黃槿等濱海植物的苗木接菌後，可提升移植後存活率。林務局東勢林管處處長李炎壽繁殖高山造林用的雲杉，也是以雲杉原生育地的帶菌土混合育苗介質，協助苗木生長，增加育苗與移植成功率。
幫植物打預防針，病蟲害難入侵，串連植物間溝通網絡
菌根菌還可以減少植物病蟲害，黃瑞彰說明，菌根菌會「卡位」病原體感染植物的入侵點，降低它們進入植物的機會，農民因此減少農藥施用量。
林素禎表示，菌根菌會刺激植物加厚細胞壁，提升病原菌侵入植株的難度。另外菌根菌會促進植物生成抗病蟲害的蛋白質，「讓植物處於備戰狀態」，受病蟲害侵襲時能更快產生防禦反應，減輕罹病機會與嚴重性。
林子超解釋，菌根菌對植物體仍屬於外來物種，在共生時，植物可能產生防禦反應，合成各種抵抗逆境與病蟲害的次級代謝物，「菌根菌共生，像是在為植物打預防針」。
菌根菌還可能形成「菌根網」，林子超補充，菌根菌的菌絲能不斷延伸，串連多株植物根系，讓植物可以透過菌絲傳遞營養或化學物質，扶持整群植物生長。國外研究發現，雨林中的母樹以菌根菌絲供應營養給相同的樹種，「像用菌絲照顧自己小孩」。
作物產量提升，肥料農藥量減少，提升農民收益
菌根菌可應用在多項作物與林木，黃瑞彰分享，用菌根菌接種甜瓜苗後，能降低定植後根部附近的線蟲量，黑點根腐病等病害症狀也會減輕，「增產 10％ 至 20% 以上沒有問題」。另外文旦苗株接菌，也會增加乾旱或豪雨逆境後的生長表現。
林素禎表示，以往番茄會以農藥防治根瘤線蟲，而菌根菌可以替代部分農藥，提升番茄產量，同時減少氮、磷等肥料施用量。林子超也說明，用不同菌根菌接種在黃槿、二葉松苗木後，都可以提升生長表現與重量。
台中瓏珠園青農陳宥宇將苦瓜苗移盆入混有菌根菌種的介質，接種兩週之後再定植於田間。相對未接菌的植株，與菌根菌共生的苦瓜在歷經夏季梅雨後，葉片發黃、植株罹病的情形明顯較少，降低殺菌劑施用次數，「植株健康，產期與產量都會提高」。
彰化一畝好田瓜農顏錫河以溫室栽培洋香瓜十餘年，每年自行育苗時對瓜苗接種菌根菌，瓜苗根系表現明顯較佳，施肥效率與抗病性都會提高，「發病率比未施用減少一半」，因而節省肥料與農藥。他也分析，菌根菌減少瓜苗發病、提升產量與利潤，「扣除接菌成本，一季採收的獲益能多上萬元」，溫室土壤尤其容易殘存病蟲害，農民妥善施用菌根菌，會有明顯改善，收益也會顯著增加。
菌根菌對作物生產好處多多，不過像菜苗、瓜苗接菌成本每株約 1 元以上，五分地約一萬株洋香瓜瓜苗就要多一萬元，樹苗的接菌成本更高，也須調配較透氣的介質增加接菌成功率，育苗時間、花費、工序都會增加，讓農民舉足不前。且有些農民接菌方式不對，降低菌根菌共生效果，無助於增產，影響繼續使用的意願。
要選和菌根菌麻吉的作物，配合土壤酸鹼度選擇菌種
所以農民施用菌根菌前必須先做功課，首先要留意作物對菌根菌的需求。黃瑞彰舉例，酪梨、芒果、咖啡等「絕對共生」植物，須確保有菌根菌共生才能生長良好。至於玉米、毛豆、木瓜、香蕉、文旦等「相對共生」植物，菌根菌的共生非必要，但可提升作物生長。林素禎也表示，禾本科、菊科、葫蘆科與茄科作物，也適合與菌根菌共生。
但林素禎解釋，例如十字花科、莧科、石竹科、藜麥、黃金果等作物，根系比較旺盛、纖細，吸收功能較佳，「菌根菌反而無用武之地」。另外萵苣等採收週期僅約一個月的短期作物，接菌的效益較低，農民通常較少使用。
不同的土壤酸鹼值也會影響菌根菌接種後效果，例如叢枝菌根菌菌種適用於弱酸性至弱鹼性的土壤，而不適合茶園、鳳梨田等酸性較強的土壤。林子超提及，通常針葉林、山區菌根菌種比較習慣酸性土壤，濱海存在的菌根菌則適應鹽鹼環境，選擇適地菌種才能發揮成效。
苗期接種效果最佳，介質低肥透氣促進共生
接種菌根菌需要「從小做起」，在作物苗期時施用效果最佳。黃瑞彰表示，作物育苗期的介質內微生物較少，接種效率與成功率較高。農民可購買商用菌根菌種，混合至栽培介質，再以含菌介質育苗，若是直接購買種苗，則可以將菌種在定植以前沾上含菌介質。
黃瑞彰提醒，農民接菌時須適度減少養分供應，以免介質裡面的養分過高，反降低植物與菌根菌共生的效果。此外菌根菌喜歡較透氣的環境，育苗介質可加入適當比例的蛭石、珍珠石，增加通氣性，「初期苗可能比較小株，但定植之後就會長很快！」
菌根菌與不同作物共生所需時間不一，例如瓜果約兩至三週即可定植，文旦苗則需數個月才會完成接種。完成接種的作物定植後不須追加菌根菌，不過黃瑞彰說明，栽培期較長或栽種多年的果樹，農民可在樹冠下栽種接菌的百喜草、假儉草等禾本科植物，以草生栽培讓菌根菌與果樹共生。
林素禎提醒，農民接菌過程與定植初期要避免施用農藥、殺菌劑，例如腐絕、賽福寧都會降低接種成功率。農試所也持續技轉不同菌根菌種給肥料廠商，希望更多農民善用菌根菌提升農作效益。
其實應該是反過來的? 植物相對於各種細菌真菌是很晚出現的，所以其實陸地植物一開始是演化在被細菌真菌包裹的礦物質上? 包含後來各種植物自己製造出來的細胞壁(細菌真菌還沒演化出有效降解的酵素)相關成分上? (類似一些蘭花培養基相關碳源氮源，有的有開始分析其常見共生菌能分解利用與儲運的成分形式有哪些?) (包含比如說一些固氮相關，其實多數常用途徑，氮氣轉換成氨後，通常會先變成穀氨酸跟穀胺醯胺，也是20-22種蛋白質氨基酸之一。) 通常的土壤中碳匯，不少是有點形同腐生菌才能用的? 或者該說，能分解植物細胞壁的才能用的? 其實比較能跟植物共生的細菌真菌，應該是，比較不能分解植物細胞壁(包含各種活植物會有的組成與成分)，其實通常也比較不能利用土壤中有機物(因為死的植物中的成分，不少也是活植物會有的組成跟成分)的細菌真菌種類? (最近才突然覺得，比起可食地景或作物，其實不能吃的種類，可能更不會培養適應人體能用的成分的微生物?)