N海都记者 刘锦涵

在今年中国农民丰收节来临之际，从福建农林大学传来好消息：该校许卫锋教授团队揭示了“产生长素微生物”促进大麦根鞘建成的机理。

许卫锋教授团队的研究成果表明，在极端气候变化的条件下，施更少的磷肥，依然能使大麦产量显著提高。这项成果到底有多牛？9月22日下午，记者来到了福建农林大学，听许卫锋教授以及团队成员说关于丰收的那些故事。

偶然：实验田里发现长出根鞘的大麦

根鞘（也称沙套）是一种形成于植物根部的适应性结构，由根际土壤颗粒与根系分泌的黏液和根际微生物分泌的黏液及根毛相互胶结、缠绕形成。在禾本科植物中，根鞘建成是一种普遍现象。根鞘对禾本科植物而言，能起到保水、提高养分利用率等作用。由此，根鞘建成对于禾本科植物耐干旱尤为重要。

100多年前，科学家就发现了根鞘建成在植物耐干旱中的重要作用，因此，对于植物根鞘建成的研究一直未曾停止。据了解，禾本科植物的根毛、根表黏液及土壤中的微生物，是根鞘建成的三大主要因素。在此前，人们只知晓这三者对于根鞘的建成存在因果关系，但并不能确定其中的定量关系。

2016年，来自江苏的许卫锋教授，作为福建省“A类人才”，被引进至福建农林大学进行教学与科研工作。初到福建农林大学工作的许卫锋教授，在偶然的一次实验中，在自己的实验田里观察到了长出根鞘的大麦。回忆起当时的发现，许卫锋教授告诉记者：“以前只知道，为抵御干旱，在沙漠中的禾本科植物会长出根鞘。在气候湿润、土壤肥沃的田里发现大麦的根鞘，还是头一次。”

从新发现中回过神后，许卫锋教授脑海里闪过了多个疑问，他告诉记者：“为什么大麦形成根鞘，是这里的土壤很特别吗？这一现象是大麦自身调控的结果，还是植物在此环境生长的必然结果呢？只有搞清楚这些问题，才有意义。”

实验：上百次实验，找到土壤中的“关键配方”

为了求证猜想，许卫锋教授随即组织团队，对这片神奇的土壤进行研究。经过4年多的控制变量实验，许卫锋团队最终证实，相对酸性土壤下的大麦根鞘建成，显著高于相对碱性土壤。许卫锋团队还发现，相对酸性土壤中的微生物能显著提高大麦根鞘建成。此时摆在许卫锋团队面前的问题是，土壤中哪些微生物，能促进根鞘的建成。为了搞清土壤中的“关键配方”，团队对土壤中含有的微生物进行逐个实验。经过上百次的实验，最终发现，在相对酸性的土壤中的黄杆菌和类芽孢杆菌可能参与了根鞘建成的过程。

在科学上，证实变量相关性的研究是学说，只有百分之百确定的结论，才能被称为理论。为将研究成果上升到理论高度，团队成员许飞云副教授在多次实验后得出结论，菌株可能是通过分泌生长素促进大麦根鞘建成。使用菌株生长素合成突变体进行接种实验，最终验证了生长素在促进大麦根鞘建成过程中的作用。此外，团队还进行了田间试验，结果也表明黄杆菌及类芽孢杆菌能通过根鞘建成提高大麦产量。

成果：减少施肥，也能大幅提高大麦产能

发现了禾本植物根鞘建成的机理，意味着大麦将显著提升耐旱水平，提高产量。但这对提高大麦产量，有多大的帮助呢？相关理论是否可以在农业生产广泛应用呢？

许飞云副教授介绍，我国华南地区的土壤pH值较低，呈相对酸性。因此，研究成果适用性相当之大。据团队现有实验数据表明，土壤中添加黄杆菌及类芽孢杆菌，能增加大麦对磷元素的吸收，即使施磷量减少50%，也能达到以往的效果。不仅如此，由于土壤中含有菌株，使得在气候极端、多变的情况下，大麦的相对产量也能提高近20%。“这也算真正实现了大麦种植的‘降本增效’了。不仅提高种植农产品的经济效益，理论转化出的新技术，也有望产生更多的经济效益。”许飞云说。

据了解，许卫锋团队的研究成果已被《自然通讯》收录、发表。记者还了解到，许卫锋团队已经开始了水稻根鞘建成方面的相关研究，期望在以后的丰收节前，能再次收到来自团队的喜讯。