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當(dāng)種子發(fā)芽時，微生物能同時開發(fā)作物并為作物提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進其生長，防止病蟲害，減少對作物的壓力，提高作物適應(yīng)能力。

真菌（立枯絲核菌）是隱形的枯萎病，只有在甜菜或玉米豐收之前的很短時間里，才會在其根部以可見形態(tài)成群出現(xiàn)。真菌腐敗病從種植季節(jié)的初期開始，由內(nèi)而外發(fā)展，而且只有在秋季可見，摧毀了作物豐收的可能性。

很多媒體都報道過，作物連年歉收是因為受到害蟲和病原體的攻擊，盡管人們試圖用農(nóng)藥和殺蟲劑控制它們。使用諸如新煙堿類殺蟲劑導(dǎo)致蜜蜂等昆蟲死亡的事件，進一步加劇了作物歉收的情況。

“在更極端的環(huán)境條件下，如天氣炎熱期、干旱或洪澇災(zāi)害時，要考慮單獨使用農(nóng)藥或殺蟲劑造成的作物損害程度。”奧地利工業(yè)生物技術(shù)中心（ACIB）研究員Christin Zachow說道。

ACIB正在完善可以使“化學(xué)霧劑法”逐漸廢棄并退出使用的保護措施。目前正在進行的一項研究項目涉及生物植物保護，其中可將微生物（細(xì)菌）作為玉米、油菜、番茄、高粱、甜菜種子的“保鏢”進行安全護衛(wèi)工作。基本原則是讓特殊細(xì)菌與田里的作物種子結(jié)合。

ACIB力圖促進微生物性能的增長：當(dāng)種子發(fā)芽時，微生物能同時開發(fā)作物并為作物提供營養(yǎng)物質(zhì)，促進其生長，防止病蟲害，減少對作物的壓力，提高作物適應(yīng)能力。

“作物面臨著來自氣候變化、干旱、高鹽土壤的挑戰(zhàn)。作為單一栽培的結(jié)果，作物營養(yǎng)素缺乏現(xiàn)象也會出現(xiàn)。”Zachow表示。2011年以來，他一直從事該項目的研究，并與此研究領(lǐng)域內(nèi)的先驅(qū)、格拉茨科技大學(xué)環(huán)境生物技術(shù)研究所的Gabriele Berg教授合作。

他們的首要任務(wù)是找到能適應(yīng)極端環(huán)境條件的細(xì)菌。每種植物都需要特定的細(xì)菌，每種土壤類型都習(xí)慣于特定的細(xì)菌。例如，在苔蘚和地衣區(qū)域中進行的科研發(fā)現(xiàn)，前者能容忍酸性pH值和營養(yǎng)不足，后者則接受紫外線照射和干旱條件。

“細(xì)菌促進作物生長，是要經(jīng)過確認(rèn)、特性描述和抗壓性測驗的。”Zachow說， “我們想知道哪些基因在特定環(huán)境條件下才能激活，以確保細(xì)菌能夠與當(dāng)?shù)氐淖魑镞M行理想匹配。”

當(dāng)一類有希望的細(xì)菌種群被發(fā)現(xiàn)時，它們就由研究人員進行優(yōu)化提升，這樣微生物才能在他們給出的特定環(huán)境下成為最優(yōu)勝出者。假單胞菌和嗜根寡養(yǎng)單胞菌細(xì)菌種群就是這樣被成功發(fā)現(xiàn)并記錄下來的。

寡養(yǎng)單胞菌導(dǎo)致了烏茲別克斯坦含鹽草原上作物生長的巨大爆發(fā)（300%以上沒有微生物處理），假單胞菌在ACIB工業(yè)合作方——德國KWS SAAT SE甜菜試驗田里制造了類似的積極影響。5家工業(yè)企業(yè)目前正在參與這項研究項目。

完成初步調(diào)查后，目標(biāo)細(xì)菌已經(jīng)和它們的潛在寄主植物進入互動狀態(tài)。Zachow表示，“植物正是通過尋找這種類型的細(xì)菌來促進自身完美生長。”細(xì)菌與寄主的互相作用在人體腸道內(nèi)也是類似的：一個特定的菌群有益于人體健康。