研究人员发现了一种意想不到的自然盟友，可能帮助农民应对农业日益严重的挑战之一：盐碱土壤。由英国东安格利亚大学（UEA）科学家领导的团队，包括中国研究员章燕芬博士，发现自然存在的土壤细菌可以显著提高植物在盐碱条件下的生存能力。研究还揭示了这些微生物以一种之前未知的方式保护作物（如玉米、西红柿和油菜）免受盐胁迫的影响。这一发现最终可能帮助农民在已变得过于盐碱的土地上种植粮食。土壤盐碱化威胁全球农业，由于气候变化、灌溉方式和海平面上升，农田中的盐分积聚正变得愈加严重。随着盐分在土壤中的积累，它抑制植物生长，损害根系，并且可能显著减少农作物产量。来自UEA生物科学学院和诺里奇研究园区的Quadram Institute的乔纳森·托德教授表示：“农田中盐分的积累是一个重大而日益严重的问题——由气候变化、灌溉和海平面上升驱动。盐分窒息植物生长，损害根系，严重影响整个收成——将全球粮食供应置于风险之中。我们知道植物依赖根系周围的微生物群落（称为根微生物组）来帮助它们应对环境压力。但这些关系的具体运作方式，以及它们在作物和土壤之间是否一致，一直不清楚。我们发现植物似乎会在盐碱土壤条件下招募有益细菌，而这些细菌又触发内部变化，增强植物的结构和韧性。如果科学家能够利用这一自然过程，这可能标志着气候抗逆农业新时代的开始。根系微生物趋向盐胁迫的植物，为了更好地理解植物和微生物之间的合作关系，研究人员检查了在不同土壤类型中生长的多种作物的根微生物组。他们发现一组自然存在的细菌（称为假单胞菌）会始终聚集在暴露于盐胁迫的植物根部。这个模式在多种作物中都出现，包括玉米、西红柿和油菜，这表明这是一种普遍的生物反应，而不是某种特定植物所独有。基因分析还解释了这些细菌在盐碱环境中表现如此优秀的原因。托德教授表示：“与其他微生物相比，假单胞菌携带有助于其耐受高盐水平的专门基因，包括钠运输系统和其他抗逆机制。”更强的根系和更高的产量，随后团队将选定的假单胞菌菌株引入大豆植物。在温室研究和田间试验中，这些细菌成功定殖根系，并在盐碱条件下显著改善了植物生长。“我们发现，与未经处理的植物相比，使用微生物处理的植物展现出更强的根系、更好的发育和更高的产量，”托德教授说。意想不到的植物防御，研究人员意外发现，这些细菌并不是通过减少植物组织内部的盐分来帮助植物。“最令人惊讶的是发现细菌是如何帮助植物应对的。“数十年来，人们一直认为植物通过控制钠水平——基本上是排除有害盐分来幸存于盐碱环境中。但我们没有发现细菌影响钠运输或离子平衡的证据。