综述：微生物助力农业抗逆，缓解农民自杀危机

为缓解农民自杀问题，研究人员探索微生物在农业中的作用，发现其可增强作物抗逆性，意义重大。

　　在广袤的土地上，农业一直是人类生存与发展的根基。但如今，农业领域却面临着诸多棘手难题。从全球范围来看，农民的生活状况令人担忧，尤其是在一些发展中国家，许多农民承受着巨大的经济压力。在印度，超过 70% 的人口依赖农业为生，可农业却成了艰难且危险的职业。气候的变幻莫测严重影响着农作物的产量，像季风气候下谷物产量受气候影响巨大，在干旱年份和非干旱年份，谷物产量都有明显下降 。同时，土地退化、土壤侵蚀等问题日益严重，印度 53% 的土地受到土地退化和土壤侵蚀的影响，83% 的领土遭受风蚀和水蚀，这使得土地生产力不断下降。

更为严峻的是，农民自杀现象频发。在印度，每天都有四位农民选择结束自己的生命。2017 年，有 10655 名从事农业的印度人自杀；2019 年，394 名女性农民和 5563 名男性农民自杀，还有 42480 名农民和日薪工人自杀。这些自杀事件大多与高风险的经济作物种植、沉重的债务负担以及恶劣的市场环境有关。例如，种植甘蔗和棉花等经济作物的农民，由于这些作物 “并非基于持续高产和抗逆的原则”，加上市场价格波动大，农民往往面临巨大损失，不得不背负高额债务，最终不堪重负。

面对这些问题，来自印度昌迪加尔商学院科学系、印度海得拉巴毛拉纳?阿扎德国家乌尔都大学植物学系以及沙特阿拉伯王子萨塔姆?本?阿卜杜勒阿齐兹大学科学与人文学院生物学系的研究人员，开展了一项关于 “通过微生物相互作用缓解农业中农民自杀问题和增强农业抗逆性” 的研究，该研究成果发表在《Discover Plants》上。

研究人员开展此项研究时，运用了多种技术方法。在微生物研究方面，采用标准微生物培养方法，从植物中分离微生物，如从生姜中分离出 15 株内生细菌，以此来研究微生物的特性和功能。同时，通过对不同植物接种微生物，观察植物的生长、生理指标变化，例如在研究重金属耐受性时，对番茄种子接种植物根际促生菌（PGPR）菌株，观察番茄在镉胁迫下的生长反应。

下面来看看具体的研究结果：

• 植物与微生物的共生关系：地球上的生态环境正在发生深刻变化，植物面临着生物和非生物的双重压力。而根际和内生微生物群落对植物健康至关重要。植物通过根系分泌物吸引有益细菌，这些细菌能帮助植物从土壤中获取养分、抑制植物病原体、通过诱导系统抗性（ISR）增强植物免疫力，还可作为生物肥料促进植物生长。例如，丛枝菌根真菌（AMFs）能有效转运养分、改善土壤质量和植物健康，通过多种机制帮助植物抵御非生物胁迫。
• 微生物助力植物耐受盐胁迫：土壤盐渍化是全球作物产量的主要限制因素之一，且随着气候变化愈发严重。研究人员从生姜中分离出多株内生细菌，部分细菌表现出较高的耐盐性，部分还具有产生吲哚乙酸（IAA）、铁载体和溶解磷的能力。像能产生 IAA 的巴西固氮螺菌可促进小麦根系发育，一些产生赤霉素（GA）的微生物植物细菌能促进植物生长并提高对多种非生物胁迫的耐受性。
• 微生物提升植物对重金属的耐受性：重金属对环境和人类健康构成严重威胁，也影响土壤肥力和植物生长。研究发现多种金属抗性内生菌能帮助植物耐受金属胁迫并促进生长。从蝇子草的茎和叶中分离出 24 株金属抗性细菌，多数具有多种植物生长促进能力。对番茄接种 PGPR 菌株，可增强其抗氧化活性，减轻金属毒性。
• 微生物用于植物病原体管理：内生菌和根际微生物可通过分泌次生代谢物诱导植物的抗性，作为天然生物防治剂对抗植物病害。如芽孢杆菌分泌的丰原素和伊枯草菌素对某些病原菌有效，特定的微生物组合对病原菌的防治效果优于单一菌株，像棘孢木霉 GDFS1009 和解淀粉芽孢杆菌 ACCC1111060 的组合对灰霉病的防治效果更佳。

研究结论表明，印度农民的处境日益恶化，土壤盐渍化、作物歉收和气候变化等因素是主要原因。而转向使用促进植物生长的微生物（PGP）和转基因作物，有助于应对这些变化。内生菌不仅能促进植物生长，还能帮助植物应对气候变化带来的压力。通过研究微生物相互作用，尤其是与耐胁迫内生菌的作用，有望减少农民对昂贵化学投入的依赖，在恶劣条件下提高作物健康和产量，为小农户和边缘农户提供可持续的发展路径，减轻他们的经济负担，同时保障粮食安全。不过，目前关于微生物多样性及其与水生宿主植物相互作用的研究还比较缺乏，未来需要进一步深入探索，以全面了解相关生态系统，并挖掘其潜在应用价值。