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農業大變革——微生物農業將成新寵

作者:宋檢 時間:2022-11-22 來源:互聯網

美國白宮當地時間5月13日宣布啟動“國家微生物組計劃(National Microbiome Initiative,NMI)”,這是奧巴馬政府繼腦計劃、精確醫學、抗癌“登月”之后推出的又一個重大國家科研計劃,農業是NMI計劃的重要部分。

美國政府為此投入1.21億美元的資金支持,比爾蓋茨基金(BMGF)也為此設立1億美元的專項基金,還有很多公益基金和高校為此投入數百萬美元,總計在5億美元。微生物組研究已經成為國際新一輪科技革命的戰略“高地”。

“微生物組”是指與人類共生的全部微生物的基因總和。又被稱為“人類元祖基因”或“人類第二基因組”。是一門直接取得環境中所有遺傳物質的研究。人類體內的微生物多達1000多種,特別是胃腸道內的微生物*為豐富。微生物種群反映了其生物或非生命體宿主的健康狀況及完整性。微生物組對生態系統的影響會直接體現在人類健康、氣候變遷、食品安全等方面。一旦人體微生物組失衡,會導致諸如肥胖癥、糖尿病、哮喘等慢性疾病;環境微生物組失衡,會導致農業減產,以及墨西哥灣的“死亡地帶”這種生態破壞。此外,氣候變遷、大氣條件改變也都會受到微生物組的影響。

微生物農業,重要的一環

微生物的研究在醫學領域已經取得了重要的進展,特別是對人體腸道微生物菌群的研究。這些研究重塑了我們對人體健康的認識,也讓我們在應對癌癥肥胖病等方面有了突破型進展。可以說人體微生物學對醫學發展是劃時代意義的。

相比于在醫學領域已經取得的成果,在農業領域,微生物的研究尚處于起步階段,這意味著更多的機遇。

微生物及微生物組的研究在農業領域有著廣泛的應用:

環境方面:微生物可以修復土壤,恢復土壤活力,減少重金屬污染,而且不會產生二次污染。微生物還可以凈化水質,清除空氣中有毒氣體。

農作物生長:微生物可以促進農作物吸收營養物質,促進農作物的生長,提高農作物的免疫力。這些都不會像化學藥劑和激素那樣污染環境和農產品。

除草和殺蟲:微生物除草劑、殺蟲劑和殺菌劑都可以有效的除草、殺蟲殺菌,而且不會對害蟲的天敵產生威脅,不污染環境和農作物。

養殖業:微生物發酵可以把很多農業廢料變成家畜的飼料,比如秸稈就經微生物發酵變成優質飼料,此技術改變了畜牧業耗糧的特征。

有機肥:微生物有機肥是有機肥的一大進步,比化肥、精致有機肥、農家肥等有著諸多優點。

在農業領域,微生物的研究雖然還處在單體微生物的研究階段,僅僅在這個階段的研究成果已經在農業領域得到很好的應用。我在不久前的一篇文章中(《化學農業過時,生物農業成新寵,連天天被罵的孟山都也變了》)就介紹了微生物制劑在促進農作物生長和殺蟲、殺菌中的應用。

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