拥有特殊涂层的“装甲”细菌有朝一日可能取代化学肥料

传统化肥并不是世界上最环保的物质，这也是一些农民正在探索使用有益细菌作为替代品的原因之一。新的涂层技术可以使此类微生物比以往更广泛地使用。化肥如果进入水道，不仅会污染环境，而且随着时间的推移，还会消耗土壤中的养分。更重要的是，它们相对昂贵。

为了寻求更环保、更可持续的替代方案，一些农民已经开始在农作物上施用固氮细菌。这些微生物从大气中吸收氮气并将其转化为土壤中的氮元素，最终生成氨。氨为植物提供营养，恢复贫瘠的土壤，并增强植物对害虫的天然防御能力。

然而，细菌的一个问题是它们对过热和过湿非常敏感。这意味着它们不能很好地经受交通运输过程的考验。可以在农场的大型发酵罐中种植它们，尽管建造和维护这些发酵罐可能相当昂贵。

考虑到这些缺点，美国麻省理工学院的阿里尔·弗斯特教授和同事发明了一种将微生物包裹在微小的“金属苯酚网络”（MPN）外壳中的方法。虽然这些涂层不会阻碍细菌的生长或功能，但它们提供了防热和防潮的保护。包被的细菌甚至可以被冷冻干燥，然后运输并以粉末形式施用于农作物。

弗斯特的团队创建了1 2种不同的MPN，其中掺入了铁、锰、铝和锌等金属，所有这些金属都被认为可以安全地用作“食品添加剂”，这些贝壳还含有一种叫做苯酚的有机化合物，当这些MPN用于固氮绿针假单胞菌时，研究人员发现所有12种MPN都能保护微生物免受高达50摄氏度的温度和高达48%的相对湿度的影响。

最有效的MPN由锰和一种称为表没食子儿茶素没食子酸酯的多酚组合而成。将包裹在壳中的绿针藻加热至50摄氏度，然后与莳萝、玉米、萝卜和白菜等农作物的种子一起放入实验室培养皿中。在所有情况下，与添加新鲜但未包被的细菌相比，种子的发芽率提高了150%。

弗斯特目前正在通过她创立的一家名为Seia Bio的衍生公司将该技术商业化。 “当我们考虑开发技术时，我们需要有意将其设计得便宜且易于使用，这就是这项技术。”弗斯特说，“这将有助于再生农业的民主化。”

有关该研究的论文最近发表在《美国化学会杂志》上。（综合整理报道）（策划／罗媛）