披着“装甲”的细菌能取代化肥吗？
传统的化学肥料并不是世界上最环保的物质之一，这就是为什么一些农民正在探索使用有益细菌作为替代品的原因之一。一种新的涂层技术可以使这种微生物比以往任何时候都更广泛地使用。
传统的化学肥料如果进入水道，不仅会污染环境，而且还会随着时间的推移耗尽土壤中的养分。更重要的是，它们相对昂贵。
为了寻找更环保、更可持续的替代品，一些农民开始在作物上施用固氮细菌。这些微生物从大气中吸收氮气，并在土壤中将其转化为氨。氨为植物提供养分，恢复贫瘠的土壤，并增强植物对害虫的天然防御能力。
然而，这种细菌的一个问题是，它们对过热和潮湿都非常敏感。这意味着它们不能很好地承受从中央来源运往农场的风险。但在农场的大型发酵罐中种植它们是可能的，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，麻省理工学院的助理教授阿里尔弗斯特（Ariel Furst）和他的同事们发明了一种方法，将微生物包裹在微小的“金属-苯酚网络”（MPN）外壳中。虽然这些涂层不会阻碍细菌的生长或功能，但它们确实提供了对热量和湿度的保护。被包裹的细菌甚至可以冷冻干燥，然后运输并以粉末形式应用于农作物。
弗斯特的团队制造了12种不同的MPN，其中含有铁、锰、铝和锌等金属，这些金属都被认为可以安全用作食品添加剂。这些外壳还含有一种被称为酚类的有机化合物，FDA通常认为这种化合物是安全的。
当这些MPN用于固氮绿假单胞菌时，发现所有12种MPN都能保护微生物免受高达50ºC（122ºF）的温度和高达48%的相对湿度的影响。
最有效的MPN由锰和一种被称为“表没食子儿茶素没食子酸酯”的多酚组成。包裹在壳里的固氮绿假单胞菌被加热到50摄氏度，然后和莳萝、玉米、萝卜和小白菜等作物的种子一起放在实验室的盘子里。在所有情况下，与添加新鲜但未包被的细菌相比，种子发芽率提高了150%。
弗斯特现在正在通过她创立的一家名为 Seia Bio 的衍生公司将这项技术商业化。
她说：“当我们考虑开发技术时，我们需要有意地把它设计得便宜、方便，这就是这项技术的目的。这将有助于可再生农业的民主化。”
关于这项研究的一篇论文最近发表在《美国化学学会杂志》上。
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