2月16日，國(guó)際著名期刊《自然通訊》（Nature Communications）在線(xiàn)發(fā)表了資源環(huán)境學(xué)院李楠楠教授團(tuán)隊(duì)與蠶桑紡織與生物質(zhì)科學(xué)學(xué)院肖波教授團(tuán)隊(duì)的研究論文《用于包裹根系內(nèi)生菌的水凝膠可以促進(jìn)植物生長(zhǎng)和抵御酸性土壤》（Rhizobacteria protective hydrogel to promote plant growth and adaption to acidic soil）。該論文研究開(kāi)發(fā)了一種聚合水凝膠，可以提高植物根系促生菌在不同植物中的促生效率并減輕酸性脅迫。

全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨重大挑戰(zhàn)，包括城市化、土壤退化、環(huán)境污染及對(duì)糧食需求的增長(zhǎng)。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，尋找替代傳統(tǒng)化肥的新型肥料成為迫切需求。微生物肥料，特別是植物根際促生菌（PGPR），因其生態(tài)友好性和土壤改良能力受到關(guān)注。然而，PGPR在土壤中的存活率受氣候變化和非生物脅迫影響，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。生物材料因其良好的生物相容性和生物可降解性，被視為有潛力的微生物封裝劑。當(dāng)前，生物肥料面臨與本地土壤微生物群競(jìng)爭(zhēng)、成本效益不高、制備時(shí)間長(zhǎng)、微生物活力喪失及長(zhǎng)期保存困難等問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)新型、低成本、簡(jiǎn)單的微生物封裝劑，以長(zhǎng)期保持PGPR活性，幫助其定殖并提高促生效率，成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題，研究選擇了內(nèi)生PGPR粘著箭菌C5作為開(kāi)發(fā)生物肥料的基本菌株，以提高其促生效率，并基于羧甲基殼聚糖、海藻酸鈉和氯化鈣，設(shè)計(jì)了一種聚合水凝膠（PMH）用于提高PGPR的促生效率并闡明其作用機(jī)制。PMH可以促進(jìn)內(nèi)源PGPR在植物根系的中柱部位定殖，影響植物激素的分泌和木栓質(zhì)的沉積，增強(qiáng)植物的抗氧化活性和代謝能力，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)，并抵御酸性環(huán)境。該研究有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和減少環(huán)境污染，為以可持續(xù)的方式實(shí)施生物材料支持的農(nóng)業(yè)實(shí)踐提供了可能性。

西南大學(xué)為論文第一完成單位。李楠楠教授和肖波教授為論文通訊作者，含弘學(xué)院2021級(jí)本科生馮麒瑞為獨(dú)立第一作者。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家級(jí)青年人才項(xiàng)目、西南大學(xué)青年領(lǐng)軍人才項(xiàng)目、宜賓市雙城合作協(xié)議研究資助、河南省高等學(xué)校重點(diǎn)研究計(jì)劃的支持。

論文鏈接： https://www.nature.com/articles/s41467-025-56988-3