本文与 The Conversation合作发表。
要发挥土壤 微生物 的潜力，非洲必须迅速行动。随着土壤退化，微生物生命也随之衰退。
了解非洲土壤的微生物多样性还有另一层重要意义。这种多样性中至少有一部分为特定土壤、作物和生态系统所固有，是数千年农业生产逐步形成的。
在跨国公司投资识别、开发并为土壤微生物的用途和发明申请专利之际，非洲需要认识到微生物的价值。
其多样性的商业价值理应得到实现。
与此同时，许多已开发的农艺产品都以土壤微生物为基础。这将惠及面临类似挑战的其他地区的农民，无论是干旱土壤还是作物病害。
基于根系的证据
在 Auburn University 实验室中，我们已 证明 土壤微生物可以帮助玉米和棉花植株抵御虫害和水分胁迫。相关研究围绕将有益细菌用作微生物接种剂展开，涉及其基础与应用层面，以促进植物生长并实现生物病害防控。这使植物能够长得更好，根系也更为发达。
研究揭示了以下可能性：
创新解决方案
非洲的土壤危机需要迅速而富有创造性的行动。除公民土壤知识计划之外，我们还需要运用所有现有技术来保护和修复土壤，尤其是通过实施综合土壤肥力管理。
这是诸如 Alliance for a Green Revolution in Africa等组织广泛推广的方法。
该联盟将农业投资视为帮助应对贫困的一种途径。它综合运用农民可获得的耕作方法和材料来改善土壤健康，包括粪肥、化肥或留在田间的作物残茬。
推进综合土壤肥力管理可以与让农民参与公民科学网络齐头并进。这将使他们与农业大学、研究机构和农业企业建立联系。
公民科学将关心该问题的人士吸纳进来，并让他们参与新知识的探究与发现过程。例如，美国国家航空航天局（NASA）正利用公民科学来 绘制 全球土壤湿度图。
公民采集土壤样本，并对其进行称重、烘干再称重，以测定土壤含水量。他们将这些数据上传至互联网上的一个中央信息平台。参与者会获得关于其土壤质量以及如何最好地养护土壤的反馈。
撒哈拉以南非洲有数千万小农户，他们都与土壤健康利害相关。
如果能借助公民科学计划获得这一机会，他们便可能彻底改变人们对非洲土壤的认知。这将提升非洲大陆利用对农业和生命都至关重要的土壤微生物的能力。
播下公民科学的种子
必须通过一项覆盖面广的公民科学计划鼓励和支持农民。NASA的工作是公民科学取得 预期效果的良好范例。
非洲农场上的此类行动必须与农业大学、研究所和农业企业协调开展。
一项旨在识别和分析土壤微生物的公民科学计划，可以将简易的现场土壤检测与将重复土壤样本邮寄至国家或区域实验室进行更深入分析相结合。
显然，该网络还需要就诸多事项进行详细商定，包括实验室的指定、人员配备与资金、数据共享与使用原则，以及公民与科学家之间成果的双向交流。
但这至关重要。非洲未来的粮食安全，取决于我们今天如何保护和修复其土壤。这一问题如此严峻，以至于解决它需要动用我们手中的每一种工具，以及每一位盟友的支持。
作为一名非洲土壤科学家，我知道土壤本身就有一支由生物盟友组成的军队——土壤 微生物。一茶匙土壤中的微生物数量多于地球上的人口。它们始终在不停地工作。
微生物使土壤能够循环养分和水分，并维持健康的结构。它们还能促进植物生长，即使在逆境条件下也是如此。土壤微生物为退化土壤的恢复提供了新工具，也有助于增强作物应对日益加剧的环境和气候压力、病害和虫害的韧性。
土壤是我们的食物、收入和经济的基础。
然而，在非洲65%的农田中， 土壤 正面临困境。大部分土壤已经贫瘠。赋予土壤生命的因素正威胁其生存本身。土壤缺乏维持生命所需的养分、有机质和丰富的微生物群落。
解决方案应从农民入手。必须全面了解土壤，尤其是其鲜为人知却至关重要的微生物生命。
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作者： Esther Ndumi Ngumbi，植物昆虫学与植物病理学系研究员， Auburn University
图片：一名男子骑着自行车运送一袋沙质土壤，该土壤取自乌干达首都坎帕拉以东348公里（216英里）的布吉里（Bugiri）一处小型矿场。REUTERS/Edward Echwalu
