新加坡的研究人员正在研究高科技城市农民如何利用更少的化学肥料生产更多作物。
他们利用一种称为宏基因组学的技术，分析了常见亚洲蔬菜植株上的微生物及其在土壤中的遗传物质。
借助超级计算机收集数据，他们发现了一些微生物，它们可以通过提供养分、促进生长和抑制病原体而使蔬菜受益。
团队计划今后在此研究基础上进一步培育这些微生物，以期可持续地提高作物产量并增强粮食安全。
新研究确认了近300种与常见亚洲蔬菜共同生长的微生物。
要让蔬菜健康生长，仅提供阳光和水分是不够的；它们还需要一整套微生物群落来帮助其健康成长。
这一发现是帮助高科技城市农民以更少的化学肥料生产更多作物的第一步。
目前，该领域的已知信息极为有限，且大多来自实验中使用的标准植物品种，而非蔬菜。为填补这一空白，新加坡国立大学团队与新加坡一家商业城市农场展开合作。
他们获取了土壤样本，以及三种常见亚洲蔬菜的幼苗和成熟植株：菜心、芥蓝和苋菜（bayam，分别亦称为中国菜心、中国芥蓝/中国羽衣甘蓝和中国菠菜）。团队从土壤及植株上提取了微生物及其遗传物质以供分析。
“绿叶蔬菜富含营养，并含有已知可促进人体健康的生物活性化合物，”该研究负责人、生物科学系副教授Sanjay Swarup表示。
“这些绿叶蔬菜属于短周期作物，适用于多种种植模式。将研究重点放在这一食物类别上，将有助于保障食品与营养安全，并兼顾食品生产的数量与质量。”
研究人员使用一种称为宏基因组学的技术对样本中的遗传物质进行测序。该方法利用计算方法分析遗传物质的多样性和特征，无需分离和培养单个微生物物种。这一方法使他们能够以更少的时间和精力，全面了解微生物群落的情况。
研究人员借助超级计算机，鉴定出近300种细菌，以及一类被称为古菌的单细胞、类细菌生物。数据显示，这些微生物可能通过提供养分、促进生长和抑制病原体而使蔬菜受益。这项为期四年的研究成果发表于期刊《Scientific Data》。
“我们已看到新冠疫情如何对食品供应链造成不利影响。因此，我们需要采取紧急改革行动，以增强粮食的韧性与安全性。通过这项研究，我们正迈出第一步，以创新方案提升本地生产能力，且实现高度可持续发展。”负责实地采样和实验室工作的团队高级经理Pavagadhi Shruti表示。
基于上述研究，团队将开展更详细的研究，以确定提升作物产量的最佳微生物菌株。他们还希望其研究成果能够推动更多研究，以了解微生物如何促进作物生长，并探索培育这些微生物的新方法。
研究员Aditya Bandla负责了该研究的计算工作。
