本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
在全球范围内，2016年是一个多尘的一年。仅本月，大规模的沙尘暴就笼罩了中国瓜州县，吞没了五层楼高的建筑物。科威特的沙尘暴暂停了石油出口，而另一场风暴则吞没了德克萨斯州的狭长地带。1月份，红色尘云席卷了南非自由州，同时科学家警告说，富含营养的表土流失威胁着粮食安全。
但是，土壤的流失也带来了一个不太明显的挑战：它剥夺了我们在对抗气候变化中的关键盟友。这个盟友就是土壤微生物。
全球土壤已经储存了三倍于大气中的碳含量，而且还有很大的储存空间。根据《自然》杂志最近的一项研究，世界农田土壤中增强的碳储存量可以将温室气体浓度降低50%至80%。
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要实现这种惊人的潜力，农民需要采取某些改变游戏规则的耕作方法来恢复贫瘠的土壤，主要是通过刺激土壤微生物组的活动，这是一个包括真菌、固氮细菌和数万亿其他促进植物生长的细菌的微观生命网络。就像生活在我们体内和体外的微生物，帮助我们处理从营养到免疫反应的一切，土壤微生物也是盟友。它们可以帮助我们应对农业面临的许多气候挑战。
的确，我们才刚刚开始了解如何利用土壤微生物的潜力。研究表明，它们可以帮助恢复退化的土壤，包括墨西哥南部索诺拉沙漠的土地。这种能力使土壤微生物具有彻底改变农业的潜力。更健康的土壤产生更高的作物产量，更有效地保持水分，固存更多碳，并允许在现有土地上提高农业生产力。
其次，土壤微生物可以帮助植物耐受气候变化带来的高温和干旱。最近的研究表明，土壤微生物可以帮助小麦、水稻、辣椒和玉米等植物抵抗干旱。用土壤微生物处理过的植物具有更深的根系，并且它们的枝条生长更快。因此，在干旱胁迫下，接种了微生物的植物可以更有效地从干燥的土壤中吸收水分，并保持接近正常的枝条生长速率，从而提高作物产量。
第三，土壤微生物增强了植物对昆虫害虫的防御能力，由于气候变化，昆虫害虫的数量预计会增加。在印度，研究人员表明，直接施用于种子的土壤微生物帮助植物抵抗了稻纵卷叶螟，这是中国、日本、菲律宾和越南的重要水稻害虫。在另一项研究中，用土壤微生物处理棉花植物帮助它们通过杀死幼虫来抵御甜菜夜蛾。
此外，土壤微生物可以改善植物的整体生长。这对全球5亿小农户家庭尤为重要，其中许多人生活在非洲，生产的谷物作物产量仅为全球平均产量的四分之一。生产力提高和收入增加将形成一个良性循环，使贫困农民能够在其农场的可持续性和生产力方面投入更多。使用土壤微生物来改善土壤健康和缓解气候变化对于受干旱和气温上升打击最严重的欠发达地区将是无价的。
挑战在于开发出适用于这些小农户的产品。迄今为止，少数进入市场的土壤微生物产品是由巴斯夫、先正达和孟山都等大公司生产的。在花费数百万美元制造这些为世界主要经济作物（如大豆和玉米）创建的产品之后，它们不太可能以许多小规模农民能够承受的价格出售。
此外，为了确保小农户从新的生物产品中受益，需要研究绘制不同作物和气候中微生物的多样性图。一旦确定，行业需要开发更便宜的方法来大规模种植微生物，以便为数百万农民提供。
我们不能指望私营部门公司单独承担为非洲和亚洲贫困农民服务所需的研究和产品开发。相反，私营公司、公共研究机构、政府和其他合作伙伴需要共同努力，为发展中国家的小规模农民提供有用的土壤微生物产品。
我们必须继续保护和恢复我们的土壤。我们还必须投资于了解和利用健康土壤中存在的数万亿微生物所带来的许多好处。随着研究人员继续开发有希望的新生物产品，有必要教育和引导农民更好地管理其土壤中已经存在的种群。在气候变化威胁到我们可持续种植粮食能力的时候，保护我们盟友（土壤微生物）的家园土壤是一项改变游戏规则的举措，它为解决气候变化带来的挑战提供了新的解决方案。