2月16日，國際著名期刊《自然通訊》（Nature Communications）在線發表了資源環境學院李楠楠教授團隊與蠶桑紡織與生物質科學學院肖波教授團隊的研究論文《用于包裹根系內生菌的水凝膠可以促進植物生長和抵御酸性土壤》（Rhizobacteria protective hydrogel to promote plant growth and adaption to acidic soil）。該論文研究開發了一種聚合水凝膠，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。

全球農業生產面臨重大挑戰，包括城市化、土壤退化、環境污染及對糧食需求的增長。為應對這些挑戰，實現可持續發展目標，尋找替代傳統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），因其生態友好性和土壤改良能力受到關注。然而，PGPR在土壤中的存活率受氣候變化和非生物脅迫影響，限制了其大規模應用。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。當前，生物肥料面臨與本地土壤微生物群競爭、成本效益不高、制備時間長、微生物活力喪失及長期保存困難等問題。因此，開發新型、低成本、簡單的微生物封裝劑，以長期保持PGPR活性，幫助其定殖并提高促生效率，成為當前亟待解決的問題。

針對以上問題，研究選擇了內生PGPR粘著箭菌C5作為開發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，設計了一種聚合水凝膠（PMH）用于提高PGPR的促生效率并闡明其作用機制。PMH可以促進內源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的沉積，增強植物的抗氧化活性和代謝能力，從而促進植物生長，并抵御酸性環境。該研究有助于提高農業生產效率和減少環境污染，為以可持續的方式實施生物材料支持的農業實踐提供了可能性。

西南大學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，含弘學院2021級本科生馮麒瑞為獨立第一作者。研究得到了國家重點研發計劃、國家級青年人才項目、西南大學青年領軍人才項目、宜賓市雙城合作協議研究資助、河南省高等學校重點研究計劃的支持。

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