改善微生物共存促进土壤、植物生态系统健康

  不同的土壤微生物形成复杂的组合，通过调节养分循环、促进植物生长、缓解生物和非生物胁迫，在农业生态系统中发挥重要作用。面对人类活动和全球气候变化的影响，改善微生物共存可能是促进土壤-植物生态系统健康的有效可行的解决方案。

  在农田生态系统中，土壤微生物和植物微生物共同形成互动的微生物群落，为作物生产提供重要的生态系统服务，如调节养分循环、促进植物生长、防治害虫、缓解非生物胁迫等。在土壤环境中，微生物不是作为单一群体存在，而是相互之间形成复杂的相互作用。这些相互作用要么是互惠的，要么是合作的，对相互作用的微生物种群产生积极影响，而对立的，对至少一个相互作用的种群产生负面影响。

  土壤微生物相互作用涉及物理化学变化、代谢物交换和信号传递等多个过程，影响物种间生态位分配和群落竞争。利用有益植物的微生物组合来调节根际和土壤微生物，以改善土壤质量、作物生长和抗逆性，有望促进可持续农业生产。

  植物微生物组工程建立在微生物生态功能的互补性之上，旨在设计合成微生物群落，调节植物相关微生物群的结构和功能，以促进有益的微生物-植物相互作用，并为提高作物生产力提供可持续的机会。生物技术战略，合成生物学的新兴领域。设计合成微生物群落的难点不仅在于挖掘多种具有促进生长功能的微生物，更在于探索微生物之间的相互作用以及在田间应用后微生物与作物的相互作用。这也是当前研究和应用面临的重大挑战。

  在植物微生物组工程中，通常在人工条件下筛选各种促进植物生长的微生物菌株。成功的田间应用需要进一步考虑合成微生物群落和原生土壤微生物的共存，以及它们在植物根系分泌物和其他环境因素影响下的多样性和生态功能。