撒哈拉沙塵跨海北遷并非新現(xiàn)象，這片巨大的沙漠每年釋放的塵埃占據(jù)全球總量一半以上，其影響遠(yuǎn)達(dá)數(shù)千公里之外。隨著全球氣候模式變化，其頻率、強(qiáng)度及生物攜帶能力正悄然重塑南歐農(nóng)業(yè)生態(tài)。
近年來，全球沙塵暴現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)峻。伊比利亞半島每年記錄到的沙塵入侵事件已增至歷史平均水平的數(shù)倍，從2022年3月將天空染成橙紅色的“Celia風(fēng)暴”，到2024年初導(dǎo)致PM10濃度驟升20倍的大規(guī)模沙塵事件，再到2025年春季持續(xù)數(shù)周的間歇性沙塵輸入，這些富含礦物質(zhì)與微生物的“天空河流”正變得愈發(fā)頻繁與劇烈。
這些“遠(yuǎn)道來客”在影響空氣質(zhì)量與公眾健康的同時(shí)，也持續(xù)作用于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，成為影響作物健康、土壤平衡與農(nóng)業(yè)可持續(xù)性的隱性變量。
葡萄牙南部地處撒哈拉沙塵的主要沉降路徑。這些隨風(fēng)遠(yuǎn)行的沙塵攜帶著數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的微生物，通過DNA分析可精確識(shí)別其種類，它們可能深刻改變土壤與植物的微生物群落，進(jìn)而影響土壤肥力、作物抗病性、當(dāng)?shù)仄咸哑焚|(zhì)及整體產(chǎn)量——這些均是農(nóng)業(yè)可持續(xù)性與競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。
葡萄牙南部，尤其是里斯本以南40公里的葡萄酒產(chǎn)區(qū)，正是這種影響的典型觀測(cè)點(diǎn)。這里的土壤多為砂質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量低，本就對(duì)農(nóng)作物種植構(gòu)成天然挑戰(zhàn)。如今，疊加頻發(fā)的沙塵輸入，外來微生物持續(xù)作用于脆弱的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，深刻改變著土壤與植物的本地微生物群落結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響土壤肥力、作物抗病性乃至最終產(chǎn)量與品質(zhì)。
這一系列影響，也使當(dāng)?shù)貧v史悠久的葡萄酒產(chǎn)業(yè)面臨空前壓力。根據(jù)歐洲葡萄酒企業(yè)委員會(huì)（CEEV）數(shù)據(jù)，2024年，葡萄牙葡萄酒產(chǎn)量為690萬(wàn)百升，同比下降8%。這些因素共同影響著葡萄的生長(zhǎng)環(huán)境與果實(shí)品質(zhì)，也對(duì)農(nóng)民的傳統(tǒng)種植方式提出了新的考驗(yàn)。
構(gòu)建農(nóng)業(yè)微生物智能系統(tǒng)
面對(duì)這一氣候挑戰(zhàn)，里斯本大學(xué)與華大智造攜手合作，運(yùn)用先進(jìn)測(cè)序技術(shù)識(shí)別與監(jiān)測(cè)隨撒哈拉沙塵遷移的微生物。該項(xiàng)目旨在解析這些因氣候變化而日益頻繁的生物氣溶膠，如何影響葡萄牙農(nóng)業(yè)土壤及葡萄酒產(chǎn)區(qū)的葡萄品質(zhì)與產(chǎn)量，同時(shí)科學(xué)家們也在探尋提升作物生產(chǎn)力、品質(zhì)與可持續(xù)性的新路徑。
“沙塵的影響是雙向的：既可能帶來威脅生態(tài)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，也攜帶著具有生物技術(shù)潛力的微生物。我們必須全面監(jiān)測(cè)與理解這兩方面，才能真正增強(qiáng)葡萄牙的農(nóng)業(yè)韌性?！?strong>里斯本大學(xué)Ricardo Dias教授解釋道。
研究已取得階段性突破。在葡萄牙遭遇“Célia”風(fēng)暴期間，科學(xué)家們利用G99識(shí)別出一種具有天然肥料潛力的細(xì)菌屬，這直接體現(xiàn)了此類監(jiān)測(cè)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。“我們還在測(cè)試一些基于沙塵來源微生物的功能組合，它們顯示出增強(qiáng)葡萄園適應(yīng)性、提升果實(shí)品質(zhì)并減少農(nóng)藥依賴的潛力?！?/strong>里斯本大學(xué)Andreia Figueiredo教授補(bǔ)充道。
“這也在一定程度上涉及精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，也就是說農(nóng)民們渴望了解特定區(qū)域的土壤微生物群落構(gòu)成，并嘗試改造這些微生物群落，從而增強(qiáng)作物的抗逆性，促進(jìn)生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)吸收?！?strong>Andreia Figueiredo教授這樣說。
相關(guān)認(rèn)知正推動(dòng)新一代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)解決方案的發(fā)展，包括農(nóng)業(yè)有益微生物的資源挖掘、植物病原體的早期監(jiān)測(cè)預(yù)警，以及能夠提升作物抗逆能力的合成微生物群落構(gòu)建。
“我們對(duì)G99設(shè)備進(jìn)行了測(cè)試，其靈敏度令人贊嘆，尤其是在這種風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別領(lǐng)域的研究中表現(xiàn)出色。”Ricardo Dias教授說道。借助G99的高靈敏性，研究團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)地分析沙塵、土壤及植物樣本中的數(shù)百萬(wàn)微生物，繪制出從大氣到土壤的微生物動(dòng)態(tài)圖譜。這項(xiàng)技術(shù)不僅幫助科學(xué)家理解沙塵如何影響農(nóng)業(yè)生態(tài)，更開啟了將“風(fēng)”轉(zhuǎn)化為“數(shù)據(jù)”的可能性，從而實(shí)現(xiàn)早期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與生物技術(shù)機(jī)遇的挖掘。
G99測(cè)序儀在里斯本大學(xué)
華大智造總裁余德健表示：“我們與里斯本大學(xué)的合作展現(xiàn)了測(cè)序技術(shù)如何將沙塵轉(zhuǎn)化為可操作的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)——雖然當(dāng)前研究以葡萄園為例，但最終目標(biāo)是構(gòu)建一套服務(wù)于整體農(nóng)業(yè)的微生物智能系統(tǒng)。”
在此背景下，華大智造與里斯本大學(xué)的合作不僅為葡萄牙葡萄酒產(chǎn)業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)防控與品質(zhì)提升提供了科學(xué)工具，更通過基因組學(xué)與農(nóng)業(yè)的深度融合，為更廣泛的作物體系與農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)提供基于微生物組的可持續(xù)管理策略，為構(gòu)建氣候適應(yīng)型農(nóng)業(yè)體系開辟全新路徑。
原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/1e0sSqnmvcs3Fwn94ZgRIA
公司熱線
電子郵箱
總部地址
