土壤微生物会减缓气候变化吗？

随着全球碳排放量在2018年达到历史最高水平，世界正处于气候专家认为将在2100年或之前导致灾难性变暖的轨道上。其中一些专家表示，为了对抗这种威胁，现在社会必须使用从空气中提取二氧化碳并将其储存在土壤中的碳养殖技术。由于地球上如此多的暴露土壤被用于耕种，关键问题在于科学家是否能够找到储存更多碳的方法，同时提高农业产量。
新墨西哥州立大学的大卫约翰逊认为他们可以。他说，配方是将土壤的真菌与细菌比率强烈地转向真菌。他已经证明了如何做到这一点。然而，目前尚不清楚各地的大型商业农场是否能够经济地扩大技术规模。
约翰逊是一位67岁的微生物学家，他正在使用最新的宏基因组学技术，将牛粪铲入堆肥机中，他认为社会只能最大化碳储存，增加土壤的持水能力，并且如果能够恢复，就可以种植丰富的作物。土壤微生物组。 “我们目前在物理，化学方面都有非常退化的土壤，但大部分是生物学上的，”他说。 “微生物可以恢复这种平衡。”
Johnson对如何提高农业系统吸收大气中碳的能力进行了精确的土壤生物学实验。在最近完成的一项为期四年半的田间试验中，约翰逊种植了快速生长的覆盖作物，并应用了一种富含微生物的解决方案，该解决方案来源于他自己设计的低技术堆肥生产的蚯蚓(蠕虫)堆肥。细菌，真菌和原生动物喂养了线虫，微节肢动物和其他有益生物的土壤食物网。
通过光合作用，覆盖作物从空气中吸收二氧化碳，将根深深地沉入地下，并在陆地上耸立。结果不寻常 – 并且极具争议性。约翰逊报告说，他的农田每年每公顷土壤碳净增加近11公吨。这相当于每年从大气中去除大约16公吨二氧化碳 – 大约是其他科学家在许多不同土壤和气候中报告的增加量的10倍。
约翰逊将这些改进以及作物产量的大幅增加归因于土壤养殖中微生物的应用改善了土壤健康，从而导致土壤真菌与细菌比率的增加。
被广泛认为是土壤碳固存的主要权威的俄亥俄州立大学的Rattan Lal教授表示，他对约翰逊的结果感到“好奇”。 “我想知道为什么他会得到如此出色的结果。”Lal认为，需要进一步的大规模试验来验证Johnson的工作。
约翰逊也在进行细致的实验室研究。他们关注真菌与细菌比例与土壤健康，肥力和作物生产力之间的相关性。他报告说，由于他的管理实践，发现真菌与细菌比率增加，土壤碳和其他营养物质大量增加。
在所有这些工作中，约翰逊坚持认为，随着真菌与细菌的比例增加，土壤生物群落在利用碳和其他营养物质方面变得更加有效，因此土壤向大气释放的二氧化碳更少。然而，陪审团仍在外面。虽然经过同行评审的土壤科学文献中有一些确认，但在淹没，森林和亚北极土壤中的其他发现 – 不可否认 – 不同的情况 – 未能证实这种关系。
科罗拉多州立大学土壤和作物科学教授Keith Paustian表示，他已经看到退化农田中的一些“相当高的碳累积率”转化为多年生草本生产系统。但他没有看到强有力的证据表明通过添加微生物可以产生相同的结果。