2004年4月28日，米尔·麦卡特尼在俄亥俄州鲍灵格林附近用免耕机种植大豆

在温室气体排放的世界里，二氧化碳是罪魁祸首。但是，在世界各地的农田里繁殖的微小生物会释放出一种更强效的气体——一氧化二氮，科学家们长期以来一直在寻找解决这个问题的方法。

现在一些研究人员认为他们已经发现了一种可以帮助治疗的细菌。他们在本周的《自然》杂志上写道，大量的实验室和实地试验表明，天然产生的细菌在不破坏土壤中其他微生物的情况下减少了一氧化二氮。它在土壤中也能很好地生存，而且生产成本相对较低。

挪威生命科学大学(Norwegian University of Life Sciences)教授、该研究的作者之一拉尔斯·巴肯(Lars Bakken)说:“我认为，我们在这里开辟的道路，为农业土壤的生物工程开辟了许多新的可能性。”

一磅一氧化二氮——更广为人知的名字是笑气，是让坐在牙医椅子上的人放松的东西——使大气变暖的效果是一磅二氧化碳的265倍，而且它可以在大气中存在一个多世纪。美国环境保护署(Environmental Protection Agency)的数据显示，农民大量使用氮肥导致土壤中产生的氮肥数量增加，到2022年，氮肥占美国人类活动产生的温室气体排放总量的6%。

减少化肥的使用会有所帮助，但作物产量最终会下降。

这在农业中是一个大问题，“所以他们开发出一种独特的策略来大幅减少它的事实真的很有趣，”普渡大学(Purdue University)土壤微生物生态学教授洛里·霍格兰(Lori Hoagland)说，她没有参与这项研究。

巴肯和他的同事们使用有机废物来培养细菌，理由是许多农民已经使用处理过的粪便肥料，这样就可以很容易地融入他们的日常生活。在过去工作的基础上，他们寻找一种微生物，这种微生物可以持续足够长的时间，从而真正减少一氧化二氮的排放，而不会在土壤中停留太长时间，以免破坏其他对作物健康至关重要的微小生命形式。

在实地试验中，他们使用漫游机器人日夜测量一氧化二氮的排放量，比较有细菌和没有细菌的土壤条件。他们发现，这种细菌将首次施肥的一氧化二氮排放量减少了94%，几周后，又将随后施肥的一氧化二氮排放量减少了约一半。大约三个月后，微生物生命形式的组成没有变化，这表明它们的细菌不会破坏土壤。

他们选定的细菌——cloacibacterium sp. cb -01——存在于厌氧消化器中，这种机器已经被用于将牛粪等有机废物转化为生物燃料。亚利桑那大学(University of Arizona)的土壤微生物学家保罗·卡里尼(Paul Carini)也没有参与这项研究，他说，这种细菌没有经过基因改造，这可能会让人们更容易接受和采用它。

这张照片拍摄于2007年6月13日，俄亥俄州伦敦的一片田地里，人们正在种植玉米来生产乙醇

巴肯说，如果经济上可行的话，最快三到四年后，这种细菌可能会被添加到农场的某些肥料中。

卡里尼认为是这样。

他说:“任何时候，你利用一个行业的废料来造福另一个行业，都是非常划算的。”

然而，巴肯指出，农民并没有因为减少一氧化二氮的排放而得到报酬，他认为必须有更多的激励措施来这样做。他说:“当局的任务是制定政策工具，让它以这样或那样的方式盈利。”

普渡大学教授霍格兰说，在将这种细菌推广到世界各地之前，可能需要对实地条件进行更多的研究，因为有许多不同类型的农场土壤。

她说:“如果他们能让这种方法在土壤和其他东西上发挥作用，肯定会产生巨大的影响。”

卡里尼说，这是一个长期困扰学术界和大型农业公司的挑战，这些公司一直试图开发可以添加到土壤中以产生有益效果的生物。他说，在这个方向上的许多调查都是参差不齐的，而这次的调查结果更清晰。

和霍格兰一样，他说需要做更多的工作来证明这种细菌的有效性。但他称这项工作是选择可以添加到土壤中的有益生物的蓝图。

“我认为这是土壤农业研究的下一个前沿，”他说。