20 世紀40 年代末，除草劑徹底改變了農業耕作方式，被譽為”奇蹟”化學品，但現在，研究人員迫切希望找到一種更可持續、對土壤更友好、無毒的方法，既能控制雜草，又能促進作物生長。現在，中國的研究人員相信他們已經取得了重大突破，可以為小麥作物帶來一個生態友善的未來。

華中農業大學的研究團隊開發了實驗室培養的新型合成微生物群落（也稱為SynComs），這種群落本質上就像一個微型微生物群落，可以消滅雜草目標，同時促進作物的健康和生長。其中一種SynCom 從雜草或小麥根瘤中分離出的細菌特別顯示出了幫助產業減少除草劑使用的巨大前景。

在四種SynComs（C1、C2、C3 和C4）進行的溫室比較研究中，C4 拔得頭籌，它不僅能殺死危害小麥作物的有害稗草，還能促進穀物的健康和生長。

研究小組指出：”所有SynComs 都能促進小麥生長，具體表現為土壤植物分析發育（SPAD）值和新鮮生物量的增加。同時，SynCom C4 與低劑量Axial 除草劑結合使用時，可有效降低侵染雜草小金絲雀草的SPAD 值和新鮮生物量。”

在這些結果的鼓舞下，研究人員在一個連續多年遭受嚴重蟲害的地區進行了大規模田間試驗。他們試驗了不同劑量的Axial（25%、50%、75% 和100%），發現了一個黃金區域，該區域有可能顯著減少用於這種主要作物的化學物質。

研究人員指出：”C4與50%和75% Axial的組合透過減輕除草劑對小麥的副作用，顯著改善了小麥的生長。雜草侵擾使50%和75% Axial劑量的穀物產量分別減少16%和25%。與單獨使用Axial 相比，將Axial 與C4 結合使用可挽回雜草侵擾下22% 的穀物產量損失。”

“研究結果表明，除草劑與SynComs 的組合在控制雜草和促進小麥生長方面具有協同效應，因此這種組合提供了一種可持續的生態友好型雜草控制策略”。

自商業化以來，除草劑就毀譽參半，數以百計的合成化合物被廣泛應用於密集農業，提高了產量，並減少了人工勞動。然而，儘管除草劑被廣泛用於控制破壞作物的植物，並具有促進生長的作用，但在越戰期間，美國軍方使用橙劑（以及紫、藍、粉、綠和白劑）混合除草劑來去除樹木葉片、破壞植被和作物後，除草劑對人類的毒性就變得非常明顯了。1971 年，美國禁用了這種除草劑（比有毒殺蟲劑滴滴涕早一年）。

雖然美國對除草劑的使用進行了嚴格監管，但其使用會產生嚴重的連鎖反應。就像人類腸道微生物群對整體健康的重要性一樣，土壤中的微生物群對其維持的生命也至關重要。除草劑會減少土壤中循環養分的有機物，使這獨特的微生物群退化，進而降低作物產量。這反過來又會增加用於促進生長的化學物質。

不過，SynComs 也有自己的挑戰，例如在釋放到自然環境中時，會面臨土壤中的競爭物種。隨著時間的推移，合成微生物也可能因演化和橫向基因轉移而改變。(除草劑的使用也導致植物發展出抵抗反覆化學攻擊的機制）。

在這項研究中，科學家發現C4 能顯著促進小麥的生長，即使在沒有Axial 的情況下也是如此。在包括一種基於糖的新型除草劑、另一種來自”失敗”抗生素的除草劑、甚至基於植物的泡沫等研究領域，這是一個充滿希望的進展。

研究人員指出：”在田間條件下，即使與低劑量除草劑一起使用，C4 也能表現出理想的雙重功能，既能控制小麥蚜蟲，又能促進小麥生長。因此，將SynComs 與低劑量除草劑結合使用有望成為一種可持續的環保除草策略。”

這項研究發表在《土壤生態學通訊》雜誌。