提供适量的营养以促进作物健康生长是世界各地农民不断进行的一场战斗。随着全球人口的增长，土地对粮食生产的需求越来越大，土壤质量正在下降。

根据联合国的数据，地球上超过三分之一的土壤因农业而严重退化，预计这一数字只会上升。bob体育合法吗

对发展中国家的农民来说，粪肥和作物残余物是有机肥料的选择，但合成肥料价格昂贵，而且往往难以获得。在美国，一次性施用化肥有时会不足，有时会造成浪费，导致环境问题。更糟糕的是，气候变化正在加速环境恶化。

秀树高桥她是密歇根州立大学生物化学和分子生物学系的副教授，正在努力了解植BOB体育物代谢这些营养物质的分子机制。

他对氮和硫特别感兴趣，这两种营养物质对植物和种子的健康发育至关重要。他的目标包括揭示植物如何吸收和利用营养，并确定如何加强这一过程。

高桥说，每年在农业领域使用的氮肥超过1亿吨。其中有50%到70%未被作物利用，通过河流和海洋等水生途径进入环境，或作为温室气体一氧化二氮排放到大气中。

根据全球营养管理伙伴关系的数据，全球合成氮的使用速度是有机来源(肥料、作物秸秆和豆科作物)的两倍。过量的氮会污染饮用水，或导致有害的藻类大量繁殖，破坏整个水生群落。

高桥说:“虽然我的工作主要涉及基础科学的实验室，但结果可能会帮助世界各地的人们。”“如果我们能够确定负责有效营养代谢的具体机制，我们就可以使用经典植物育种和转基因方法，将这些基因引入可能受益的植物中。如果我们可以减少氮肥的使用，同时获得更好的农业产量，这对每个人都有利。”

高桥研究了一种模式植物拟南芥(Arabidopsis)，观察它们如何改变根系来吸收在土壤中分布不均匀的养分。他发现，在富氮地区，植物的侧根生长得很好，而在缺氮地区则生长得很少。

高桥说:“这表明拟南芥有能力经济地利用它们的资源。”“它们不会花精力在它们知道不多产的地方生根，但如果它们检测到营养物质，根系就会增殖。”

高桥正在研究小信号肽，这种分子与植物沟通以执行特定任务。在美国国家科学基金会的资助下，他发现了控制植物根系生长的小信号肽。

然而，高桥说，大多数这些分子的功能仍然是一个谜。他表示有兴趣进一步研究重要的粮食作物，如豆类，这是已知的氮固定剂。bob体育登录

“小信号肽是一个潜在的重大发现领域，”高桥说。“我们知道它们正在帮助植物做出最佳生长和养分获取的决定，所以这项研究的结果可以对农业相关植物的基因工程策略产生深远的影响。”bob体育登录