美国需要农民，没有哪个州比爱荷华州更了解这一点。
通过她的研究，爱荷华大学博士生 Emily Schmitz 在爱荷华州土壤中发现了一种细菌，可以使农民的工作更加环保——他们甚至可能不知道他们正在使用它。
农业改变了环境。这为污染物和其他可能有害的化学物质留下了空间，最终它们不应该出现在我们的空气中或水中。
“农业是我们水体的重要污染源，”正在爱荷华州攻读土木与环境工程博士学位的施米茨说。“但它不一定是那样的。有很多方法可以与环境更和谐地工作。”
她的解决方案?利用土壤中存在的细菌来减少空气和水污染物。它已经发生了。
本月早些时候，这项研究在研究生院的年度三分钟论文 (3MT) 竞赛中获得第一名。Schmitz 获得了 500 美元的大奖，另外还有 250 美元被选为人民选择奖。
3MT 竞赛帮助研究生学习如何在三分钟或更短的时间内向非专家清晰简洁地表达他们通常复杂而复杂的研究。对于研究生来说，这并不总是那么容易，他们中的大多数人都被教导要深入了解并使用非学术人员，有时甚至是其他领域的学者可能无法理解的某种语言说话。
由于 COVID-19 大流行，该比赛历来在礼堂的现场观众面前举行，现已连续第二年在线上举行。初赛结束后，决赛选手录制了他们的三分钟，并将演示文稿上传到 YouTube。评委们审查了视频，并于 11 月 12 日在 Zoom 会议上宣布了获胜者。
通过她的研究，Schmitz 发现M. Oxyfera是一种天然存在于土壤中的细菌，可以以硝酸盐和甲烷等潜在有害化学物质为食，并将它们转化为对环境安全的产品。
“使用这种细菌过程可以减少农业实践产生的硝酸盐。当氮被施用于作物时，并不是所有的氮都被植物吸收，而且大量流失，”施密茨说。“径流可以进入水体并杀死鱼类，导致有害的藻类大量繁殖，并可能对人类健康产生不利影响。”
一氧化二氮排放的最大来源是农业土壤。就全球变暖潜力而言，这种温室气体的效力是二氧化碳的 300 倍。大多数这些一氧化二氮排放物是土壤细菌以氮为食的副产品。
对于M. Oxyfera，情况并非如此。这种细菌以硝酸盐和甲烷为食，不会产生一氧化二氮，提供了一种双管齐下的方法，非常适合最大限度地减少土壤和空气中的污染物。
但是研究微生物可能很棘手，因为它们的丰富性、多样性以及与其他微生物的相互作用使得测量它们的影响变得困难。然而，Schmitz 正在努力为 M. Oxyfera 创造合适的环境环境以使其茁壮成长。
“环境和生态系统可以起到自洁烤箱的作用，”施密茨说。“我们知道爱荷华州土壤中存在硝酸盐并导致水污染。解决这一环境挑战的创新解决方案是利用土壤中已经存在的细菌。我们只需要弄清楚要按下哪些按钮，比如如何让M. Oxyfera更丰富以去除污染物，然后为大自然提供时间，为我们完成工作。”
Schmitz 出生于德克萨斯州奥斯汀，毕业于德克萨斯大学，获得化学工程学位，并发现爱荷华州因其独特的科学进步方法而具有吸引力。
“当我查看研究生院时，我看到爱荷华州真的很想专注于环境工程的整体方法。这包括在科学之外结合政治和经济。通过这种方式，我们可以在未来有效地应用和传播我们的科学，”Schmitz 说。“这就是我来这里的原因。”
