植物与人类一样，拥有独特的微生物群落。叶片上栖息着数千种尚未被完全认知的微生物，它们蕴藏着巨大的潜力，能够促进植物生长、提高产量并增强抗逆性。在当前合成农药和化肥使用备受质疑的背景下，寻找高效替代方案迫在眉睫。其中，源自天然产物的“生物解决方案”（Biosolutions）展现出令人瞩目的前景。
生物刺激剂是此类替代方案的重要组成部分。它们来源多样，包含海藻提取物、微生物（如真菌或细菌）、植物提取物及氨基酸等。这些产品可通过叶面喷施、种子包衣或土壤施用等多种方式应用。与直接提供营养元素的化肥或用于杀灭害虫的农药不同，生物刺激剂旨在激活植物自身的生理过程，从而提升其营养吸收、生长速度、产量及抗逆能力。
叶面施用生物刺激剂具有显著优势。首先，溶液直接作用于植物代谢，反应速度更快，且受复杂土壤环境的影响较小。其次，叶面施用的剂量远低于土壤施用，大幅降低了成本。此外，这类处理常与除草剂或杀菌剂联用，生物刺激剂还能在一定程度上抵消其他化学药剂的负面影响。
生物刺激剂与植物微生物群落的相互作用是其独特价值所在。植物微生物群包含细菌、古菌、真菌、藻类、原生生物及病毒等多种微生物，广泛分布于土壤、根系及地上部分（茎、叶、花、果）。在土壤中，这些微生物被称为根际微生物，已有研究表明生物刺激剂能增加菌根真菌等有益微生物的丰度，促进作物生长。然而，针对地上部分（叶际）微生物的研究相对匮乏，尽管已知它们对宿主植物具有积极影响，且直接受叶面施用药剂的影响。
在叶际环境中，微生物之间以及与宿主植物之间形成共生关系，这种长期互惠的关联对植物发育和营养至关重要。类似于人类皮肤微生物群，叶面微生物能帮助植物抵御病原菌侵袭。例如，某些叶际微生物群落已被证实能显著保护十字花科植物免受病原菌侵害。要充分利用这些有益联盟，必须深入研究和理解叶际微生物。
目前，研究微生物群落主要依赖宏基因组学技术，即通过测序环境样本中的DNA来鉴定微生物种类及其功能。这种方法无需培养微生物，避免了传统培养法的局限性。然而，DNA分析无法区分死菌与活菌，也无法判断微生物的活性。因此，法国AGHYLE实验室在利用宏基因组学的同时，还结合平板培养法，对叶际微生物进行并行研究。研究发现，叶际细菌通常具有多样的颜色和质地，其色素有助于抵抗紫外线，粘液状菌落则能增强抗旱性。
多项研究证实，叶际微生物对植物具有显著益处。例如，甲基杆菌（Methylobacterium）能刺激植物生长并抵御生物侵害；番茄叶际分离出的贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis 83）同样具备促生和护苗能力。实验室通过对番茄和玉米叶际微生物的DNA测序分析，鉴定出多种已知或待定的促生或生防微生物。尽管直接利用环境分离菌株存在定殖难、田间效果不稳定及储存困难等挑战，但开发直接作用于植物现有微生物群落的生物刺激剂，仍是一条极具前景的农业技术路线。
初步实验显示，叶面生物刺激剂虽未改变真菌菌丝大小，但明显影响了其生长形态，这引发了关于其是否对所有叶际微生物产生相同效应、是否会意外刺激病原菌生长等问题的思考。这些结果虽具启发性，仍需进一步深入验证。对于中国农业从业者而言，随着绿色农业政策的推进，关注叶际微生物生态及生物刺激剂在叶面应用中的潜力，将是提升作物品质、实现减药增效的重要方向。