玉米品種從細(xì)菌中獲取營(yíng)養(yǎng)可能減少對(duì)肥料的需求

是否有可能種植谷類作物而不必依賴能源需求的商業(yè)化肥?在8月7日發(fā)表于開(kāi)放獲取期刊PLOS Biology的一項(xiàng)新研究中研究人員描述了一種新發(fā)現(xiàn)的玉米品種，它通過(guò)將糖加入有益細(xì)菌中來(lái)獲取氮 - 植物必需的營(yíng)養(yǎng)素，而這些細(xì)菌可以從空氣中吸收氮并以可用的形式將其傳回植物。最初在20世紀(jì)80年代由Mars-Incorporated的首席農(nóng)業(yè)官Howard-Yana Shapiro在墨西哥瓦哈卡附近的氮貧乏地區(qū)觀察到玉米的種類。隨著2000年代中期宏基因組學(xué)的出現(xiàn)，Mars，Incorporated和加州大學(xué)戴維斯分校與當(dāng)?shù)赝林鐓^(qū)合作調(diào)查玉米。研究小組由加州大學(xué)戴維斯分校的Alan Bennett和Allen van Deynze領(lǐng)導(dǎo)。

該研究描述了不尋常的玉米品種，它從空氣中獲得29%至82%的氮，而不是通過(guò)肥料。這種植物產(chǎn)生一種含糖的“粘性物質(zhì)”，它從地上生長(zhǎng)的氣生根部滲出，吸引細(xì)菌，將氮從空氣中轉(zhuǎn)化為植物可以使用的形式。如果這種特性可以培育成常規(guī)玉米品種，那么它可以減少添加肥料的需求，并增加土壤貧瘠地區(qū)的玉米產(chǎn)量。

豆類和其他豆類與為其提供氮的細(xì)菌群體建立了有益的關(guān)系，但玉米和其他谷類作物傳統(tǒng)上缺乏這些關(guān)系。種植玉米所需的商業(yè)化肥來(lái)自化石燃料，其能源密集型產(chǎn)量估計(jì)占全球能源供應(yīng)量的1%至2%?？茖W(xué)家們一直渴望設(shè)法讓玉米利用這些產(chǎn)氮群落。Bennett教授和他的同事們有興趣了解其他谷物，如高粱，是否也可以利用它們的氣生根來(lái)獲得類似的功能。

“孤立的當(dāng)?shù)赜衩灼贩N可能與固氮細(xì)菌相關(guān)聯(lián)的想法并不新鮮，但很難確定這種品種，并證明這種固氮作用實(shí)際上有助于植物的氮營(yíng)養(yǎng)，”Prof教授說(shuō)。貝內(nèi)特。“我們的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為此工作了近十年。”

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