玉米品种从细菌中获取营养可能减少对肥料的需求

是否有可能种植谷类作物而不必依赖能源需求的商业化肥?在8月7日发表于开放获取期刊PLOS Biology的一项新研究中研究人员描述了一种新发现的玉米品种，它通过将糖加入有益细菌中来获取氮 - 植物必需的营养素，而这些细菌可以从空气中吸收氮并以可用的形式将其传回植物。最初在20世纪80年代由Mars-Incorporated的首席农业官Howard-Yana Shapiro在墨西哥瓦哈卡附近的氮贫乏地区观察到玉米的种类。随着2000年代中期宏基因组学的出现，Mars，Incorporated和加州大学戴维斯分校与当地土着社区合作调查玉米。研究小组由加州大学戴维斯分校的Alan Bennett和Allen van Deynze领导。

该研究描述了不寻常的玉米品种，它从空气中获得29%至82%的氮，而不是通过肥料。这种植物产生一种含糖的“粘性物质”，它从地上生长的气生根部渗出，吸引细菌，将氮从空气中转化为植物可以使用的形式。如果这种特性可以培育成常规玉米品种，那么它可以减少添加肥料的需求，并增加土壤贫瘠地区的玉米产量。

豆类和其他豆类与为其提供氮的细菌群体建立了有益的关系，但玉米和其他谷类作物传统上缺乏这些关系。种植玉米所需的商业化肥来自化石燃料，其能源密集型产量估计占全球能源供应量的1%至2%。科学家们一直渴望设法让玉米利用这些产氮群落。Bennett教授和他的同事们有兴趣了解其他谷物，如高粱，是否也可以利用它们的气生根来获得类似的功能。

“孤立的当地玉米品种可能与固氮细菌相关联的想法并不新鲜，但很难确定这种品种，并证明这种固氮作用实际上有助于植物的氮营养，”Prof教授说。贝内特。“我们的跨学科研究团队已经为此工作了近十年。”