氮是植物生長(zhǎng)最關(guān)鍵的元素之一,也是保障產(chǎn)量的基礎(chǔ)之一,但同時(shí),氮肥的過(guò)量使用,也會(huì)造成土壤酸化等諸多問(wèn)題。如何恰當(dāng)?shù)厥褂玫剩拷?,記者從中?guó)農(nóng)科院獲悉,一項(xiàng)新的研究揭示了過(guò)量施氮肥影響作物和微生物肥料互作的分子機(jī)制,為合理施肥增強(qiáng)植物-益生菌互作提供了理論參考。該研究由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所農(nóng)業(yè)微生物資源團(tuán)隊(duì)完成,相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物生理(Plant Physiology)》上。
據(jù)團(tuán)隊(duì)科研人員張瑞福研究員介紹,根際益生芽孢桿菌是微生物肥料的主要生產(chǎn)菌種,在根際益生菌與作物互作中,氮肥影響仍然未知。
該研究根際益生貝萊斯芽孢桿菌SQR9為對(duì)象,研究發(fā)現(xiàn),適量施用氮肥能顯著提高菌株SQR9在作物根際的定殖數(shù)量,而施氮量不足或過(guò)量施用,都會(huì)導(dǎo)致其定殖量下降。
研究發(fā)現(xiàn),氮肥反硝化過(guò)程產(chǎn)生的一氧化氮?dú)怏w,是調(diào)控SQR9根際定殖的關(guān)鍵信號(hào)。進(jìn)一步揭示出,一氧化氮通過(guò)影響SQR9胞外基質(zhì)γ-多聚谷氨酸的合成,從而調(diào)節(jié)其生物膜形成和根際定殖。適量施氮條件下,強(qiáng)化的益生菌根際定殖,可促進(jìn)其植物益生功能發(fā)揮,最終提高作物的氮素利用效率。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程等項(xiàng)目的資助。