环境学院团队在农田生态系统磷素高效利用上取得新进展

2021-08-27 11:17:14作者:宋春 审稿:黄成毅 来源:环境学院 点击数:

  

农业生产中磷肥当季利用率低,长期施肥导致土壤磷大量积累,加剧面源污染风险。如何兼顾粮食生产和资源环境可持续一直是农业环境领域亟待解决的问题。近日,环境学院宋春副教授团队依托国家自然科学基金面上项目“紫色丘陵区玉米-大豆套作系统根际解磷菌活化土壤难溶磷的生化机制”的资助,在农田生态系统磷素高效利用上取得新进展,其研究成果在国际知名期刊Journal of Cleaner Production(《清洁生产杂志》,中科院1区top, IF=9.297)发表。

为使农业生产可持续,需要采取优良的栽培和管理措施来提高作物对磷的吸收效率。该团队利用丛枝菌根真菌及其伴生菌联合接种来提高玉豆间作系统作物磷素有效性。他们研究发现玉豆间作条件下,丛枝菌根真菌及其伴生菌联合接种在保证作物产量的同时,可减少磷肥施用量至常规推荐磷肥用量的50%,活化利用了土壤中难溶态Al-P、Fe-P和Ca-P。研究结果为复合种植系统磷素高效利用提供了新的理论支撑和技术依据。研究成果“Mycorrhizosphere bacteria and plant-plant interactions facilitate maize P acquisition in an intercropping system”(菌根细菌和植物-植物相互作用促进间作玉米磷吸收)近日在国际知名期刊发表(论文链接https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127993)。

此外,团队在西南地区玉米-大豆间作条件下,从大豆根际分离筛选出9株解磷能力较强的解磷细菌(PSB)。16S rDNA测序和系统发育分析表明,这些PSB主要属于芽孢杆菌和假单胞菌,均能分泌大量有机酸,包括草酸、丙二酸、柠檬酸和琥珀酸。这些菌株都能产生吲哚乙酸(IAA)和促进植物生长的铁载体,进而促进相邻作物玉米种子萌发和植株磷积累。对减少农田生态系统化学磷肥的施用和促进农业可持续发展具有重要潜力。相关研究成果“Growth promotion ability of phosphatesolubilizing bacteria from the soybean rhizosphere under maize–soybean intercropping systems”(玉米-大豆间作条件下大豆根际溶磷细菌的促生长能力)已在国际知名期刊Journal of the Science of Food and Agriculture(《食品与农业科学杂志》,中科院2区top, IF=3.638)发表(论文链接http://doi.org/10.1002/jsfa.11477)。


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