裹上丝绸细菌也能产肥料

By | 2020年7月26日
  依据美国麻省理工学院的最新钻研,用一种能天然孕育发生氮肥的细菌解决过的蚕丝包裹种子,为种子提供一层维护膜的同时也为在抽芽的动物提供了必须的养分,这可能使作物正在其余非消费性泥土中的成长成为可能,比方盐分过高无奈让未经解决的种子失常发育的泥土。
 
  钻研职员心愿,正在没有需求专门设施的状况下,该钻研能够较低的老本使用,为如今被以为没有适宜农业倒退的区域开拓空间。相干论文近日宣布于美国《国度迷信院院刊》。
 
  这项工作源于麻省理工学院土木与工程传授Benedetto Marelli先前的钻研,即行使丝绸涂层延伸食粮作物的种子的保质期。
 
  “我正在做这方面钻研时,偶尔发现了能够用来添加泥土营养的生物肥料。” Marelli说,“这些肥料行使与某些动物共生的微生物,将空气中的氮转化为动物容易排汇的方式。”这不只为农作物提供了自然肥料,并且防止了与施肥相干的成绩,比方水资本净化、对泥土品质孕育发生负面影响等。
 
  固氮细菌谢世界各地的泥土中天然存正在,但没有同地域发现了没有同之处种类,它们很难正在其天然泥土环境以外保留。但丝绸能够保留这些生物资料,以是Marelli以及他的团队决议测验考试行使这些固氮细菌,即所谓的根瘤菌。
 
  “咱们一开端想出了正在种衣剂中应用细菌的方法,一旦种子进入泥土,它们就会复苏。” Marelli引见,但是,初步测试后果其实不理想,细菌的保留没有如预期。
 
  此时,钻研生Augustine Zvinavashe提出,正在夹杂物中增加一种非凡养分素——海藻糖。行使海藻糖,一些生物体可正在缺水前提下生活。丝绸、细菌以及海藻糖都悬浮正在水中,钻研职员只要将种子浸泡正在溶液中几秒钟,就能够失去平均的涂层。
 
  他们应用的丝绸是水溶性的,以是一旦接触到泥土,细菌就会被开释。钻研职员示意,实际上,这类涂层能够经过浸渍或喷涂的形式使用到种子上。任何一种工艺均可以正在常温、常压下进行。
 
  “种子简略地浸涂几秒钟就能够孕育发生一层只有几微米厚的涂层。”Zvinavashe引见,“这一进程疾速、简略、可扩大,以便更年夜的农场以及非纯熟莳植者行使它。”
 
  这项技巧也十分无效。“这类涂层提供了足够的维护以及养分,使种子可以正在盐分程度通常会妨害其失常成长的泥土中抽芽。”Marelli说,正在细菌继续消费肥料的协助下,这些动物比未经解决的种子更衰弱地成长,并正在今朝没有适于农业消费的泥土中胜利地成长。
 
  根瘤菌一般是豆科作物(如一般豆类以及鹰嘴豆)提供肥料,这历来是钻研的重点,但也有可能使它们顺应其余作物,这恰是钻研小组在进行的钻研的一局部。Marelli 示意,今朝在鼎力推行根瘤菌正在非豆科作物上的使用。
 
  即便仅限于豆科作物,这类办法对年夜面积盐碱地地域依然能够孕育发生明显的影响。“咱们正在摩洛哥进行了协作测试,后果使人兴奋。”Marelli说。
 
  下一步,钻研职员正努力于开发新的涂层,即从泥土中排汇水份的涂层,不只能维护种子免受盐渍土的损害,还能使种子更耐旱。同时,来岁他们将开端正在摩洛哥的开放实验田进行实验莳植。
 
  相干论文信息:https://doi.org/10.1073/pnas.1915902116