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固氮玉米生长的秘密

发布者: 临风飞舞 | 发布时间: 2020-10-3 16:59| 查看数: 35| 评论数: 0|帖子模式

本帖最后由 临风飞舞 于 2020-10-3 17:02 编辑

空气的最大成分(78%)是氮气,但是很奇怪,植物却普遍缺少氮元素。农作物必须施加氮肥,才能提高产量、改善品质。因为大多数植物无法直接通过氮气吸收氮元素。

只有少数植物不需要氮肥,主要是豆科类植物,自身就具有将空气中的氮气合成氮肥的能力。植物学家一直梦想将这种"固氮能力"移植到其他植物。全球种植面积最大的农作物是玉米,它就成为移植"固氮能力"的首选目标。


1980年代,一个美国农业科学家在墨西哥南部,发现了一些奇怪的玉米。这种玉米高达5、6米,比普通玉米高得多,但是需要6~8个月才成熟,比普通玉米的3个月长得多。最惊人的是,它不需要施加氮肥,就可以在贫瘠土地上长得很好。也就是说,这是全世界独一无二的具有"固氮能力"的玉米!

进一步研究,科学家发现这种玉米有气根,一部分根系暴露在空气中,这也是全世界唯一有气根的玉米。这些绿色和玫瑰色的气根,上面有透明的糖浆状粘液。科学家怀疑,这就是它们毋需施肥的秘密----这些粘液能固氮。换言之,玉米气根中有固氮菌;玉米利用固氮菌为自己施肥。

固氮玉米生长的秘密

固氮玉米生长的秘密


当年没有 DNA 工具来研究玉米如何固氮的细节,这一发现被搁置了20年。直到2005年,才用尖端技术,确认粘液中的细菌正在从空气中吸收氮,将其转化为玉米可以吸收的形式。

如今,经过十多年的基因分析,科学家发表了最新的研究成果,这种固氮特性可以移植到常规玉米中,这很可能会导致农业革命,取代一部分氮肥。

氮气合成为氮肥,可能是20世纪的最大成就之一。合成氮技术一共获得过三个诺贝尔奖。这是当之无愧的,据估计,从1908年至2008年间,农作物的单产增加了一倍以上,其中的一大原因就是人类会制造氮肥了。没有氮肥,为了生产同样数量的粮食,我们需要的耕地数量会比现在多四倍,世界人口也就不可能在20世纪大幅增长。

但是,氮肥生产需要消耗世界1%至2%的能源,并排放大量温室气体。合成氮通常会从田野冲入水道,导致大量藻类大量繁殖,从而吸收所有氧气,杀死鱼类和其他生物。如此多的氮进入河流和溪流,以至于世界河流的河口形成了大面积的死区。


本贴链接:http://newsoul.xinzengwj.net/thread-2705-1-1.html

原文地址:https://www.smithsonianmag.com/science-nature/corn-future-hundreds-years-old-and-makes-its-own-mucus-180969972/

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