美国农业部看到圆柱鱼腥藻的后起之秀

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圆柱鱼腥藻

ARS 和大学研究人员正在评估使用称为 Anabaena cylindrica 的微藻来自然保持土壤健康和肥力等好处。 照片由 UMN 的 Adriana Alvarez 提供

A 来自明尼苏达大学 (UMN) 和农业研究服务中心 (ARS) 的科学家团队最近发表了研究结果,即在作物土壤中接种一种称为 圆柱鱼腥藻 可以提供多种好处。 这些措施包括对土壤进行自然施肥、补充其有机质储存以及将土壤颗粒结合在一起以使其不易受到侵蚀。

UMN 生物产品和生物系统工程系的 Adriana Alvarez 与 Robert Gardner 教授(已故)和 ARS 土壤科学家 Sharon Weyers 和 Jane Johnson 一起领导了这项研究,他们都在该机构位于明尼苏达州莫里斯的土壤管理研究部门。 合作是共同利益的一部分:寻找可持续的农业方式来满足预计到 9 年将超过 2050 亿的不断增长的世界人口对食物、纤维、饲料和燃料的需求。

在这项研究中,该团队选择使用固氮蓝藻 圆柱鱼腥藻 UTEX 菌株 1611。研究人员将其作为深绿色泥浆应用到含有 Mollisol 的盆中,Mollisol 是一种美国中西部上游草原地区常见的富含有机质的粘壤土。

其他团体之前的研究主要集中在使用蓝藻和其他光合微藻来为世界干旱和半干旱地区的水稻作物施肥和恢复退化的土壤。 但是,研究小组在 XNUMX 月发表在在线期刊上的一篇论文中指出,关于微藻对有机质含量高、有机质含量高的可耕土壤(如 Mollisol)的影响的研究较少。 应用生理学杂志.

为了了解更多信息,研究人员将他们的研究分为三个独立的实验室实验。 第一个研究了使用蓝藻对土壤结构和养分动态的影响,第二个研究了模拟降雨事件后径流和浸出水中的土壤流失和养分水平,第三个研究了矿化,其中蓝藻释放植物的“生物量” - 氮和磷在土壤中死亡和腐烂时的营养形式。

在结果中,研究人员观察到:        

  • 接种蓝藻的土壤比未处理的对照土壤具有更多的可溶性氮和磷——这种积累是逐渐发生的,而不是突然发生的。 研究人员指出,后者提高了生物基缓释肥料的前景。
  • 这些相同的土壤还含有更多的可溶性有机碳,这种形式已知可以刺激其他有益土壤微生物的生长和活动,从而促进植物健康和生产力。
  • 土壤包含称为聚集体的颗粒团块。 接种蓝藻的土壤具有更多的大团聚体,在水中能更好地结合在一起,这一特征有助于改善土壤结构并降低风蚀或雨水侵蚀的可能性。

“需要对不同品系、不同作物、不同土壤和气候进行更多研究,”阿尔瓦雷斯女士说。 还必须调查扩大微藻生产和收获以生产农民可以使用的产品以及以何种形式使用的经济可行性。

然而,像这样的新方法对于迎接明天的农业挑战至关重要,她说。 “保护和保存土壤资源和土壤价值是我们未来几十年食物、水和能源生产的核心部分。”

来源: 农业研究处 @美国农业部

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