在豆科植物固氮作用最大化作为可持续农业集约化的工具:卷II

这个研究课题是第二卷的系列:
在豆科植物固氮作用最大化可持续农业集约化的工具

农业系统所面临的挑战是为不断增长的世界人口提供安全的食品,同时保持或改善土壤和水质、一起努力减缓气候变化。这可以通过可持续农业集约化和涉及增加目前的生产水平,同时减少对环境的影响。

氮是植物生长发育必不可少的营养物质。强化农业系统通常意味着更多地使用氮增加产量。因此,全球对肥料氮的需求一直在稳步上升。不幸的是,高氮使用直接关系到对环境造成负面影响。粮食和饲料的氮肥利用效率相对较低(30 - 50%),和一个大氮输入的一部分,如果不融入土壤有机质,最终可能会被释放到环境中。因此,这导致温室气体排放(一氧化二氮),臭氧损耗(没有)、水污染(NO3 -),或挥发(NH3)。另一方面,化肥的合成是能源密集型的,因此有大量的碳足迹。

豆科作物有能力解决N从大气中。土壤细菌之间的共生关系,统称为根瘤菌和豆类,生成根瘤根瘤菌使用植物光合作用的产物将大气中的氮气plant-usable形式通过固氮酶酶。这个好处不仅豆类本身,而且其他共存物种混合牧场,或套种在随后的作物,从而减少氮肥的需要。提高生物固氮作用的有效性(BNF)过程一直是许多研究的重点,是当前的主要目标在土壤的可持续利用,本身就是一个全球性挑战的世纪。本研究课题旨在收集电流,最先进的研究改进legume-rhizobia共生及其影响生产力和经济环保农业生态系统的可持续性。

研究课题将包括粮食和饲料作物,研究豆科植物作为覆盖作物,绿色肥料,或与其他作物的旋转。它会考虑:

(i)的新方法(如量化固氮的根瘤菌接种技术)
(2)选择根瘤菌株的效率和竞争能力
(3)环境因素对共生性能的影响,具体包括农学会反馈和协同BNF multi-bioinputs配方的权衡
(iv)的共生效率改进特定plant-host关联
(v)方法将BNF non-legume作物