椅子评论生物固氮和可持续农业
CIFN /自治,植物摩尔。生物研究》项目。库埃纳瓦卡,莫洛雷斯、墨西哥
氮是主要的限制营养对于大多数作物物种。收购和氮的同化植物的生长和发展是光合作用的重要性仅次于(万斯1997年)。生物固氮作用构成了主要的自然输入氮进入生物圈。这代表了大约50%的总固定氮,另一半通过化学过程是固定的。化学还原氮肥料的生产,主要是通过,哈勃-博施方法一直是人类发展的基本过程,因为它使得人们有可能养活世界人口总数的40%左右。罢工的谷物产量增加发展中国家在过去半个世纪直接归因于氮肥使用增加了10倍。雷竞技手机版app“绿色革命“赞成选择积极应对化肥的农作物。大增加化肥的生产和使用农业生产在过去几十年已经导致了严重的生态变化,如:氧化氮的挥发到大气中,导致臭氧的消耗,不可再生资源的枯竭,全球氮循环的失衡和硝酸浸出的地下水(Socolow Kinzing, 1994)。
可持续农业是广泛定义为农业管理对提高资源效率和保护,同时保持一个环境有利于所有物种的进化。背后的驱动力之一农业可持续发展是在环境中氮的有效管理。成功处理的氮输入通过使用生物固定氮导致农业实践经济和环保的谨慎。
生物农业系统固定氮的主要来源是通过根瘤菌(和相关属)-豆科植物共生(万斯1997年)。由豆科植物的固氮量相当惊人。豆类提供全球25 - 35%的蛋白质摄入量。共生的农艺使用固氮细菌作为菌剂或“生物肥料“是一个很好的替代化学肥料。可持续农业的一个重要目标,这将导致人道主义和经济效益,提高使用和提高收益率生物固定氮的豆类。环境和豆类增长管理局限性的主要因素调节固氮,虽然实践,要么限制的存在有效的土壤中的根瘤菌或增强土壤硝酸盐还可以(人民等人这卷)至关重要。
固氮研究中心(CIFN /自治),在库埃纳瓦卡,墨西哥,全球项目可持续农业对生物固氮的研究已经进行了好几年。在这个问题上一个重要的具体项目包括大豆根瘤菌生物肥料的生产和评价。菜豆(菜豆)是第二最重要的作物在墨西哥;它是墨西哥的主要蛋白质来源的饮食。杰米·莫拉博士科学家从CIFN /自治负责根瘤菌生物肥料项目,目前正在做与INIFAP合作,农业研究学院从墨西哥政府农业部。本机r . etli或r . tropici菌株分离出不同的墨西哥和中美洲地区,以及转基因菌株改进的共生固氮作用,被测试为bean不同实验领域的生物肥料。同时,不同的农业灌溉技术,添加生物肥料,如滴技术,进行测试。最好的结果使用生物肥料田间试验给作物产量约80%相比增加化肥后获得的收益率。周围除了生态效益,后者可能代表墨西哥农民农业成本节约10倍。
集团Mariangela Hungria Londrina天后·德·s·安德拉德,巴西研究生物固氮的作用在两个最重要的豆科作物:大豆和大豆(大豆)。他们是土著rhizobial种群的生物多样性特征及其效应与引入改进的菌株接种。通常在两种作物所选菌株增加粮食产量。还有其他限制因素等提高作物产量的土壤条件(温度、水分、酸度)。
Mpepereki et al。(这本书)强调生物固氮作用可以带来的好处,大豆的种植,撒哈拉以南非洲的贫穷和边缘化社区。他们正在开发一种促进农民生物固氮研究推广模型的津巴布韦。潜在的改善食品安全和减轻贫困农村贫困人口是巨大的。
生物固氮为工业化国家种植制度也很重要。雷竞技手机版app马丁·h·Entz正在研究这一问题对于加拿大的草原诸省。综合农业系统,包括反刍家畜和农作物生产,可以说是提供最好的机会捕捉在粮食生产生物固氮的好处。综合食品生产系统的优势与单一栽培相比,由于生物脱氮的作用,正在分析。
生物固氮的研究的另一个重要方面对可持续农业包括联合固氮细菌。这些微生物,包括属如Azospirillum Herbaspirillum,醋菌属,可能将内生菌或殖民重要的谷类作物的根际和作物可能是有利的生产。作物经济增长促进了关联通过生物固氮微生物并不总是提供。能够很好的证明,由Azopirillum促进玉米生长,根殖民者,是由于茁长素等激素的分泌,促进根系生长,并允许一个更好的从土壤中吸收养分的能力。在CIFN在墨西哥,一个项目正在进行与耶稣Caballero-Mellado博士负责与INIFAP合作,目的是开发、生产、销售生物肥料,位于Azospirillum谷类作物如玉米、小麦、高粱。Azospirillum生物肥料在大约200万公顷的农田不同州的墨西哥在1999年和2000年。平均增加了26%的生产基本谷物获得字段接种生物肥料的75%。这也代表了伟大的对农民的储蓄。
引用
Kinzing美联社,Socolow RH(1994)物理今天47岁的巢族
万斯CP(1997)在Legocki,博特H, Piihler (eds)生物固定的氮为
生态与可持续农业,页179 - 186,斯普林格出版社,德国柏林
最大化的贡献在热带豆科作物生物固氮作用
“作为覆盖,残雪。Londrina邮政481年,86001 - 970年,公关,巴西
2“巴西农业研究公司”大豆,残雪。Londrina邮政231年,86001 - 970年,公关,巴西
1。介绍
大豆(大豆l .)和菜豆(菜豆l .)是主要的豆类作物生长在巴西和南美一些国家。雷竞技手机版app在巴西,3200万年1280万公顷大豆生产谷物平均产量2500公斤公顷“1。农民渴望高收益采用高技术和大土地注定作物出口。类似的情况是在周边国家如阿根廷和巴拉圭验证。雷竞技手机版app与大豆不同,常见的bean是主要由小农裁剪食品与低水平的技术导致的平均产量只有700公斤公顷“1 450万公顷。生物固氮(BNF)中扮演一个重要的角色在两种作物的成功的管理。
2。Rhizobial土壤人口和多样性
介绍了大豆在巴西120年前和几个实验表明,uncropped土壤无效bradyrhizobia能够建立有效的共生豆类。作物扩大在1960年代,此后一直集中接种,这今天大多数土壤种植豆科植物表现出非常高的大豆bradyrhizobia人口,估计在103到106个细胞g“1的土壤。在裁剪地区大豆首次确定了一些结节形成Bradyrhizobium日本血吸虫和b elkanii菌株用于商业菌剂和分散于其他裁剪字段,以及一些快速增长的土著根瘤菌(费雷拉et al . 2001年)。16 s rRNA基因的测序的快速增长与根瘤菌菌株发现相似性tropici和根瘤菌基因组物种Q(未发表的数据)。此外,几株类似杆菌有效结瘤大豆也隔绝大豆根瘤在巴西和巴拉圭(图1,陈et al . 2000年)。然而,尽管许多巴西大豆品种是有效的结节状的快速增长的压力,这些细菌通常在土壤中大量发现,他们不善与日本血吸虫和b . elkanii竞争(Hungria et al . 2001年)。
大豆种子,即使收获面积的归化人口压力很高,通常携带很少的可行的细胞。作为一个例子,在28个田间试验进行裁剪与大豆地区从1996年到2001年第一次从0到3结节/植物根瘤数量不同,平均0.15(未发表的数据)。
找到不同的情况与豆类作物,因为几乎所有的土壤,即使他们从来没有出现之前,豆类,表现出很高的土著根瘤菌的人口,估计到103年的106个细胞g”1土壤根据作物和土壤管理实践(安德拉德1999;未公开的数据)。此外,高水平的rhizobial多样性也见于土壤。例如,在从巴西7个州的调查土壤,38个不同RFLP-PCR概要文件被检测到。当来自两个州的207株(伯南布哥和巴拉那河)特征,伯南布哥,碱性土壤和半干旱的气候raybet雷竞技最新巴拉那河、酸性土壤和热带和亚热带气候,一个很大的数字隔离的(90%)独特的压力显示,显示的BOX-PCR分析(田庄20raybet雷竞技最新01)。没有效果的豆品种(黑色或彩色的种子)用作陷阱植物,或rhizobial生态系统的多样性。16 s rRNA基因测序的一些菌株表明豆植物有能力陷阱几个rhizobial物种,如图2所示(田庄2001)。
从大豆的另一个差别是,菜豆种子通常携带很多rhizobial细胞,可能由于收获方法。然而,这是一个值得怀疑的假说以来所知甚少的生存能力根瘤菌的种子。例如,当non-sterilized种子从巴西的三十个不同的网站(巴拉那河和米纳斯吉拉斯),独立于他们是否来自小农或如果他们认证种子生产高技术、结节形成37%的植物和每植物不同数量从2到45(未发表的数据)。
距离
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=杆菌
b .日本血吸虫
b . elkanii
图1所示。建立系统树图与UPGMA算法对齐16 s rRNA field-grown部分序列分离大豆结节在巴拉圭(撬),从裁剪地区多年的豆类和十四参考菌株属于三个属。看到陈等等。(2000)。
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