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中科院南京土壤所揭示无机肥对土壤中固氮菌丰度和群落结构的影响

固氮微生物负责的生物固氮是一个重要的生物地球化学氮素循环过程。由于该生物过程可以为生态系统提供额外的氮源，从而改善土壤肥力，这有利于提高植物的生产力，因此它是农业系统中无机氮肥的潜在可持续替代品。然而，尽管已经进行了一些短期的小区试验（在一个完整的生长季节内），但是，短期试验不能提供一些只有在长期施肥条件下才能检测到的有价值信息，因为土壤质量变化缓慢，微生物群落结构需要一定的时间才能稳定。因此对于农业生态系统中固氮菌对长期施肥的响应还没有很好的了解。这里，作者研究了经历25年的无机施肥的酸性农田土壤中生长着玉米的土体土和根际土壤中的固氮微生物群落。详细了解固氮菌的群落组成和丰度，以及它们与土壤环境的关系，将有助于我们更好地理解施肥的长期生态效应和固氮菌在农业生态系统中的生物功能，并减少无机氮肥的使用。

作物栽培固氮生物长期无机施肥养分有效性 Nifh

Science：生物固氮在农业研究中的未来

本文首先描述了氮素对于植物生长尤其是人类食用的谷物的重要性，即氮是重要生物分子(包括氨基酸，蛋白质的组成部分)中的关键成分，在贫瘠的土壤中，即使是少量增加谷物可利用的氮量，也能将产量提高几倍。然后提到了氮肥施用的两大困扰，1.利用效率低下，过度施用，其能引起种种问题，比如：多余的氮素会污染饮用水、影响气候、消耗化石燃料；2.对于贫瘠土壤的非洲小农户来说，化肥既稀缺又昂贵。最后提出未来的研究方向，两大解决方案分别为，1.将固氮酶（基因）加入到谷物中，2.让谷物成为固氮细菌的宿主，使其建立共生关系。文中详细分析了其可行性及解决办法，尽管有所收获，然而仍困难重重，但未来可期，至少科学家是充满信心的，毕竟正如华盛顿盖茨基金会农业发展项目官员凯瑟琳·卡恩(Katherine Kahn)所说，这就是我们愿意投资于高风险科学的原因，潜在的回报是如此之高。

固氮菌线粒体叶绿体 Haber-Bosch Nifh