水稻种植新发现:硅基肥料或能减少一半磷肥需求

农民依靠磷肥来最大限度提高水稻产量,从而让水稻养活了世界人口的一半以上,但可供水稻利用的养分却是有限的。德国研究人员在萨斯喀彻温大学(the University of Saskatchewan)使用加拿大国家同步辐射光源研究基地(Canadian Light Source)的超强光,对中国稻田的土壤样本进行检查,希望了解硅如何降低对磷基肥料的需求,使水稻种植更加可持续。

莱布尼茨农业景观研究中心(ZALF)的Joerg Schaller博士和同事发现,硅在水稻种植中也起着关键作用,可以取代土壤中的磷,并将其激活,使磷可以被有需要的植物吸收。如果磷与土壤中的铁结合,植物将无法吸收利用。Schaller称,“如果土壤中所有磷与铁结合的场所都被硅占据,就没有空间让磷酸盐结合,那么你只需使用一半的肥料。

Schaller和同事从已种植水稻50至2000年的稻田中采集了多个土壤样本,并在该研究基地使用扫描透射X射线显微镜对其进行检查,从而更好地了解硅和磷如何与土壤结合,以及结合的原因。

广泛的水稻土样本让Schaller的团队能够精确地观察到土壤中硅的消耗和磷的饱和所需要的时间。Schaller认为,水稻种植历史悠久,能够研究如此多的样本很有价值。

磷对于水稻和多种其他作物的生长至关重要,因此找到一种更可持续的促进水稻生长的解决方案,如使用更便宜、更易获得的硅基肥料来阻止磷饱和,对于世界粮食供应非常重要。Schaller表示,如果能减少对磷肥的需求,将对人类非常有意义。

加拿大国家同步辐射光源研究基地(CLS)是萨斯喀彻温大学的国家级研究机构,也是加拿大历史上最大的科学项目之一,基地的同步加速器是加拿大第一个研究加速电子使其接近光速的设备,功能位居世界第四。该项目由加拿大创新基金会、自然科学和工程研究委员会、加拿大卫生研究院、萨斯喀彻温省政府和萨斯喀彻温大学共同出资建立运营。每年有超过1000名来自世界各地的学术、政府和行业科学家在创新卫生、农业、环境和先进材料研究中使用加拿大国家同步辐射光源研究基地。

图片来源:Pixabay
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