有效減少肥料氮污染的種植穀物新方法

氮是植物生長的關鍵，農民長久以來都依帶含氮的化學肥料肥來提高農作物的生產力。但是其實大部分的氮都流失進入到土壤和地下水中。

一些豆類作物，例如花生和大豆的根部具有根結節，可以直接利用共生的固氮細菌進行固氮作用(把游離態的氮轉化為含氮化合物例如硝酸鹽、氨、二氧化氮的過程)為植物提供銨，進而獲取所需的氮。不過，像水稻與小麥這樣的穀類植物就沒有這種能力，必須靠土壤中的肥料中吸收無機氮，如氨和硝酸鹽。所以如果這些榖類作物可以生產化學物質，使土壤中的細菌固定大氣中的氮氣，我們就可以修改植物以產生更多的這些化學物質。

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在最新的研究中，美國加州大學戴維斯分校的研究團隊利用化學篩選和基因組學的方式，來找出水稻植物中可以增強細菌固氮活性的化合物。在確定了可以產生化學物質的生物代謝途徑之後，研究人員使用基因編輯技術來增加刺激生物膜形成的化合物的產生。這些生物膜含有增強氮轉化的細菌。研究結果發現，細菌的固氮活性增加，植物土壤中的銨含量也增加。此研究所發現的技術也可以被其他植物利用，目前研究人員正在申請該技術的專利。

這種新方法可以有效減少種穀類作物所需的氮肥量，每年也可以為美國農民節省數十億美元的化肥成本，同時也有利於環境，減少氮在水資源中的污染