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研究人员找到土壤氮含量快速检测方法
日期:2018-08-07 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     健康的土壤造就健康的作物。农民深知这一道理,因而会尽其所能确保土壤健康。农民会将土壤样本送往实验室做测试,希望了解土壤是否缺少某种重要的营养物质。如果营养物含量的确过低,农民就会采取措施改善土壤的健康状况。可能会添加肥料或种植覆盖作物恢复土壤肥力。
    作物生产欣欣向荣的关键营养物之一便是氮。然而多数商业土壤检测实验室的例行检测都无法衡量土壤中氮含量的多少。氮含量测试的确存在,但因为种种原因,测试效率和成本控制始终不理想。没有依据,农民就只能凭空猜测土壤是否健康。氮肥多少也难以控制。这样的方法并不可取。首先是成本问题。氮肥是最昂贵的土壤输入物之一,农民可能会花冤枉钱。其次是环境问题。如果氮肥的量大于植物的摄入量,那么氮就会在土壤中扩散,导致下游水体问题。
    显而易见,缺乏快速经济的土壤氮含量检测手段就是一个难题。俄亥俄州立大学(Ohio State University)和康奈尔大学(Cornell University)的土壤研究工作者认为他们自己已经找到了解决之道。研究人员发现,一项原本专为提取土壤中某特定蛋白质而进行的测试实际上可以很好地检测多种蛋白质。而蛋白质又是目前已知土壤中有机氮含量最高的物质。因此,快速高效检测土壤蛋白含量,也可以间接验证土壤氮的可获得性。
    这一方法检测的是一种名为球囊霉素(glomalin)的蛋白质。球囊霉素一般是由一种与植物根系存在互利共生关系的常见土壤微生物产生的。这类微生物有个拗口的名字:丛枝菌根菌。
    一项早期研究表明,球囊霉素提取方法可用于提取其他来源的蛋白质。史蒂夫·卡尔曼(Steve Culman)及其团队决定验证这一可能性。研究人员向土壤样本中添加了不同的蛋白质来源,包括(植物源)玉米、豆类及常见杂草的叶片、(动物源)鸡肉和牛肉、(真菌源)白蘑及平菇。
    之后,研究人员运用所谓的球囊霉素法研究这些土壤样本,发现通过此法提取到了以上全部来源的蛋白质。因此证明,该方法不单单能提取菌根菌产生的蛋白质。
    据此,研究人员推荐使用新术语土壤蛋白代替球囊霉素,从而更准确地描述这一方法提取的蛋白质。
    该土壤蛋白提取法经济、高效,适合商业土壤检测实验室推广。尽管如此,某些特定种类的蛋白质可能仍然无法通过这一方法获得。有待后续研究探讨。
    卡尔曼表示:“能快速判断种植季土壤氮含量的方法寥寥无几。而这一方法或许能帮助我们快速测量土壤蛋白的重要来源组成之一。尽管仍然需要进一步研究了解土壤蛋白,但是我们认为这一方法大有潜力,可与其他快速检测方法并用,评估农场的土壤健康情况。”
(来源:美国农学会  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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