基于芒属植物的土壤改良修复技术研究取得新进展

时间: 2021/05/19   作者:   点击:

盐碱地是我国耕地的战略后备资源,藏粮于边际土地是国家粮食安全战略保障体系的重要一环。芒草作为一种多年生高大禾草,具有产量高,抗逆性强的特点,同时也是重要的生态工业植物,具有极高的生态价值、工业价值和经济价值。利用芒草改良盐碱地是一种极具价值的盐碱地生物修复方法,同时产生的生物质作为原料制备生物质能源和碳基产品等,产生额外的经济价值。微生物和植物互作在芒草适应逆境和改良盐碱地具有重要作用。目前,芒草的盐碱地土壤改良潜力尚未得到定量评估,且其盐碱地改良的微生物驱动机制尚未明确,限制了其作为先锋植物应用于盐碱地修复。为解决这上述问题,量化评估芒草的盐碱地改良潜力及其微生物驱动机制十分必要

芒属植物研究团队基于黄河三角洲盐碱地高大禾草长期定位试验,量化评估了芒草的盐碱地改良潜力,同时通过高通量测序方法解析了芒草的盐碱地改良的微生物驱动机制。相关成果以题为“Quantitative assessment of the potential for soil improvement by planting Miscanthus on saline-alkaline soil and the underlying microbial mechanism”的研究性论文(Research Article)发表于中科院一区期刊Global Change Biology Bioenergy上(IF=5.3)。

在本研究中,作者以课题组前期筛选的三个耐盐芒草基因型为材料,通过4年的连续观测土壤理化性质的年际变化,首次量化评估了芒草得盐碱地改良潜力。结果表明,长期芒草种植可以通过降低盐碱度和提高土壤肥力改良盐碱地,且其改良效应随着芒草种植年限的增长而提高。此外,微生物高通量测序结果表明,芒草改良盐碱地是通过改变微生物的群落组成而不是其多样性实现的。具体而言,芒草种植后提高了有益细菌(如脱盐,凋落物降解和植物生长促生菌)的相对丰度,同时降低了有害真菌(如植物致病真菌)的相对丰度。研究结果为合理利用芒草改良盐碱地奠定了坚实理论基础。

论文第一作者为芒属植物生态应用技术湖南省工程实验室科研助理许依我院湖南省“青年百人计划”学者薛帅副教授为唯一通讯作者。论文全部成果由湖南农业大学独立完成。该研究工作受到了湖南省重点研发计划项目(2019NK20112019NK2021)、湖南省高层次人才聚集工程项目(2019RS1051)及湖南农业大学第二批重大科研项目暨创新团队培育工程项目的共同资助。

 

论文全文见:https://doi.org/10.1111/gcbb.12845


 

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