未施肥稻田的高产秘密：根际微生物助力可持续农业

研究表明，有益根际微生物可以显著提高在未施肥稻田中的水稻产量。这项研究由日本奈良科学技术研究院（NAIST）的研究团队领导，包括副教授约翰·耶稣·多明戈斯等多位科学家，他们发现这些微生物不仅能够在贫瘠土壤中存活，还能帮助水稻吸收营养，从而减少对化肥的依赖。 水稻是全球超过一半人口的主食，其种植长期以来一直消耗大量资源，特别是在水和化学肥料方面的需求。随着环境问题和全球食品安全的担忧不断增加，如何以更可持续的方式种植这一重要作物成为了科研界的关注焦点。为此，NAIST的研究人员开展了一项深入研究，探索自然存在于水稻根部的微生物是如何支持植物生长的。 研究人员选取了在实验田中超过70年没有使用化肥和杀虫剂但仍能生产健康水稻的土壤样本，与邻近的传统施肥田中的土壤样本进行了对比分析。他们利用16S rRNA基因测序技术，分析了三种日本水稻品种（Nipponbare、Hinohikari 和 Kinmaze）根系中的微生物DNA，样本采集周期为每周两次至三次，持续时间为一到四年。 研究结果表明，随着水稻植株的成熟，根际微生物的多样性逐渐增加。在高产、未施肥的稻田土壤中，水稻根系富集了大量的固氮细菌，这些细菌能够将大气中的氮气转化为植物可利用的形式，有效弥补了缺乏化肥的条件。此外，研究人员还发现，在水稻的早期生长期，厌氧细菌占据主导地位；而在生殖期和成熟期，好氧和微需氧细菌变得更为常见。这可能反映了传统水稻种植中排水的常规做法。 这一发现为理解有益微生物在贫瘠土壤中如何组装和运作提供了宝贵的视角，有望在未来推动可持续水稻种植的发展。通过分离并利用这些有益细菌，研究人员希望能够开发出定制的微生物混合剂，进一步促进无化肥的水稻栽培。 NAIST的萨吉奥教授对此表示：“展望未来，隔离这些有益细菌并将其应用于定制微生物混合剂，可能会为可持续水稻种植开辟新道路。” 此次研究得到了多项日本学术机构的支持，包括东京大学、东京工业大学、名古屋大学和东北大学的专家们共同参与。 业内专家认为，这项研究不仅提供了重要的科学依据，还可能带动农业技术的创新，为实现环境友好型农业贡献力量。NAIST作为日本领先的科研机构，一直在积极推动生物技术和农业科学的发展，此次研究成果更是其在可持续农业方向上的重要突破。