近日，《植物科學(xué)趨勢(shì)》（Trends in Plant Science）在線發(fā)表了中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展研究院教授Hans Lambers和副教授叢汶峰合作的觀點(diǎn)性文章。

該文章基于植物利用磷資源效率存在差異的遺傳變異原理，從作物根系磷資源獲取、葉片磷高效利用與再分配，以及種子植酸磷含量低幾個(gè)角度，系統(tǒng)整合了磷資源高效利用的植物策略。同時(shí)，針對(duì)典型農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的土壤磷狀況，從植物基因型、多樣化種植體系以及磷肥管理等角度，提出了磷資源高效利用的優(yōu)先組合策略，為提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)磷高效利用提供了新途徑。

論文第一作者、通訊作者叢汶峰告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，磷是植物生長(zhǎng)所必需的礦質(zhì)元素。人類對(duì)于糧食的巨大需求引起了不可再生資源—磷礦的過度開采，同時(shí)導(dǎo)致了水體富營(yíng)養(yǎng)化等一系列環(huán)境安全問題。如何高效利用磷資源是植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)、土壤學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)以及可持續(xù)科學(xué)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域的國(guó)際前沿?zé)狳c(diǎn)及難點(diǎn)。

以往研究主要關(guān)注了玉米等糧食作物磷資源獲取的根系、根際及菌絲際等單一過程。該文章結(jié)合自然生態(tài)系統(tǒng)的植物高效利用磷資源的策略，提出系統(tǒng)整合磷資源獲取、葉片光合磷利用、 葉片磷再利用，以及低種子植酸磷的作物基因型策略，同時(shí)整合多樣化種植體系（輪作、間套作）和磷肥綜合管理等策略。

“這將有助于降低磷肥的施用量，減少農(nóng)田磷過量施用導(dǎo)致的環(huán)境污染，同時(shí)提高糧食及飼料的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，提高人類及牲畜的營(yíng)養(yǎng)健康。”叢汶峰說。

該文章還針對(duì)典型土壤的總磷量和植物有效磷狀況，提出了不同磷高效利用策略的基因型組合，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的選擇策略。比如，在土壤總磷和植物有效磷含量較高的土壤中，可優(yōu)先選擇具有較高磷吸收和較低植酸含量的作物基因型，并結(jié)合間套作等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，在減少磷肥投入的同時(shí)，保證生產(chǎn)出健康的滿足人類營(yíng)養(yǎng)需要的食物。

文章也建議，將農(nóng)田系統(tǒng)磷高效利用延伸到包括動(dòng)物生產(chǎn)、食品加工與人類消費(fèi)的整個(gè)農(nóng)業(yè)食物系統(tǒng)，探索磷高效的作物基因型策略在整個(gè)食物鏈角度的生態(tài)環(huán)境、及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

文章來源于網(wǎng)絡(luò)