引领科技前沿 · 服务国家战略北京前沿科学技术研究院

新型土壤检测有望揭示土壤微生物如何帮助为植物提供养分

2026-09-27 23:21:59 前沿信息 阅读

科学家简化了一种测量土壤中DNA结合态磷的方法,在保持准确性的同时使其成本更低、操作更简便。该技术有望揭示土壤微生物如何帮助磷循环,并最终促进更可持续的肥料与养分管理。

磷对植物生长和粮食生产至关重要,但全球的天然磷储量是有限的。因此,了解这种养分在土壤中如何储存、转化和释放,对于维持肥沃的农田、同时减少浪费和环境破坏具有重要意义。

一种测量DNA结合磷的更优方法

在发表于《农业与海洋科学杂志》的一项研究中,一个由卡布斯大学、詹姆斯·赫顿研究所、阿曼环境局等机构研究人员组成的国际团队,改进了一种用于测量土壤中DNA结合磷(DNA-P)的实验室方法。

DNA-P构成了与活体微生物相关的有机磷库的一部分。由于微生物不断吸收、转化和释放养分,这种形式的磷能够为了解土壤磷循环中具有生物活性的部分提供洞察。

研究人员测试并修改了现有的分析程序,随后将改进后的版本应用于来自英国各地的32种不同土壤类型。更新后的方法更易于操作且成本更低,同时仍保留了可靠测量所需的精度和灵敏度。

去除不必要的步骤

最大的改进之一在于去除了此前包含在该过程中的酶处理步骤。研究人员发现这些处理步骤并非必需,从而使该方法变得更简单、更便宜。

 

然而,有一个步骤仍然至关重要。仍需要超滤来将DNA结合磷与其他同样含有磷的化合物分离。如果没有这种分离,DNA-P的测量精度将会降低。

土壤微生物似乎与DNA-P密切相关

在所研究的土壤中,DNA-P仅占有机磷总量的一小部分。尽管如此,其浓度与几项重要的土壤性质显示出强烈的相关性,包括pH值、微生物生物量磷、有机质含量以及溶解在土壤水中的磷。

这些关联表明,与长期、稳定的磷储量相比,DNA-P与活的土壤微生物的关系更为密切。换言之,它可能为了解受微生物生命影响的磷循环中更活跃的部分提供了一个有用的窗口。

为土壤肥力和可持续农业提供新线索

改进后的方法为科学家提供了一种更实用的工具,用于研究土壤中具有生物活性的磷。它还可以帮助研究人员调查微生物群落如何影响植物可利用的磷的数量。

随着农业面临越来越大的压力,需要更高效地利用有限的磷资源,对这种养分的更精确测量可能变得日益重要。这种新方法可能为未来关于土壤肥力、养分管理以及更可持续的粮食生产系统的研究提供支持。

信息来源

Story Source:

Materials provided by Sultan Qaboos University. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Margaret Massam, Daniel Menezes-Blackburn, Mohammed Al Kasbi, Catherine Wearing, Marc Stutter, Courtney D. Giles, Tegan Darch, Timothy S. George, Charles Shand, David Lumsdon, Martin Blackwell, Hao Zhang, Patricia Cooper, Renate Wendler, Lawrie Brown, Philip M. Haygarth. Soil DNA-Phosphorus: Method Optimisation and Application Across UK Soils. Journal of Agricultural and Marine Sciences, 2026; 31 (1) DOI: 10.53541/2410-1079.1356

微信扫码分享

微信扫一扫,分享本文