氮固定子是微生物的重要生理组之一。它们在共生和自由上吸收大气氮[1,2,3]。在Ashby培养基中生长的细菌是自由生活的有氧氮固定剂。它们还从土壤空气中吸收氮,并用氮气富集土壤。在氮平衡中非常重要。因为土壤中的氮,包括矿物氮,是最小因子[5,6,8]。氮缺乏对土壤生育能力以及植物生长和发育产生负面影响。同时,氮气积累是一个非常复杂的过程,很难实施它。氮流失的简易通过在氮平衡中起着非常负面的作用。氮。因此,土壤中有机和矿物氮的量大大减少。因此,在没有赤字的情况下保持氮平衡是一个非常困难的问题[4,9,7,10,11]。这些氮固定器的积极作用很大。但是,许多因素可能对氮固定器的数量和活性产生正面或负面影响。这种情况也存在于布哈拉沙漠草地的冲积土壤中。布哈拉绿洲草地的冲积土有不同程度的盐度。非盐草草地冲积土壤非常罕见[12,13,14,15,16,17]。这种情况还会影响自由生活有氧氮固定器的生长和发展
氮(N)是作物生长和产量所需的主要大量营养素之一。这种养分特别限制了小麦的产量,在根区土壤地层中具有低N的干燥和肥沃的农业生态学中。此外,印度和南亚的大多数农民都很狭窄至边际,投资昂贵的氮肥能力微不足道。因此,巨大的需要识别有效使用氮的线路。A set of 50 diverse wheat geno- types consisting of indigenous germplasm lines (05), cultivars released for commercial culti- vation (23) and selected elite lines from CIMMYT nurseries (22) were evaluated in an alpha- lattice design with two replications, a six-rowed plot of 2.5m length for 24 agro morphologi- cal, physiological and NUE related traits during two consecutive crop seasons in在两个不同的N水平的50%-n50(T1)和100%-N100(T2)的N-耗尽的精度域,建议的N,即100 kg/ha。方差分析显示,所有研究性状的基因型之间存在显着的遗传变异。在n含量降低的水平下观察到约11.36%的屈服降低。观察到了NUE性状和产量成分性状之间的显着相关性,这表明N重新启动向晶粒的关键作用在提高产量水平中。在基于低N水平下的屈服能力下鉴定的N-启发性基因型之间,UASBW13356,UASBW13358,UASBW13354,UASBW13357和KRL1-4显示出对N应用的固有基因型可塑性。具有更高产量和高中性鼻子的基因型可以用作边缘农业生态生物的N有效基因型的父母。从当前研究中确定的低N耐受性基因型可以进一步用于鉴定负责NUE的基因组区域及其在小麦育种计划中的部署。在不同的氮水平下,印度和全球来源(主要是CIMMYT)的24个特征的全面数据对于支持NUE的育种应该很有用,因此对印度和南亚的小型和边缘农民提供了很大的帮助。
•斯里兰卡(Sri Lanka)于2021年移居到肥料的有机源。•再生耕作鼓励人们摆脱强化肥料的使用。•世界人口的建模为今年的80亿,到2050年。•肥料在世界上喂食和衣服。
含有带负电的氮空位中心 (NV − ) 的纳米金刚石可用作生物材料中的局部传感器,并已被提议作为探测空间叠加的宏观极限和引力的量子性质的平台。这些应用的一个关键要求是获得含有 NV − 并具有长自旋相干时间的纳米金刚石。与蚀刻柱不同,使用研磨来制造纳米金刚石可以一次处理块状材料的整个 3D 体积,但到目前为止,NV − 自旋相干时间有限。在这里,我们使用通过 Si 3 N 4 球磨化学气相沉积生长的块状金刚石生产的天然同位素丰度纳米金刚石,平均单一替代氮浓度为 121 ppb。我们表明,这些纳米金刚石中 NV − 中心的电子自旋相干时间在室温下在动态解耦的情况下可以超过 400 µ s。扫描电子显微镜提供了含有 NV − 的特定纳米金刚石的图像,并测量了其自旋相干时间。
摘要:氮肥利用率低是限制植物生长发育的主要因素之一,农业上需要施用高剂量的氮肥才能实现高产。然而,大部分氮肥未被植物利用,污染了环境。这种情况可以通过提高植物的氮利用效率 (NUE) 来改善。NUE 是一种由遗传和环境因素之间的多种相互作用驱动的复杂性状,改善 NUE 需要从根本上了解植物氮代谢的关键步骤——吸收、同化和再动员。本综述总结了 20 年来利用生物工程改造氮代谢以增加作物生物量积累和产量的研究。结构和调控基因的表达最常使用过表达策略来改变,但也使用了 RNAi 和基因组编辑技术。木本植物受到特别关注,因为它们具有重要的经济意义,在生态系统中发挥着至关重要的作用,与草本植物有着根本的区别。本综述还探讨了转基因植物的意外影响问题,这些影响包括氮代谢改变,例如早期开花,这是目前很少受到关注的研究课题。文中讨论了使用各种方法在全球气候变化的背景下提高作物氮利用效率的未来前景,这对于可持续农业的发展至关重要。
fi g u r e 2实验持续时间是土壤有机碳(SOC)对氮(N)在表层土壤和地下土壤中添加的响应中最重要的预测指标。(a)模型选择分析表明,实验持续时间和植被类型是SOC对表土中N添加的响应的重要预测指标。虚线表示截止点,以区分超过0.8 Akaike-theights阈值的重要预测指标。(b)模型选择分析表明,实验持续时间是SOC对n添加的反应的重要预测指标。bnd,背景n沉积率;持续时间,实验持续时间;频率,n个加法频率;地图,平均年降水;垫子,平均年温度;速率,n添加速率。
微生物坏死是土壤有机物的重要组成部分,但是它的持久性和对土壤碳固醇的贡献的量很差。在这里,我们投资了死灵剂与土壤矿物质的相互作用,并将其持久性与西北英国低层和高管理强度下的草地土壤中的植物垃圾相提并论。在1年的基于实验室的孵化中,我们发现植物叶窝的碳矿化速率高于根垃圾和坏死剂,但发现1年后碳持久性没有显着差异。在一个领域的实验中,大约三分之二的同位素标记的坏死量在3天内与矿物质相关。矿物质相关的碳的下降速度比氮的速度迅速,在8个月内,两者在增加的管理强度下的持久性持续增强。我们建议,碳矿化率与碳持久性解耦,而死灵量碳的持续性较小,而碳则不如核肿瘤氮,而农业管理强度会影响草原的农业隔离。
农业的可持续性强化是全球粮食安全战略的重要组成部分,旨在产生高农作物产量,并产生最小的环境影响(Garnett等人,2013年;联合国,2015年)。未来的粮食系统需要保护或改善土壤健康和生育能力,这是由有效的营养管理为最大程度地减少造成异地污染的土壤损失的基础(Foley等,2011; Steffen et al。,2015; 2015; United;联合国,2019年)。氮(N)引起了人们的关注,因为土壤中的N损失引起了深刻的环境问题,并提出了路线图来提高n在种植中的N使用效率(Udvardi等,2021)。在热带地区,土壤和气候条件下加剧了有效的肥料使用的挑战,因为土壤可以高度风化,肥料养分不那么良好(Baligar&Bennett,1986),温暖的温度加速了土壤有机物和微生物养分的损失(Stanford et and-nutentiers rain。 (Bouwman,1998; Seyfried&Rao,1987)。
过量的氮会促进水稻非生产性分蘖的形成,从而降低氮利用效率 (NUE)。通过平衡氮吸收和生产性分蘖的形成来开发高 NUE 水稻品种仍然是一个长期挑战,但这两个过程如何在水稻中协调仍然难以捉摸。在这里,我们将转录因子 OsGATA8 确定为水稻氮吸收和分蘖形成的关键协调因子。OsGATA8 通过抑制铵转运蛋白基因 OsAMT3.2 的转录来负向调节氮吸收。同时,它通过抑制分蘖的负调节因子 OsTCP19 的转录来促进分蘖的形成。我们将 OsGATA8 -H 确定为高 NUE 单倍型,具有增强的氮吸收和更高比例的生产性分蘖。OsGATA8- H的地理分布及其在历史种质中的频率变化表明其适应肥沃的土壤。总体而言,这项研究为NUE的调控提供了分子和进化方面的见解,并有助于培育具有更高NUE的水稻品种。