乌尔豆,又称黑豆(Vigna mungo (L.) Hepper)2n=22,是最受欢迎的品种。豆科植物的蛋白质含量是谷类的三倍,约占 26%。素食者需要从黑豆中摄取大量的蛋白质。使用贸易化学品来改良种子非常有效,农民负担不起。近年来,化学肥料和其他无机投入被更多地用于提高作物的产量。本研究旨在研究各种生物引发对黑豆作物生长的标准化。使用因子完全随机设计 (FCRD) 进行了三次重复的实验室试验,使用不同浓度(2%、3%、4% 和 5%)作为第一因素,使用不同持续时间(4 和 6 小时)的引发作为第二因素,使用不同的有机物(如 Panchagavya、牛尿、山羊尿、蚯蚓洗液、咖喱叶提取物和固氮螺菌)作为第三因素。用不同浓度和不同时间的不同有机物对种子进行引发,评估其质量参数,以找出合适的种子引发技术。在所有处理中,种子
生物氮固定(BNF)是一个重要的生态过程,在维持生态系统中氮的平衡中起着至关重要的作用。氮是生命的重要元素,是氨基酸,蛋白质和核酸的主要组成部分。虽然氮在地球大气中很丰富,但它主要是以惰性n 2气的形式,大多数生物都无法直接使用。生物氮固定是某些微生物将大气氮转化为植物可以容易使用的形式的过程,从而有助于生态系统的整体生产力和可持续性。负责生物氮固定的主要药物是固氮细菌,它们与植物形成共生相关性或自由存在于土壤中。这些细菌具有氮化酶,这使它们能够在大气氮中打破强三重键,并将其转化为氨(NH 3)或可以被植物吸收的相关化合物。生物氮固定的生态意义是巨大的,影响了营养循环,植物生长和整体生态系统动力学。
农业残留物焚烧在世界许多地方普遍存在,这引起了重大的环境问题,特别是其对土壤健康的长期影响。这项研究调查了秸秆焚烧对土壤微生物生物量和群落组成的影响,重点关注其对土壤健康和生态系统功能的长期影响。研究强调,反复焚烧会改变微生物多样性,减少固氮细菌和菌根真菌等有益微生物的数量。随着时间的推移,这种破坏会导致土壤肥力下降、养分循环受损,以及抗逆但效率较低的微生物物种增多。研究结果强调,需要采取可持续的农业实践,优先考虑土壤保护,尽量减少秸秆焚烧的不利影响。这项研究提出了切实可行的建议,包括采用无焚烧技术和替代残留物管理实践来恢复和保持土壤微生物健康,确保长期农业生产力。
随着全球气温升高和温室气体排放增加,多数工业过程都致力于实现碳中和。然而,有一个过程的碳足迹极高,占全球二氧化碳排放量的 6% 并消耗全球能源的约 1-2%1,那就是哈伯-博世法 2 氨合成过程。氨是农业、各类工业和能源应用中不可替代的前体3,4,迫切需要通过光催化、电催化或光电催化途径开发更绿色的 NH 3 合成技术以满足当前需求。5,6 实现氨经济的最佳目标是开发一种像固氮酶一样在环境条件下将 N 2 还原为 NH 3 的催化剂。电催化固氮途径由于其效率和环境友好性而成为有吸引力的替代方案。 7,8 然而,由于 N2 是一种高度稳定的分子,其 N–N 三键能量为 940 kJ mol 1,因此与电催化氮还原反应 (NRR) 相关的动力学较慢,法拉第效率较低。7
我们的大多数农民都不使用任何化肥或农药,因此在短缺和价格上涨时具有弹性。对于蔬菜种植者来说,这涉及使用堆肥,牲畜和绿色肥料。对于牲畜农民来说,这涉及允许草多样化并建立更深的根源,以便能够绘制更多的土壤中存在的营养。它有时还涉及添加其他草地,例如固氮三叶草,让牛自然传播生育能力,并用堆肥肥料覆盖。起初的变化并不总是那么容易,收益率较低,但尤其是在草原上,在许多案例研究中,随着时间的推移,造福处会增加,尤其是如果牲畜定期移动。最初的收益率较低,在许多案例研究中,这些案例研究并未转化为利润率下降,因为许多农场发现他们不需要在肥料和饲料上花费太多钱,从而节省了大量资金。不依赖这些非农业投入的好处使它们能够继续耕种,同时降低了他们对经常波动的全球市场价格的依赖,这意味着其业务的稳定性更高。然而,他们仍然一般而言,非常依赖柴油机到电力机械,而其成本却大大增加。
印度,普拉德什。 * 通讯作者电子邮件:rao.muralidhara@gmail.com 收到日期:2022 年 1 月 19 日 接受日期:2022 年 2 月 2 日 发表日期:2022 年 2 月 9 日 摘要:生物肥料也被用来帮助农民改变命运。在一些发达国家,它已被证明是一项很有前途的技术,然而在发展中国家,生物接种剂的使用受到许多因素的限制。对生物接种剂及其使用的科学理解可以为其成功应用铺平道路。生物肥料是一种包括活微生物的材料,当添加到植物、植物表面或土壤中时,它们会在根际或植物内部定殖,并通过增加宿主植物的主要营养物质的供应或可用性来促进生长。生物肥料通过固氮、磷溶解和产生促进生长的化合物等自然过程为植物提供营养。生物肥料利用微生物来维持土壤的天然氮平衡并增加土壤有机质。通过使用生物肥料,可以培育优良植物,同时改善土壤的可持续性和保护性。生物肥料可能会限制传统肥料和化学品的使用,但无法完全消除它们。植物生长促进根际细菌是这些有益细菌的首选科学名称,因为它们具有多种功能(PGPR)。关键词:PGPR、固氮、磷溶解、微生物。简介自过去二十年以来,气候变化已成为国家、政策制定者和农民面临的最严重问题之一。世界人口增长的最终结果是气候条件的转变。与此同时,需要增加农作物产量以确保世界人口不断增长的粮食可持续性。由于土地供应稀缺,农民必须使用大量化学肥料和农药才能获得全部农作物产量。这些肥料是化学合成的合成化合物,包括氮、磷和钾,过量使用会直接或间接地污染土壤、空气和水(Galloway 等人,2008 年;Youssef 和 Eissa,2014 年)。持续使用化学肥料、杀生物剂和农药会对根际或施用区域中的现有微生物群落产生负面影响,包括微生物、真菌、蓝藻和原生动物,从而导致自然环境失衡(McLaughlin 和 Mineau,1995 年)。长期使用会对植物和土壤的健康、质地和肥力产生负面影响,导致环境恶化以及人类健康和福祉。另一方面,传统农业实践严重依赖大量使用合成肥料和农药来提供植物营养和控制疾病(Vasile 等人,2015 年)。合理使用这些化学投入的好处是不可否认的,不仅对植物生长、作物产量和效率有好处,而且对农民的收入也有好处。不幸的是,人工用品的增加使用最终会污染水、空气和土壤,造成严重
产铁载体率为37.95–49.55%。其固氮能力范围为49.23至151.22 μg/mL。这些菌株对植物病原菌具有很强的拮抗活性。特别是,A. chroococcum B-4148和A. vinelandii B-932抑制了禾谷镰刀菌、Bipolaris sorokiniana和Erwinia rhapontici的生长,而P. chlororaphis subsp. aurantiaca B-548对禾谷镰刀菌和B. sorokiniana表现出拮抗作用。由于所有测试菌株都具有生物相容性,因此它们被用于形成多个联合体。协同效应最大的菌群是菌群 6,其包含的菌株 B-4148、B-932 和 B-548 的比例为 1:3:1。该菌群的最佳营养培养基包含 25.0 g/L Luria-Bertani 培养基、8.0 g/L 糖蜜、0.1 g/L 七水硫酸镁和 0.01 g/L 硫酸锰水溶液。最佳培养温度为 28°C。我们研究中创建的微生物菌群在农业实践中具有很高的应用潜力。进一步的研究将集中于其在体外条件和田间试验中对植物(特别是谷类作物)生长发育的影响。
古巴为实现农业可持续发展所做的努力包括大规模使用生物制剂,这产生了巨大的经济、生态和社会影响。甘蔗是我国主要农作物之一,在世界范围内具有重要的经济和生态意义。本研究证明了不同碳源和氮源对 5 种甘蔗内生菌株生长的影响,其中 3 种为固氮葡萄糖醋杆菌,1 种为地衣芽孢杆菌,1 种为成团肠杆菌。同样,研究了五个品种的汁液以及不同浓度的植物激素 3-吲哚乙酸 (IAA) 和赤霉酸 (GA) 对生长的影响。结果表明,在LGI培养基中添加天冬酰胺和硫酸铵作为氮源,能够促进所研究的内生细菌更好地生长。添加甘蔗汁的LGI培养基显著有利于(p≤0.05)内生微生物的生长,并且果汁的品种来源与菌株之间没有直接关系。另一方面,低浓度的植物激素有利于生长,而当培养基中存在高浓度的植物激素时则不然。有必要研究所有能够影响植物与内生菌之间相互作用的因素,以发挥它们作为植物生长促进剂的潜力。
摘要:大豆固氮消耗大量能量,导致根瘤和未接种根的能量代谢和线粒体活动存在显著差异。尽管线粒体转录本的 C 到 U RNA 编辑和内含子剪接在植物物种中很常见,但它们与根瘤功能的关系尚不清楚。在本研究中,我们进行了 RNA 测序以比较大豆根瘤和根中线粒体基因的转录本谱和 RNA 编辑。在线粒体转录本上共鉴定出 631 个 RNA 编辑位点,其中 12% 或 74 个位点在从根瘤、剥离根和未接种根中分离的转录本中存在差异编辑。这 74 个差异编辑位点中有 8 个位于 matR 转录本上,其中 RNA 编辑程度在根瘤样本中最高。还检查了线粒体内含子剪接的程度。根瘤和剥离根中几个内含子的剪接效率高于未接种根。这些包括 nad1 内含子 2 / 3 / 4、nad4 内含子 3、nad5 内含子 2 / 3、cox2 内含子 1 和 ccmFc 内含子 1。在根瘤中还观察到 nad4 内含子 1 的更高剪接效率、更高的 NAD4 蛋白丰度以及超复合物 I + III 2 的减少,尽管这些观察结果之间的因果关系需要进一步研究。
几十年来,研究人员一直致力于开发适应性更强、对环境胁迫耐受性更强的改良主要作物。饲用豆科植物因其巨大的生态和经济价值而在世界范围内广泛传播。非生物胁迫和生物胁迫是限制豆科植物生产的主要因素,而苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱和盐胁迫表现出较高的耐受性。对苜蓿改良的努力已导致推出了具有高产量、更好的胁迫耐受性或饲用品质等新的农艺重要性状的品种。苜蓿与固氮细菌有高效的共生关系,因此具有非常高的营养价值,而深根系统有助于防止干旱土地的土壤水分流失。与它的近亲苜蓿(Medicago truncatula Gaertn.)不同,苜蓿的全基因组尚未发布,因此现代生物技术工具在苜蓿中的使用具有挑战性。识别、分离和改良与非生物或生物胁迫反应有关的基因,对我们了解农作物如何应对这些环境挑战做出了重大贡献。在这篇综述中,我们概述了高通量测序、非生物或生物胁迫耐受基因的表征、基因编辑以及具有苜蓿改良生物技术潜力的蛋白质组学和代谢组学技术方面取得的进展。