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一种新玉米或能解决地球最大污染
据美国生活科学网站报道,一种黏液玉米或将能够解决地球上最大的污染问题.它可能看上去并不像你之前所见过的任何玉米物种,玉米茎秆高5米,大约是普通玉米的两倍多,生长出指状突起物,上面覆盖着一层黏液.尽管这种玉米看上去非常怪异,但它具有一种令人震惊的特性——这是科学家迄今所知唯一可以直接从空气中吸收氮,并利用氮生长的玉米品种.
氮是一种必需营养物质,这种黏液玉米能够吸收改变全球气候的氮气,从而减少氮污染,目前氮污染已成为困扰全球的最大环境问题之一.因为农作物无法将空气中的氮转化为它们可以使用的形式,农民必须以肥料的形式为它们提供固体氮.然而,农民很难准确评估需要多少肥料,从而导致肥料使用过度和浪费,马里兰大学环境科学家中心环境科学家家张新(音译)称,化肥中有57%的氮最终会污染地球环境.
《美国公共科学图书馆·生物学》杂志发表一篇最新研究报告称,墨西哥瓦哈卡州塞拉米谢地区玉米上的黏液可以喂养一种特殊微生物,它们可以将空气中的氮气固定下来.尽管科学家发现这种玉米具有吸收氮的独特作用,并对该现象感到兴奋不已,但是它可能不会立即解决任何问题.美国加利福尼亚州大学戴维斯分校植物生物学家艾伦·本奈特(AlanBennett)说：“当然这种玉米在种植区产量很高,但是并不直接适用于传统的玉米生产方式.首先,玉米成熟需要8个月,比传统玉米3个月的成熟期要长.”
研究人员测量报告显示,这种玉米固氮含量较低,与农民对其施加氮肥相比,所吸收的氮量微不足道.但是这种玉米具有重要意义,研究它可能会帮助研究人员设计或者培育“固氮玉米”,这种改良农作物要么依靠自身,要么获取微生物的帮助,它将造福人类,可在减少施肥的情况下保证产量.但是研究人员表示,该技术实现的挑战性很大.
为了固定氮,微生物需要大量的能量,这就需要氧气.但是氧气会分解微生物用于固定氮的酶.豆科植物解决这个问题的方法是将微生物放置在植物根部,植物可以在根部控制微生物的氧气吸收量.但是使玉米具有这种能力存在很大的挑战.
本奈特对此非常乐观,生物技术公司、农业公司、初创公司,甚至盖茨基金会都投入了大量资源开发固氮农作物.他对此非常有信心,所有这些方法将在未来5～10年内以某种方式融合趋同,我们可能会看到传统玉米作物的氮元素固定水平显著提升.
如果这样的技术真的实现,而且对其他农作物也有效,这种收益将是巨大的.对于那些无力支付化肥费用的贫穷农民,例如：非洲南部农民,通过该技术可以显著提高农作物产量.在最乐观的情况下,全面采用植物固氮技术可在全球范围内节省170亿～700亿美元费用.
研究人员还指出,这是一项革命性技术,它将有助于农民,有利于消费者和环境.与此同时,农民只能在必要的时间和地点采取措施提供肥料,作为“精准农业”的一部分,传感器和无人机等新型技术正在帮助农民提高产量.
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