高寒地区水稻绿色生产获得科学依据

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  日前，内蒙古大学生态与环境学院科研团队，通过对高寒地区不同氮肥条件下不同水稻品种对甲烷排放量的影响及根圈甲烷氧化和固氮作用的研究，为利用微生物为高寒地区水稻绿色生产和绿色减排技术的应用提供了科学依据。
  此前，内蒙古大学生态与环境学院副教授包智华参与的科研团队通过稳定同位素分析及蛋白组学等技术，揭示了未施氮肥条件下，稻田根圈甲烷氧化菌是水稻根圈主要的固氮贡献者。但是北方高寒盐碱条件下，稻田甲烷排放量及根圈甲烷氧化和固氮作用机制尚不清楚。为此，2020年，包智华带领内蒙古大学生态与环境学院科研团队，与中国科学院遗传与发育生物学研究所科研团队、内蒙古稼泰绿色农业开发有限公司合作，在呼和浩特市土默特左旗稼泰农业科技园区内蒙古盐碱地水稻高端品种选育基地开展“北方高寒水稻甲烷氧化依赖的固氮作用”研究。通过对高寒地区不同氮肥条件下不同水稻品种的甲烷排放量的影响及根圈甲烷氧化和固氮活性耦合机制的分析、研究，以掌握北方高寒地区不同水稻品种的甲烷排放清单，揭示北方高寒地区稻田根圈甲烷氧化和固氮耦合机制，并分离关键菌群、制备菌剂，同时对稻田甲烷减排和固氮贡献率进行评估。
  研究结果表明，内蒙古盐碱地水稻高端品种选育基地培育的耐盐碱水稻新品种固氮活性高于对照水稻品种1.5倍以上，且具有甲烷氧化依赖的固氮活性。固氮功能基因的扩增子测序中甲烷氧化菌占主导，暗示甲烷氧化菌是该水稻品种根圈固氮作用的主要贡献者。
  包智华介绍，甲烷在稻田厌氧层源源不断的产生，大部分被根圈甲烷氧化菌截留利用，少部分通过水稻排放到大气中。被截留的甲烷通过甲烷氧化菌氧化过程中产生的能量为固氮作用的顺利完成提供能量，从而为水稻提供氮素营养。这样通过根圈固氮甲烷氧化菌就能起到减少稻田甲烷排放量和促进水稻生长的双重作用。基于这一研究结果，在实际生产中就能利用分离出的关键菌群制备相应的菌剂，来减少化肥特别是氮肥的用量，减轻对土壤、水和水稻的污染，从而有望实现水稻绿色生产和绿色减排。（来源：内蒙古日报）