合成窒素 (N) 肥料は、農業システムにおけるこの非常に重要な植物栄養素の利用可能性を根本的に変え、堆肥や被覆作物などの有機源に取って代わりました。 無機窒素の施用は、合成肥料の導入以来、40 kg ha から 2 倍以上に増加しました。-1 1940 年に 90 kg ha-1 何十年にもわたる植物育種により、合成窒素施肥下で生産性の高いトウモロコシの品種が作られましたが、有機窒素の摂取の潜在的なトレードオフは不明のままです。 この標的を絞った育種により、トウモロコシの根の機能特性と、植物と土壌微生物間の有益な相互作用が変化し、有機窒素を獲得する能力が妨げられた可能性があると考えられています.
で発表された彼らの新しい研究では、 AoBP, シュミット ら 無機窒素への適応が、根圏の変換と有機窒素の植物の取り込みにどのように影響したかを調査します。 彼らは、1942 年以前にリリースされた 1942 つのトウモロコシ品種と XNUMX 年以降にリリースされた XNUMX つの品種を根茎箱で栽培し、根の形態学的可塑性、細胞外酵素活性、無機 N 循環および有機 N 取り込みに関連する微生物遺伝子を測定しました (同位体標識ソースから)。 彼らは、トウモロコシの根の形質、有機物の分解と変換を調節する根と関連する微生物との相互作用、および被覆作物からの有機窒素の取り込みに対する現代の育種の影響が最小限であることを発見しました。 これは、農業の強化が、現代のトウモロコシとその根茎による有機源からの窒素循環と獲得を損なうようには見えないことを示唆しています。 著者らは、根圏プロセスとその選択圧に対する応答の理解が深まれば、持続可能な農業のための根圏工学に大きく貢献すると結論付けています。
研究者ハイライト
ジェニファー・シュミットは最近、カリフォルニア大学デービス校で博士号を取得し、アメリ・ゴーダン博士に師事しました。 彼女は現在、Mars, Inc. でポスドク科学者として働いており、カカオの根圏マイクロバイオームを研究しています。 彼女のアグロエコロジーへの関心は、若い頃のガーデニングがきっかけとなり、ポモナ カレッジ オーガニック ファームでの経験、ケロッグ バイオロジカル ステーションでの REU インターンシップ、有機農業研究所 (FiBL) でのフルブライト フェローシップを通じて強化されました。
ジェニファーは根圏生態学者として、トウモロコシ、大豆、トマト、カカオにおける植物 - 土壌 - 微生物の相互作用を研究してきました。 彼女は、根圏プロセスを理解することで、環境の質を犠牲にすることなく、増加する人口を養う生物学に基づく農業生態系の設計をどのように導くことができるかに興味を持っています。
