鹽漬化土地以致農(nóng)作物和牧草減產(chǎn)

來源:環(huán)球糧機網(wǎng)發(fā)布時間:2015-08-18 11:25:41

中國是土壤鹽堿化最嚴重的國家之一,鹽漬化土地已超過1億公頃,約占全球鹽堿地面積的10%。

耕地面積日益減少的部分原因在于,氣候變化以及其他人為現(xiàn)象造成土壤鹽分增加。因此,研究人員提出一種新的理念:以培育耐鹽植物作為促進全球糧食可持續(xù)生產(chǎn)的手段。

“我們認為,我們應(yīng)當向大自然學習,采取鹽生植物或者說天然喜鹽植物的做法。這類植物攝取鹽分,然后把鹽分儲存起來,放進一個安全的地方——植物外部的氣球狀結(jié)構(gòu),也就是所謂的鹽囊泡。”澳大利亞塔斯馬尼亞大學的作物生理學和植物營養(yǎng)學教授莎巴拉(Sergey Shabala)表示,“以前還從來沒有哪位育種家提到過這一育種戰(zhàn)略,因此對于耐鹽作物育種工作來說,或許是一個非常有潛力的新視角。”

據(jù)稱,全世界約有1/3的鹽漬化土壤,而且有逐年上升的趨勢。目前每一分鐘就有約3公頃,也就是7.4英畝的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用地出現(xiàn)鹽漬化。這給農(nóng)業(yè)部門造成每年多達數(shù)十億元的高額成本,土地能力要想實現(xiàn)到2050年養(yǎng)活93億人口的目標,也因此岌岌可危。

此前人們一直嘗試通過多種方法培育耐鹽作物。近幾年來,隨著植物抗?jié)B透脅迫基因工程的迅速發(fā)展,新的耐鹽相關(guān)基因不斷被發(fā)現(xiàn)。但由于對植物耐鹽機理的了解還不夠深入,到目前為止仍然尚未培育出一種能在鹽堿地上高產(chǎn)的作物品種。

而莎巴拉和他的同事們注意到,近期關(guān)于鹽囊泡的研究創(chuàng)造了令人振奮的可能性,或許有望改良小麥或水稻等傳統(tǒng)作物,使作物形成鹽囊泡,同時又不會嚴重影響作物的生長和產(chǎn)量。

“我們已經(jīng)弄清了一株植物表皮細胞上形成毛狀體或者說突起所需的關(guān)鍵基因。如果我們學會激發(fā)促使一般的毛狀體轉(zhuǎn)變?yōu)辂}囊泡的發(fā)育機制,或許就能使任何作物表皮細胞外部都生長出鹽囊泡。”德國維爾茨堡分子植物生理學和生物物理學研究所教授海德里希(Rainer Hedrich)說。

他們確信,研究人員已經(jīng)掌握一切必需的工具,可以鑒定出在鹽分載入鹽囊泡的過程以及相關(guān)發(fā)育機制中涉及到的分子轉(zhuǎn)運體。

據(jù)報道,中國是土壤鹽堿化最嚴重的國家之一,鹽漬化土地已超過1億公頃,約占全球鹽堿地面積的10%。特別是河西走廊等西北糧食主產(chǎn)區(qū),因灌溉引起的土壤次生鹽漬化尤為突出,以致農(nóng)作物和牧草減產(chǎn),生態(tài)環(huán)境不斷惡化。因此,植物耐鹽機理和耐鹽作物品種的培育已經(jīng)成為當前的研究熱點之一 。
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