玉米也能具有如大豆一样的固氮能力

科学日报，华盛顿，8月7日(记者刘海英)——玉米是世界上最重要的农作物之一，种植玉米消耗大量氮肥。有没有不依靠氮肥就能高产的玉米品种？发表在《科学生物学公共图书馆》杂志上的一篇研究论文给出了肯定的答案。本文介绍的玉米品种可以与细菌建立和谐的关系，并从空气中获得植物生长所需的氮。研究人员表示，如果传统玉米品种也能获得这种固氮能力，将有力地促进玉米种植产业的发展。

这种玉米品种是由美国火星农业部门现任主任霍华德-亚娜·夏皮罗于20世纪80年代在缺少氮的瓦哈卡州塞拉米发现的。近年来，随着宏基因组学的兴起，玛氏开始与加州大学戴维斯分校的研究人员以及当地的玉米种植者合作，对这种玉米进行深入研究。

这种玉米有发达的气生根，能分泌富含碳水化合物的粘液。研究人员分析了粘液中的菌群，发现它可以将空气中的氮转化成植物可以利用的形式。他们在石狮地区的田间试验表明，这种玉米所需的氮营养的29%至82%是由粘液菌群的固氮能力获得的。

长期以来，人们普遍认为只有豆科作物才能固定氮并将空气中的游离氮转化为混合氮。例如，大豆依靠共生根瘤菌将空气中的氮转化成酰胺化合物或尿素化合物，这些化合物可以被植物吸收。在塞拉米发现真正的玉米改变了人们的看法。

研究人员指出，氮是植物的一种必需营养素。对许多非豆科作物来说，氮肥是获得氮的最重要的途径。氮肥的生产不仅消耗大量能源，还会产生温室气体。玉米种植需要消耗大量的氮肥。几十年来，发展具有固氮能力的玉米一直是育种专家的重要目标。在塞拉米发现真正的玉米给他们带来了希望。研究人员表示，如果传统玉米品种也具有与拉美真正的玉米相同的固氮能力，预计将大大减少玉米种植对氮肥的需求，并提高贫瘠土壤地区的玉米产量。