已經開發出一種突破性的肥料,可以讓作物在佔世界約三分之一土地的弱鹼性土壤上正常生長。德島大學、愛知製鋼株式會社、石川縣立大學、東京大學、北海道大學、三得利生命科學基金會等通過聯合研究實現了這一目標。
在弱鹼性土壤中,鐵以不溶於水的氫氧化鐵形式存在,因此植物不能從根部吸收鐵,造成缺鐵枯萎。為了能夠在弱鹼性土壤中耕作,需要將氫氧化鐵溶解在土壤中的鐵螯合劑,但是現有的鐵螯合劑還不夠有效。
另一方面,眾所周知,禾本科植物可以從根部分泌一種稱為mugineic酸的天然鐵螯合物質,並有效地吸收鐵。在這項研究中,我們開發了“脯氨酰脫氧麥根酸(PDMA)”,它在這種麥根酸的基礎上進行了改進的化學結構,並對其性能進行了評估,發現它可用作溫和的下一代肥料。
在細胞活性測試中證實 PDMA 不僅對水稻有效,而且對所有草類如大麥和大麥也有效。此外,雖然現有的鐵螯合劑殘留在土壤中,擔心對環境造成負擔,但 PDMA 會在大約 1 個月的時間裡被土壤中的微生物分解,因此具有環保性和長期性。發現它可以作為肥料來維持效果。當在弱鹼性土壤上實際進行使用 PDMA 的水稻栽培試驗時,PDMA 顯示出比現有鐵螯合劑高約 10 倍的缺鐵恢復效果,並且可以收穫水稻。..
很明顯,如果 PDMA 可以用作肥料以提高被認為不適合農業的弱鹼性土壤的農業生產力,它將對增加全球糧食產量產生巨大影響。可以說,這是一個被寄予厚望的結果,作為解決世界人口增加導致的糧食短缺的手段之一,預計將在未來參觀。
論文信息:[Nature Communications] mugineic acid 家族植物鐵載體類似物作為鐵肥的開發