近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域创新团队揭示了长期二氧化碳浓度升高的条件下作物调节根系形态和生理性状及根际微食物网以获取磷的生物学机制。相关研究成果发表在《宏（iMeta）》上。
中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所硕士生周娜为论文第一作者。该研究得到国家重点研发青年科学家项目、自然科学基金项目和中国农业科学院创新团队项目等资助。
磷是植物和土壤生物群生长所必需的元素，而二氧化碳浓度的升高促进了作物的生产力和养分需求。因此，系统的解析作物对磷的获取策略对于可持续农业以应对气候变化至关重要。
本研究中，小麦分别种植在升高二氧化碳（550 µmol·mol−1）和大气二氧化碳（415 µmol·mol−1）环境中。研究发现，二氧化碳浓度升高能够提高小麦地上部生物量及总磷积累量。同时，二氧化碳浓度升高促进了小麦根长和丛枝菌根真菌菌丝生物量，提高了有机酸阴离子浓度和碱性磷酸酶活性，降低了根际土壤中钙结合态无机磷和中等不稳定有机磷，进而提高了有效磷含量。二氧化碳浓度升高还促进了根际产碱性磷酸单酯酶细菌、原生动物以及食细菌和真菌线虫的生长，调控了微生物多样性和群落组成，并增强了根际微生物群的相互作用。
该研究结果强调了根系性状和微生物群之间的多营养级相互作用在调节作物磷获取策略中的重要作用，这可以促进我们对全球气候变化下作物养分获取策略的理解，并为农业系统中合理的磷管理提供理论支持。
原文链接：https://doi.org/10.1002/imt2.245
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