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国家自然科学基金项目简介
2016-06-24 15:53 吴春昊    (点击: )

项目名称:蚯蚓肠道微生物对含钾矿物的风化作用研究

项目号:U1204405

主持人:刘殿锋

参加人:朱学文、吴春昊、汪妮、李涵、张昂、谷延泽、郭培军、陶令霞等

研究背景:钾是作物生长必需的大量营养元素之一,和并称为限制农作物产量和品质的三大元素。我国是农业大国,有18亿亩左右的耕地,但我国钾肥资源短缺,钾肥生产量只占世界的0.34%,而消耗量占4.7%。虽然中国的可溶性钾资源匮乏, 但含岩石以及土壤中的含钾矿物颗粒却十分丰富,然而这些含矿物中的主要是以难溶性含钾硅铝酸盐形式存在,不能直接为作物吸收利用。如果能利用生物风化的方法把含钾岩石或把土壤含钾矿物中的钾释放出来将大大缓解我国农业生产中缺少钾肥的现状,具有极大的经济价值。蚯蚓土壤和生态系统的“工程师”,其肠道微生物相当于蚯蚓一个独特的生理“器官”,在蚯蚓风化含钾矿物过程中发挥着重要作用。

研究内容:项目采用可培养的方法从蚯蚓肠道内分离出解钾微生物,利用分子系统学和生理生化实验的方法研究这些微生物的种类及其分类地位;根据气-质谱联用分析结果,探明促进含钾矿物风化的微生物代谢产物,分析它们在风化含钾矿物过程中的功能,进而探讨蚯蚓肠道内解钾微生物风化含钾矿物的机理;另外,对蚯蚓肠道解钾微生物在风化含钾矿物过程中的协同关系做出分析,并对它们协同风化含钾矿物的机制进行研究。

研究意义:项目的开展有利于进一步理解蚯蚓及其肠道微生物风化含钾矿物的机理,并为发展低品位含钾矿物的生物转化工艺提供相关科学依据。

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