高效利用磷的四种策略     丛汶峰供图

近日，《植物app趋势》（Trends in Plant Science）在线发表了明升中国农业大学国家农业绿色发展研究院教授Hans Lambers和副教授丛汶峰合作的观点性文章。

该文章基于植物利用磷资源效率存在差异的遗传变异原理，从作物根系磷资源获取、叶片磷高效利用与再分配，以及种子植酸磷含量低几个角度，系统整合了磷资源高效利用的植物策略。同时，针对典型农业系统的土壤磷状况，从植物基因型、多样化种植体系以及磷肥管理等角度，提出了磷资源高效利用的优先组合策略，为提高农业生态系统磷高效利用提供了新途径。

论文第一作者、通讯作者丛汶峰告诉《明升中国app报》，磷是植物生长所必需的矿质元素。人类对于粮食的巨大需求引起了不可再生资源—磷矿的过度开采，同时导致了水体富营养化等一系列环境安全问题。如何高效利用磷资源是植物营养学、土壤学、农业生态学以及可持续app等多学科交叉领域的国际前沿热点及难点。

以往研究主要关注了玉米等粮食作物磷资源获取的根系、根际及菌丝际等单一过程。该文章结合自然生态系统的植物高效利用磷资源的策略，提出系统整合磷资源获取、叶片光合磷利用、 叶片磷再利用，以及低种子植酸磷的作物基因型策略，同时整合多样化种植体系（轮作、间套作）和磷肥综合管理等策略。

“这将有助于降低磷肥的施用量，减少农田磷过量施用导致的环境污染，同时提高粮食及饲料的营养品质，提高人类及牲畜的营养健康。”丛汶峰说。

该文章还针对典型土壤的总磷量和植物有效磷状况，提出了不同磷高效利用策略的基因型组合，以及农业生产方式的选择策略。比如，在土壤总磷和植物有效磷含量较高的土壤中，可优先选择具有较高磷吸收和较低植酸含量的作物基因型，并结合间套作等农业生产方式，在减少磷肥投入的同时，保证生产出健康的满足人类营养需要的食物。

文章也建议，将农田系统磷高效利用延伸到包括动物生产、食品加工与人类消费的整个农业食物系统，探索磷高效的作物基因型策略在整个食物链角度的生态环境、及社会经济效益。

本研究获得了北京高校高精尖学科建设项目等项目资助。

相关论文信息：http://doi.org/10.1016/j.tplants.2020.04.013