單細胞拉曼光譜發(fā)力 土壤解磷微生物取得進(jìn)展

　　【化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】 磷作為促進(jìn)植物生長(cháng)的三大元素之一，對植物的根、花、果實(shí)都有益處，它能使樹(shù)木生長(cháng)良好發(fā)育，同時(shí)還能提高植物抗寒、抗旱的能力。合理施用磷肥，可增加作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，因此磷是農作物養殖中要重點(diǎn)添加的養分。但是隨著(zhù)磷肥的大量施用，土壤中積累了很多固定態(tài)磷，大大降低了磷素的生物有效性。這不僅造成了磷肥的浪費，更是對磷元素的浪費。 　　據了解，磷是一種資源，這就意味著(zhù)磷元素會(huì )隨著(zhù)人類(lèi)不斷地開(kāi)采、使用而逐漸變少。磷礦是有限資源，據估計，以目前的磷礦儲備，大概還能繼續開(kāi)采100年，因此，磷又被稱(chēng)為“正在消失的元素”。因此，活化土壤中的固定態(tài)磷已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展可持續農業(yè)和磷肥利用的重要戰略。 　　微生物是地球上能量和物質(zhì)的保存者、轉換者，在微生物的作用下，物質(zhì)可以降解或者變成其他形態(tài)。解磷微生物可以通過(guò)釋放有機酸溶解土壤中的鈣磷，或釋放活性磷酸酶活化土壤中的有機磷，使得磷元素可以重新進(jìn)入是生物循環(huán)。這對于磷元素的可持續利用和緩解磷礦資源危機具有重要的作用。 　　然而，環(huán)境微生物具有不可純培養性，因此給活化固定態(tài)磷的磷肥利用戰略帶來(lái)了限制。但科學(xué)家們發(fā)現，從單細胞水平上研究環(huán)境微生物可克服純培養或富集培養的限制，實(shí)現在環(huán)境介質(zhì)下的原位研究，而拉曼光譜可在單細胞水平上對微生物進(jìn)行無(wú)損檢測。近日，中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所朱永官研究團隊發(fā)展了利用單細胞拉曼結合重水標記篩選高活性土壤解磷微生物的新方法，該方法可以無(wú)損檢測土壤環(huán)境中不可培養的微生物，從而挖掘出具有強解磷功能的微生物。利用該方法，科學(xué)家們不僅能快速篩選出解磷微生物，還能深入認識未知環(huán)境菌群，深入解析磷循環(huán)功能菌及其活性。 　　該研究得到科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等的資助，相關(guān)論文發(fā)表在期刊Analytical Chemistry上。 　　每一點(diǎn)科研進(jìn)展，都是值得欣喜的進(jìn)步，因為我們無(wú)法預料到它將為我們之后的生產(chǎn)、生活帶來(lái)多大的便利。土壤解磷微生物研究取得的進(jìn)展，將為終實(shí)現土壤中固定態(tài)磷活化、緩解磷資源枯竭帶來(lái)什么，我們拭目以待吧。