如何让盐碱地和荒漠上长出农作物?南京工业大学食品与轻工学院江凌教授带领课题组经过十余年的研究,取得一系列突破性进展。日前,其主持的“新疆极端农业微生物种质资源保育及农用地土壤修复示范化应用”项目获得2023年度中国商业联合会科技进步奖特等奖。
据了解,新疆地区盐碱地占全国盐碱地总面积22%,如何让这些“沉睡”的盐碱地变为万亩良田,成为江凌教授团队的科研目的。为此,他们上百次深入“无人区”进行科考,行程达10万公里。
极端生境的农作物种子是关键。“如果把种子看作农业的‘芯片’,那么种质资源就是芯片中的‘芯片’。”江凌介绍,他一直带领着团队行走在“找”种子的路上。为此,他们在新疆辐射污染区、阿克苏盐山、罗布泊盐湖、冰川一号、艾丁湖等特殊环境采集上千份样本,从中分离获得了具有自主知识产权的极端微生物5297株,发现了乌鲁木齐异常球菌等14个新种,创建了国内最大的来源于新疆极端生境的农业微生物种质资源库和极端菌基因组资源库。
同时,如何改善土壤也成为课题组的重中之重。据介绍,团队研究发现,筛选出的极端功能菌及其活性物质海藻糖虽然在土壤修复中具有低成本、高效率、对环境破坏小等方面的优势,但存在工程化集成水平低、无法规模化修复土壤等技术瓶颈。为此,团队开发了针对功能菌非灭菌高密度发酵体系,建立了抗逆活性物质海藻糖的一步酶法催化工艺,解决了微生物及活性产物工程化集成水平低问题,实现了功能菌株及抗逆活性物质海藻糖的高效制备。
项目鉴定专家组组长、中国工程院院士、南京大学任洪强教授认为,此项目的应用提高了盐碱地与重金属污染地的利用率,取得了显著的经济、社会和生态效应,为新疆广阔贫瘠盐碱地及江苏等地区的重金属污染地的综合利用提供了典型示范,“项目成果整体处于国际先进水平”。
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