全球农作物的生长依赖于土壤中氮肥（工业合成氨）的大量使用，然而，作物对氮肥的利用效率低，约50%的氮肥流失在土壤和水体中，引发了系列的环境问题。同时，大量氮肥的施用造成了土壤酸化，P、Ca等微量元素流失。生物固氮可以缓解当前土壤酸化、微量元素流失等问题，然而，酸性土壤的低pH环境严重抑制固氮菌的固氮作用。开发适用于酸性土壤环境的生物固氮策略至关重要。
近日，生物材料与电子器件团队刘用副教授在ACS Nano上在线发表了题为Nanoengineered Azotobacter Pseudomonas stutzeri A1501 for Soil Ecology Restoration and Biological Nitrogen Fixation的研究成果，开发了一种改善酸性土壤环境的表面工程固氮益生菌，用于促进作物在酸性土壤中的生长和土壤生态恢复。
针对酸性土壤中的固氮问题，研究团队设计开发了一种多功能固氮益生菌，用于改善土壤微环境，促进作物生长。通过在固氮益生菌Pseudomonas stutzeri A1501的表面引入pH响应性涂层及磷化钙纳米颗粒，在提高酸性土壤中P和Ca含量的同时提高固氮菌的固氮效率。结果表明，功能固氮菌进入酸性土壤后能够有效中和土壤的pH，提高土壤和模式植物中N、P和Ca的含量，改善土壤微生物菌群与代谢微环境，有效促进作物生长，为解决生物固氮在酸性土壤中的局限性提供了参考方案。
海南大学为论文第一完成单位，生命健康学院教师李娟娟为论文第一作者，澳门银河网上赌场
刘用副教授、云南农业大学刘柱教授与河南大学林敏教授为共同通讯作者。这项研究得到海南省自然科学基金（822QN297, 322MS027, 524RC472）、海南省重点研发项目（ZDYF2024XDNY164）等项目的资助。
全文链接：//pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.4c15823
撰稿：刘用
编辑：李诗琪
审核：潘福生
