Legume Nitrogen Fixation in Soils with Low Phosphorus Availability: Adaptation and Regulatory Implication

این کتاب متفکرانه و تحریک‌آمیز ارائه‌ای مختصر و به‌روز از چگونگی تأثیر کمبود فسفر فعلی و پیش‌بینی‌شده در آینده بر رشد حبوبات و قابلیت‌های همزیستی آن‌ها در تثبیت نیتروژن ارائه می‌دهد. این یک بررسی به موقع از پاسخ های فیزیولوژیکی و مولکولی گره ها به کمبود فسفر در تلاش برای شناسایی اصول مشترک است. دانشجویان و محققان بسیاری از رشته‌های مرتبط با بهره‌وری محصول، این عنوان را کمکی هیجان‌انگیز در حوزه فیزیولوژی تنش گیاهی خواهند یافت. دانش این حجم همچنین می‌تواند به اصلاح‌کنندگان گیاه، به‌ویژه از طریق روش‌های جدید مهندسی ژنتیک، در توسعه ارقام منحصربه‌فرد و سازگار با راندمان همزیستی بالاتر کمک کند.
آگاهی از رشد سریع جمعیت جهان باید به افزایش موازی در تولیدات کشاورزی تبدیل شود. به منظور حفظ جمعیت رو به رشد هم اکنون و هم در آینده. از این رو، تقاضا برای محصولات غذایی برای تولید پروتئین ها و روغن های گیاهی برای مصرف انسان طی سال های آینده به طور قابل توجهی افزایش می یابد. نقش اساسی حبوبات در کشاورزی با توجه به سطوح فراوان پروتئین ها و روغن های موجود در گیاهان به همراه سهم عظیم آنها در پایداری سیستم های کشاورزی و سلامت انسان به خوبی شناخته شده است. ظرفیت حبوبات برای تثبیت نیتروژن (N2) در مشارکت با ریزوبیا، جایگزینی برای صرفه جویی در ورودی و حفظ منابع فراهم می کند، در نتیجه نیاز به کودهای شیمیایی را کاهش می دهد و در عین حال بهره وری کلی محصول را افزایش می دهد. استفاده از حبوبات تثبیت کننده N2 برای تولید پروتئین های گیاهی منجر به کاهش قابل توجهی در مصرف سوخت های فسیلی و در نتیجه اثرات کشاورزی بر گرمایش جهانی می شود. با این حال، با توجه به اینکه اکثریت قریب به اتفاق خاک های جهان به عنوان کمبود فسفر طبقه بندی می شوند، یک محدودیت عمده برای تولید حبوبات، در دسترس بودن کم فسفر خاک (P) است. در دسترس بودن کم P به خصوص برای حبوبات مشکل ساز است، زیرا گره های حبوباتی که مسئول تثبیت N2 هستند نیاز به فسفر بالایی دارند. بنابراین، این کتاب توضیح می دهد که چگونه تثبیت ندول N2 به در دسترس بودن کم فسفر که برای بهبود تولید حبوبات و حفظ پایداری کشاورزی در زمینه بحران جهانی فسفر ضروری است، پاسخ می دهد.

This thoughtful and provocative book provides a concise, up-to-date presentation of how current and projected future phosphorus scarcity will affect legume growth and their symbiotic nitrogen-fixing capabilities. It is a timely examination of the physiological and molecular responses of nodules to phosphorous deficiency in attempt to identify common principles. Students and researchers in the many disciplines related to crop productivity will find this title an exciting contribution in the area of plant stress physiology. The knowledge in this volume can also aid plant breeders, particularly through new methods of genetic engineering, in developing unique and adaptive cultivars with higher symbiotic efficiency.
The awareness of the rapidly rising world population must translate into a parallel increase in agricultural production in order to sustain the growing population both now and in the future. Hence, the demand for food crops to produce proteins and vegetable oil for human consumption is going to increase considerably during the coming years. The essential role of legumes in agriculture is well-recognized, given the abundant levels of proteins and oils found in plants along with their enormous contribution to the sustainability of agricultural systems and human health. The capacity of legumes to fix nitrogen (N2) in partnership with rhizobia provides an input-saving and resource-conserving alternative, thereby reducing the need for chemical fertilizers while enhancing overall crop productivity. The use of N2-fixing legumes to produce plant proteins results in a substantial decrease in the consumption of fossil fuels and therefore also in the agricultural effects to global warming. However, a major constraint to legume production is low soil phosphorus (P) availability, considering that an overwhelming majority of the world’s soils are classified as P-deficient. Low-P availability is especially problematic for legumes, since legume nodules responsible for N2 fixation have a high P requirement. Therefore, this book explains how nodule N2 fixation responds to low P availability, which is crucial for improving legume production and maintaining agricultural sustainability in the context of the global P crisis.