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这里是科学美国人——60秒科学。我是克里斯托弗·因塔利亚塔。
植物生长需要三种东西：空气、水和养分。农民一般通过给田地施肥来提供养分。但是现在科学家发现，有种玉米似乎只靠空气和水就能生长。
“如果能不用施200磅氮肥就能让玉米生长，那就像是圣杯一样。”艾·范·德恩兹是加州大学戴维斯分校的植物育种专家，他所在的团队对这种玉米不同寻常的能力进行了分析。
这种玉米源自墨西哥瓦哈卡州，通常在该州贫瘠的土壤中生长。氮是蛋白质、DNA和让植物进行光合作用的叶绿素所必需的。但是，尽管生长在极少甚至没有肥料的贫瘠土壤中，瓦哈卡州玉米依旧长得很好。
玉米通过其粗壮且呈红色的气生根来实现这一良好态势，这种气生根从玉米茎地表部分伸出，分泌出富含糖分的透明黏液。这种黏液是固氮细菌的完美栖息地：这是一种多糖且缺氧的环境，细菌在此将氮气转化为玉米植株可以利用的可溶性形式。这是一种发生在地表的固氮形式，可能你通常认为它发生在豌豆和蚕豆等豆类的地下根部。
研究人员让玉米接触带标记的氮同位素，以此来证明其才能。他们能追踪到有明显不同的氮元子的运动轨迹，从空气到根部最后进入玉米植株。这一路径使玉米中多达80%的氮可以直接从空气中获得。该研究具体内容刊登在《美国公共科学图书馆·生物学》期刊上。
范·德恩兹表示，早期植物育种家可能很早之前就在无意中去除了玉米的固氮能力。“当早期人类选择谷穗更大、产量更高的玉米时，也许就在这个过程中使玉米失去了固氮能力。而我们也因此得到了可以恢复这种能力的机会。”
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译文为可可英语翻译，未经授权请勿转载！
