Вчені працюють над розгадкою механізму накопичення рослинами азоту з повітря
Для вирішення проблеми живлення рослин вчені зібрали колекцію генів азотфіксуючих бактерій. Такі гени дозволяють бактеріям-колонізаторам рослин витягувати азот з повітря і перетворювати його в аміак, який слугує добривом для рослин.
Наприкінці минулого місяця група вчених на чолі з експертами з Університету штату Вашингтон опублікували в журналі Nature Microbiology дослідження «Контроль азотфіксації у бактерій, які асоціюються із зерновими культурами», пише phys.org.
Висновки науковців допоможуть у майбутньому вирішити проблему зменшення норм внесення мінеральних добрив при вирощуванні пшениці, кукурудзи та сої.
«Зростає інтерес до зменшення кількості синтетичних добрив, які використовуються в сільському господарстві, тому що це дорого, має негативний вплив на навколишнє середовище і вимагає багато енергії для виробництва добрив. Існує величезна перевага в розробці способів збільшення вкладу біологічної фіксації азоту в рослинництві по всьому світу», — зауважив співавтор дослідження, директор Інституту біологічної хімії WSU Джон Пітерс.
Бобові культури, такі як нут і сочевиця, потребують значно меншої кількості добрив. Це пояснюється їх симбіотичними зв’язками з бактеріями, які колонізують кореневу систему рослин. Ці бактерії перетворюють газоподібний азот в аміак за допомогою процесу біологічної фіксації азоту.
Бактерії беруть азот з повітря і перетворюють його в аміак, який рослини споживають в якості природного добрива. Бобові у свою чергу забезпечують мікробів вуглецем та іншими поживними речовинами.
У ході даних симбіотичних зав’язків рослини виділяють хімічні речовини, які сигналізують бактеріям, коли їм потрібен фіксований азот. Бактерії у свою чергу виробляють схожі сигнали, щоб рослини знали, коли їм потрібен вуглець.
У пошуках синтетичного аналога для подібного симбіозу між іншими бактеріями і культурами, вчені працювали над визначенням груп генів в бактеріях, відповідальних за фіксацію азоту, а потім додавали ці групи генів в інші бактерії.
На думку вчених, скорочення потреби основних культур в азотних добривах може суттєво вплинути на господарство у всьому світі, особливо в країнах, що розвиваються, де добрива занадто дорогі для фермерів.