Учёные нашли способ выращивать томаты с минимальным количеством удобрений — Экологические новости на ECOportal.su
Уральские биологи выяснили, как помидоры могут выживать на бедных почвах.
Открытие позволит создавать сорта, которые почти не нуждаются в дорогих подкормках и дают богатый урожай.
Томат Вороний глаз. © Фото: Алина Малахеева
Учёные Уральского федерального университета (УрФУ) выяснили, как разные сорта томатов приспосабливаются к нехватке азота в почве. Эти знания помогут российским аграриям повысить урожайность культуры даже в условиях, когда дорогие удобрения недоступны. Результаты работы опубликованы в научном журнале Nitrogen, сообщает РИА Новости.
Как отметил доцент кафедры экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ Александр Ермошин, из-за высоких цен на удобрения значительная часть сельхозземель в России сейчас испытывает азотное голодание. Чтобы фермеры могли и в таких условиях успешно выращивать продукцию, исследователи ищут устойчивые сорта растений и изучают их связь с почвенными бактериями.
Специалисты УрФУ задались целью понять, какие именно механизмы помогают томатам адаптироваться к скудному питанию. Они проанализировали всё сообщество бактерий, обитающих в зоне корней, а также изучили взаимодействие растений с микробами, участвующими в азотном цикле. Некоторые из этих бактерий обладают уникальной способностью усваивать азот прямо из воздуха.
«В атмосфере около 78% азота по объему, но он напрямую недоступен для растений без участия микробов-помощников», — пояснила руководитель проекта, заведующая лабораторией «Восстановительной экологии» УрФУ Анна Бетехтина.
Она добавила, что в условиях дефицита бактерии-азотфиксаторы могут стать для растений альтернативным источником жизненно важного элемента.
«Если растение фотосинтезирует и выделяет сахара в окружающую среду через корневую систему, то бактерии-азотфиксаторы могут их использовать как источник углерода и энергии для фиксации азота, переводя его в доступную для растений форму», — рассказала Анна Бетехтина.
Исследование показало, что каждый сорт томата по-своему приспосабливается к недостатку питания. Растения отличаются потребностью в азоте и по-разному накапливают его в своей биомассе. Учёным даже удалось выявить сорт, который справляется с этой задачей лучше других.
Как отметила исполнитель проекта, заведующая лабораторией «Биотехнологии поддержания и восстановления компонентов природных и трансформированных биосистем» УрФУ Мария Малева, многие растения предпочитают формировать связи со «своими», специфическими бактериями.
«Мы обнаружили, что при внесении азота возрастает не только продуктивность растений, но также количество и разнообразие азотфиксирующих бактерий. То есть, добавляя азотные удобрения в почву, мы таким образом подкармливаем не только растения, но и их бактериальных «партнеров», которые еще более эффективно фиксируют азот атмосферы», — рассказала Мария Малева.
Соавтор статьи, профессор кафедры экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ Галина Борисова, уверена, что результаты помогут установить морфологические критерии, по которым можно заранее определить, насколько хорошо тот или иной сорт справится с бедной почвой.
«Это позволит специалистам подобрать определенные сорта, к примеру, томатов для выращивания их в условиях малоплодородных почв и минимальные дозы азотных удобрений, позволяющие эффективно расти и развиваться не только растениям, но и их бактериальным «партнерам»», — пояснила Галина Борисова.
В перспективе учёные планируют выделить ключевые культуры азотфиксирующих бактерий, чтобы проверить их работу в полевых условиях. Это станет основой для создания эффективных бактериальных препаратов, которые снизят зависимость сельского хозяйства от химических удобрений. Работа выполнена за счёт гранта РНФ, а исследования в вузе проходят при поддержке Минобрнауки России в рамках Десятилетия науки и технологий.
Источник: ecoportal.su
