Чорноокий горох може допомогти усунути потребу в добривах
Нове дослідження Каліфорнійського університету в Ріверсайді показує, що здатність чорного горошку залучати корисні бактерії не зменшується через сучасні методи ведення сільського господарства. Включення цієї рослини в сівозміну з іншими культурами може допомогти виробникам уникнути необхідності в дорогих, шкідливих для навколишнього середовища добривах.
Без достатньої кількості азоту рослини припинять зростання. Сімейство рослин, до якого відноситься чорний горошок, бобові, унікальні своєю здатністю засвоювати його в значних кількостях, залучаючи і захищаючи азотфіксуючі бактерії.
Часто, коли люди вирощують сільськогосподарські культури, вони зосереджуються на таких характеристиках, як стійкість до хвороб, врожайність і вміст білка. Тільки недавно виробники почали приділяти увагу таким здібностям рослин, як залучення мікроорганізмів, що поліпшують ґрунт.
Патологоанатом рослин Каліфорнійського університету Габріель Ортіс хотів зрозуміти, чи зберігає чорний горошок (надзвичайно популярна їжа в багатьох частинах світу) здатність залучати корисні бактерії навіть після застосування сучасних методів ведення сільського господарства. У багатьох випадках рослини, сильно постраждали від впливу людини, не отримують такої користі від взаємин з бактеріями в порівнянні з їх дикими родичами.
Однак Ортіс і його команда виявили, що горох зберіг свою природну здатність формувати корисні відносини з азотфіксуючими бактеріями.
"Насправді, деякі штами в експерименті, мабуть, отримали більше користі від бактерій, ніж їхні дикі предки", - зазначив Джоел Сакс, професор еволюції та екології Каліфорнійського університету.
Результати цього дослідження були опубліковані в журналі Evolution. В експериментах брали участь 20 різних видів чорноокого горошку, і вони вказують на генетичну основу їх симбіотичних здібностей.
«Ми можемо використовувати отримані дані в майбутньому для розробки більш ефективних систем ведення землеробства", - сказав Габріель Ортіс. Він і його команда зосередилися на чорному горошку, тому що він також стійкий до посухи, що є ще однією важливою рисою для виробників Південної Каліфорнії.
Щоб залучити бактерії, що фіксують азот, ризобії, горошок виділяє хімічні речовини через свої корені. Зрештою, коренева система утворює пухлиноподібні вузлики, які захищають ризобії і постачають їх вуглецем. Натомість горошок отримує корисну фіксовану форму азоту.
"Коли рослина відчуває, що вона гине, то випускає бактерії в ґрунт», - пояснив Габріель Ортіс. - "Виробники могли б чергувати сезони бобових з іншими культурами, залишаючи ґрунт повним азотфіксуючих бактерій, які зменшують потребу в добривах».
Коли азотні добрива вносяться швидше, ніж рослини можуть їх використовувати, надлишок може потрапити в атмосферу у вигляді парникового газу або у водойми. У річках або озерах азот живить цвітіння шкідливих водоростей, які поглинають весь кисень і вбивають рибу.
«Щоб зробити сільське господарство більш стійким, одна з речей, які нам треба зробити, - це зосередитися на здатності рослини отримувати користь від мікробів, що вже знаходяться в ґрунті, замість того, щоб намагатися отримати поживні речовини шляхом внесення хімікатів», - сказав Джоел Сакс.
Також читайте: