Как черный горошек поможет сэкономить на удобрениях

Новое исследование Калифорнийского университета в Риверсайде показывает, что способность черного горошка привлекать полезные бактерии не уменьшается из-за современных методов ведения сельского хозяйства. Включение этого растения в севооборот с другими культурами может помочь производителям избежать необходимости в дорогостоящих, вредных для окружающей среды удобрениях, сообщает сайт phys.org

Без достаточного количества азота растения прекратят рост. Семейство растений, к которому относится черный горошек, бобовые, уникальны своей способностью усваивать его в значительных количествах, привлекая и защищая азотфиксирующие бактерии.

Часто, когда люди выращивают сельскохозяйственные культуры, они сосредотачиваются на таких характеристиках, как устойчивость к болезням, урожайность и содержание белка. Только недавно производители начали уделять внимание таким способностям растений, как привлечение микроорганизмов, улучшающих почву.

Патологоанатом растений Калифорнийского университета Габриэль Ортис хотел понять, сохраняет ли черный горошек — чрезвычайно популярная пища во многих частях мира — способность привлекать полезные бактерии даже после применения современных методов ведения сельского хозяйства. Во многих случаях растения, сильно пострадавшие от воздействия человека, не получают такой пользы от взаимоотношений с бактериями по сравнению с их дикими родственниками.

Однако Ортис и его команда обнаружили, что горох сохранил свою естественную способность формировать полезные отношения с азотфиксирующими бактериями.

«На самом деле, некоторые штаммы в эксперименте, по-видимому, получили больше пользы от бактерий, чем их дикие предки», - отметил Джоэл Сакс, профессор эволюции и экологии Калифорнийского университета.

Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Evolution. В экспериментах участвовало 20 различных видов черноглазого горошка, и они указывают на генетическую основу их симбиотических способностей.

«Мы можем использовать полученные данные в будущем для разработки более эффективных систем ведения земледелия», - сказал Габриэль Ортис. Он и его команда сосредоточились на черном горошке, потому что он также устойчив к засухе, что является еще одной важной чертой для производителей Южной Калифорнии.

Чтобы привлечь бактерии, фиксирующие азот, ризобии, горошек выделяет химические вещества через свои корни. В конце концов, корневая система образует опухолевидные узелки, которые защищают ризобии и снабжают их углеродом. Взамен горошек с получает полезную фиксированную форму азота.

«Когда растение чувствует, что оно погибает, то выпускает бактерии в почву», - пояснил Габриэль Ортис. – «Производители могли бы чередовать сезоны бобовых с другими культурами, оставляя почву полной азотфиксирующих бактерий, которые уменьшают потребность в удобрениях».

Когда азотные удобрения вносятся быстрее, чем растения могут их использовать, избыток может попасть в атмосферу в виде парникового газа или в водоемы. В реках или озерах азот питает цветение вредных водорослей, которые поглощают весь кислород и убивают рыбу.

«Чтобы сделать сельское хозяйство более устойчивым, одна из вещей, которые нам нужно сделать, - это сосредоточиться на способности растения получать пользу от микробов, уже находящихся в почве, вместо того, чтобы пытаться получить питательные вещества путем внесения химикатов», - сказал Джоэл Сакс.

Источник