Ученые выяснили как заставить сельхозкультуры расти в уплотненных почвах
Международная исследовательская группа во главе с учеными из Future Food Beacon Университета Ноттингема и Шанхайского университета Цзяо Тонг обнаружила сигнал растения (этилен), который заставляет корни переставать расти в твердых почвах, но после того, как этот сигнал отключен, корни могут расти дальше, пробивая уплотненную землю. Исследование опубликовано в журнале Science.
Твердые (уплотненные) почвы представляют собой серьезную проблему, стоящую перед современным сельским хозяйством, она может снизить урожайность сельскохозяйственных культур более чем на 50% за счет ограничения роста корней, это ежегодно приводит к значительным потерям. В Европе насчитывается более 33 миллионов гектаров земель подверженных уплотнению, это самый высокий показатель в мире. Уплотнение почвы приводит к снижению проникновения корней вглубь и поглощения воды и питательных веществ. Несмотря на очевидную важность для сельского хозяйства и глобальной продовольственной безопасности, механизм, лежащий в основе ответных мер по уплотнению корней, до сих пор оставался неясным.
«Понимание того, как корни проникают в твердую почву, имеет огромное значение для сельского хозяйства, поскольку эти знания будут иметь решающее значение для выращивания культур, более устойчивых к уплотнению почвы. Наша команда установила, что растение сигнализирует об этилене контролирует реакцию корней на твердую почву, открывает новые возможности для выбора новых устойчивых к уплотнению культур », — сказал профессор Малкольм Беннет из Школы биологических наук Ноттингемского университета.
В исследовании использовались сканеры рентгеновской компьютерной томографии, имеющиеся в лаборатории Хаунсфилда в Ноттингемском университете, для визуализации на месте реакции корней растений на уплотненную почву. Профессор Саша Муни из Ноттингемского университета и директор центра Хаунсфилда объяснил:
«До этого исследования мы предполагали, что твердость почвы препятствует более глубокому росту корней. Используя наш метод визуализации, мы смогли увидеть, что корни продолжают расти в очень твердые почвы, когда сигнал этилена был отключен. Потенциал для новых культур, которые теперь могут углубляться в землю и захватывать ранее недоступные ресурсы, действительно впечатляет».
Международная команда, участвующая в этой новой научной статье, включает исследователей из девяти университетов из Европы, Китая и США, объединяющих знания в области наук о растениях и земле, биоимиджинга и математики.
Источник: Ноттингемский угиверситет
