Исследование, проведенное учеными Университета Квинсленда, показало, что более пристальное внимание к корневой системе при селекции зерновых может обеспечить мир продовольствием, поскольку в будущем традиционные фосфорные удобрения будут добывать из альтернативных источников.
В рамках проекта, реализуемого Школой сельского хозяйства и устойчивого развития пищевой промышленности Университета Квинсленда, сравнивалось, как современные и староместные сорта сорго получают и используют фосфор из обычных и альтернативных источников.
Доктор Майкл Уолш пояснил, что питательные вещества, извлекаемые из отходов, открывают возможности для создания более эффективных, чистых и экономически выгодных удобрений, но сельхозкультуры должны быть способны поглощать их полноценно.
«Выращивание растений сорго в лабораторных условиях выявило некоторые существенные различия. Староместные сорта сорго превзошли растения, полученные в рамках современной селекционной программы, когда им давали меньше растворимого и рециркулируемого фосфора — они усваивали больше этого жизненно важного питательного вещества и вырастали крупнее. Ключевое различие заключалось в их корневых выделениях — органических веществах, которые корни выделяли в почву для взаимодействия с питательными веществами», — сказал доктор Уолш.
«Мы проанализировали более 20 000 химических веществ, выделяемых корнями, чтобы выявить выделения, которые действовали подобно киркам, высвобождая фосфор, необходимый для роста культуры. Многолетняя селекция сельскохозяйственных культур в условиях легкодоступных удобрений позволила создать высокоурожайные сорта для современных ферм, но под землей их корни стали «ленивыми». Как только в наших экспериментах фосфор стал менее растворимым и более труднодоступным, современное сорго уступило староместным сортам, которые адаптировались к выращиванию в условиях с меньшим количеством доступных питательных веществ», — сказал доктор Уолш.
Фосфор является важнейшим компонентом современных сельскохозяйственных удобрений, и большая его часть добывается из месторождений полезных ископаемых.
Почетный профессор Сюзанна Шмидт уверена, что способ добычи фосфора в будущем изменится.
«Добываемый и перерабатываемый фосфор — это невозобновляемый ресурс, подверженный колебаниям цен и перебоям в цепочке поставок, поскольку месторождениями обладают лишь немногие страны. Циклическая экономика питательных веществ станет путем к устойчивому продовольственному будущему. Это означает извлечение сельскохозяйственных ресурсов, таких как фосфор, из отходов, включая навоз скота и бытовые сточные воды, а также неизбежных пищевых отходов. Это исследование показало, что староместный сорго более эффективно извлекает фосфор из почвы, поэтому эти местные сорта являются отличным источником информации для селекционеров. Выведение сортов сельскохозяйственных культур с учетом их корневых выделений может повысить эффективность использования фосфора и обеспечить готовность сельского хозяйства к использованию восстановленных питательных веществ»», — сказала она.
Завершив исследование, подтверждающее принципиальную возможность применения данной технологии, команда стремится провести полевые испытания сорго и других зерновых культур.
Научная статья опубликована в журнале Sustainable Agriculture.
В проекте также участвовали селекционеры сорго из Квинслендского альянса по сельскохозяйственным и пищевым инновациям при Университете Квинсленд , а также исследователи из компании Helmholtz Munich (Германия).
Источник: The University of Queensland.