Инокуляция сельхозкультур полезными микроорганизмами, которая началась с сои, приходит к пшенице. Так, австралийские исследователи доказали, что инокулянт, содержащий грибы арбускулярной микоризы, повысил урожайность и обеспечил зерно пшеницы дополнительным цинком и железом – важными питательными элементами.
Будущий рост населения планеты приведет к повышению спроса на продукты питания, что потребует большего количества пищи и улучшенного качества питания.
Дефицит микронутриентов, особенно цинка (Zn) и железа (Fe), широко распространен среди населения стран с высоким, низким и средним уровнем дохода, затрагивая приблизительно 30% (Zn) и 60% (Fe) населения мира соответственно.
Дефицит цинка у человека влияет на нормальное развитие во время беременности, детства и подросткового возраста; на кожу и волосы; приводит к диарее и болезням.
Наиболее распространенным результатом дефицита железа у человека является железодефицитная анемия, которая связана с нарушением иммунной функции и когнитивного развития и вызывает более высокую смертность матерей и детей при рождении.
Зерно мягкой пшеницы является основным продуктом питания для значительной части населения мира.
Пшеничные продукты, в частности хлеб, обеспечивают до 17% пищевого потребления Zn и Fe соответственно. Таким образом, повышение биодоступности Zn и Fe в зернах пшеницы имеет огромный потенциал для борьбы с дефицитом питательных веществ.
Грибы арбускулярной микоризы, или арбускулярная микориза (Arbuscular mycorrhizal (AM)) - это почвенные грибы, которые колонизируют корни и могут влиять на рост и урожайность сельскохозяйственных культур посредством поглощения питательных веществ, особенно фосфора.
Грибы АМ могут колонизировать более 80% видов наземных растений, включая почти все экономически важные культуры, в том числе злаки (например, ячмень, рис, сорго и пшеницу), бобовые и многие садовые культуры. Метаанализ влияния грибов АМ на поглощение Zn показал, что инокуляция АМ увеличила концентрацию Zn в побегах и семенах растений пшеницы, кукурузы и риса.
В этом исследовании группа ученых из Университета Аделаиды, Университета Мельбурна и Университета Южной Австралии выращивала 8 австралийских сортов пшеницы (от старых сортов до новых) с использованием АМ-грибов (Rhizophagus irregularis) или без них, с двумя вариантами обработки почвы фосфором (внесение 0 или 25 мг фосфора на кг почвы) в контролируемой среде роста.
По достижении зрелости растения собирали и анализировали биомассу зерна, содержание питательных веществ, фитатов и двумерное пространственное распределение элементов в зерне с помощью рентгенофлуоресцентной микроскопии.
Результаты показали, что растения, колонизированные грибами арбускулярной микоризы, имели большую биомассу зерна и накапливали больше фосфора и цинка в целом зерне, а также цинка в алейроновом слое, но не железа. Повышенное содержание фосфора не приводило к повышению уровня фитатов, однако приводило к общей более высокой биодоступности цинка и железа в инокулированной пшенице по сравнению с контролем.
«Инокуляция пшеницы грибами арбускулярной микоризы может стать перспективной стратегией для производства зерна с более высокой биодоступностью микроэлементов для питания человека без ущерба для агротехнических приемов (внесения фосфорных удобрений) или целевых показателей урожайности. Важно, что мы также обнаружили, что инокуляция АМ не влияла на содержание фитатов в зерне при низком содержании фосфора в почве и даже снижала уровень фитатов у некоторых сортов при высоком содержании фосфора в почве, что приводило к более высокой биодоступности Zn и Fe в зерне у инокулированных растений. Это свидетельствует об отсутствии компромисса между урожайностью зерна и питательной ценностью инокулированных растений при внесении фосфорного удобрения», - подчеркивают авторы работы.
Источник: Plants People Planet.
Arbuscular mycorrhizal fungal inoculation increases the bioavailability of zinc and iron in wheat grain, Plants People Planet (2025). DOI: 10.1002/ppp3.70051