Датський експеримент із гідропонною пшеницею може змінити світове сільське господарство
Дослідники з Орхуського університету вивчають біологічне інгібування нітрифікації як спосіб знизити залежність від синтетичних добрив та зменшити екологічну шкоду.
У данському місті Флаккеб'єрґ, на дослідницькій станції Орхуського університету, постдокторант Пурна Кумар Хатрі проводить унікальні експерименти з пшеницею. Його робота зосереджена на вивченні гідропонних систем, де коріння рослин занурене у воду, що дозволяє точно відстежувати хімічні процеси, які відбуваються в ризосфері. Мета цих досліджень — зрозуміти, як рослини природним шляхом керують азотним обміном, що може стати ключем до трансформації світового сільського господарства.
Сучасне землеробство зіткнулося із серйозною проблемою: культури засвоюють менше половини внесених синтетичних добрив. Решта азоту вимивається у ґрунтові води або перетворюється на закис азоту, який є потужним парниковим газом. Традиційні методи боротьби з цим явищем, такі як синтетичні інгібітори нітрифікації, часто виявляються дорогими та негативно впливають на корисну ґрунтову мікрофлору, що робить пошук альтернатив надзвичайно актуальним.
У центрі уваги опинилися бензоксазиноїди — природні сполуки, які пшениця, жито та кукурудза виділяють через коріння. Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Plant Physiology and Biochemistry, доктор Хатрі вивчив 18 таких сполук і виявив сім, які ефективно пригнічують активність ґрунтових мікробів, що викликають втрати азоту. Пшеничні лінії, що містять фрагменти хромосом дикорослих трав, продемонстрували подвоєну ефективність у пригніченні нітрифікації.
Основна перевага методу біологічного інгібування нітрифікації (BNI) полягає в тому, що рослини випускають ці сполуки поступово і безпосередньо в прикореневу зону. Це набагато точніше, ніж масоване внесення хімікатів. Більше того, використання природних захисних механізмів, відібраних у процесі звичайної селекції без застосування генної інженерії, дозволяє мінімізувати побічні ефекти для екосистеми та скоротити витрати фермерів на купівлю добрив.
У разі успіху проекту фермери зможуть скоротити втрати азоту на 20–30%, що не лише знизить собівартість виробництва, а й зменшить залежність сільського господарства від викопного палива. Таким чином, скромний експеримент у Данії відкриває шлях до створення стійких сортів пшениці, здатних підтримувати високу врожайність при значно меншому екологічному сліді, вирішуючи одну з найгостріших проблем сучасної агрономії.