Елена Каримова, кандидат биологических наук
Растения традиционно получают питательные вещества в растворенном виде, но поглощение твердых минеральных частиц практически не изучено. Современные методы ведения сельского хозяйства и оценки состояния окружающей среды могут не учитывать потенциал растений по прямому использованию этих частиц.
Полученные в ходе недавнего исследования сведения о путях прямого поглощения минеральных частиц позволяют понять, как растения взаимодействуют с почвенной средой, и потенциально изменить способы организации питания сельскохозяйственных культур и улучшения здоровья почвы.
Ученые из Института почв и устойчивого сельского хозяйства Китайской академии наук установили, как растения пшеницы и салата поглощают и переносят частицы каолина. Используя ковалентную маркировку и передовые методы микроскопии, исследователи отслеживали перемещение частиц. Чтобы изучить, как растения пшеницы и салата-латука поглощают и переносят в ткани частицы каолина, были использованы гидропонные и почвенные системы. С помощью флуоресцентных красителей и частиц, меченных лантаном, было показано, что минеральные частицы поглощаются в местах появления боковых корней. Ранее в науке о растениях еще не был задокументирован механизм прямого поглощения минералов.
В ходе исследований пшеница показала более высокую скорость поглощения каолина в гидропонике. Кроме того, значительное перемещение частиц в побеги наблюдалось у обоих видов при выращивании в почве.
Результаты эксперимента ставят под сомнение традиционные взгляды на питание растений и предлагает новые пути для оптимизации сельского хозяйства.
Способность культур напрямую использовать твердые минералы может привести к инновационным стратегиям биоукрепления и расширению возможностей фиторемедиации (комплекса методов очистки сточных вод, грунтов и атмосферного воздуха с использованием зеленых растений), что дает значительные преимущества для устойчивого сельского хозяйства и управления окружающей средой.
Содержание питательных веществ в почве оказывает огромное влияние на рост, развитие и урожай сельскохозяйственных растений. На качество и количество будущего урожая также влияют присутствующие в почве фитопатогенные грибы и нематоды. В аккредитованных лабораториях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») проводят исследования почвы и других образцов подкарантинной продукции на наличие особо опасных патогенов растений.
Источник: Jie Yang et al, Crop plants transport irregularly shaped mineral particles from root to shoot: Tracking and quantifying, Eco-Environment & Health (2024). DOI: 10.1016/j.eehl.2024.05.002