Группа исследователей из Университета Восточной Англии под руководством китайского ученого доктора Яньфэнь Чжэн обнаружила естественного союзника аграриев в борьбе с засолением почв. Согласно результатам работы, почвенные бактерии значительно повышают способность растений выживать в условиях высокой концентрации соли. Об этом 28 июня сообщил портал Science Daily.
Согласно публикации, проблема накопления соли в сельскохозяйственных угодьях усугубляется из-за изменения климата, методов ирригации и повышения уровня моря. Засоление подавляет рост культур, повреждает корни и резко снижает урожайность. Ученые установили, что растения кукурузы, томатов и рапса в стрессовых условиях привлекают полезные микробы, которые укрепляют их физическую структуру.
Джонатан Тодд, профессор из Школы биологических наук Университета Восточной Англии и Института Квадрама в научно-исследовательском парке Норвича
Накопление соли на сельскохозяйственных угодьях — это серьезная и усугубляющаяся проблема, вызванная изменением климата, ирригацией и повышением уровня моря. Соль душит рост растений, повреждает корни и серьезно влияет на весь урожай, ставя под угрозу мировые запасы продовольствия.
Исследователи обнаружили, что вокруг корней растений, подверженных солевому стрессу, стабильно собираются бактерии группы псевдомонад. Генетический анализ показал, что эти микробы обладают специализированными генами, которые помогают им переносить высокий уровень соли. В ходе испытаний на соевых бобах как в теплицах, так и в полевых условиях бактерии успешно колонизировали корни и заметно ускорили рост растений.
По словам Тодда, ученые узнали, что растения, обработанные микробами, показали более сильную корневую систему, лучшее развитие и более высокую урожайность по сравнению с необработанными растениями, выращенными на засоленных почвах.
Открытием для ученых стал механизм защиты. Ранее считалось, что выживание зависит от контроля уровня натрия внутри тканей, однако бактерии не влияли на ионный баланс. Вместо этого они стимулировали растение вырабатывать больше лигнина — прочного древесного материала, входящего в состав клеточных стенок.
Джонатан Тодд, профессор из Школы биологических наук Университета Восточной Англии и Института Квадрама в научно-исследовательском парке Норвича
Самым удивительным было то, как бактерии помогли растениям справиться с трудностями. Вместо того чтобы напрямую помогать растениям справляться с засолением, бактерии стимулировали растение к выработке большего количества вещества, называемого лигнином. В корнях растений, обработанных бактериями, наблюдалось значительное увеличение содержания лигнина, при этом в некоторых случаях его концентрация выросла более чем на 30% в условиях солевого стресса.
Уточняется, что лигнин действует как встроенная система поддержки, укрепляя ткани. Растения, лишенные возможности вырабатывать это вещество, не получали пользы от соседства с бактериями. Исследователи рассчитывают, что открытие позволит разработать биопрепараты для ведения сельского хозяйства на засоленных территориях без использования тяжелых химикатов. Это станет важным инструментом для обеспечения продовольственной безопасности в условиях меняющегося климата.
Учитель биологии ГБОУ «Школа № 57, агроэксперт Тимур Чернов в беседе с «Известиями» 23 июня предупредил о главных угрозах для урожая в начале лета. По его словам, в этот период растения подвержены риску потери завязей из-за засухи, перелива или атак вредителей. Специалист подчеркнул, что сохранить урожай помогает соблюдение стабильного температурного режима, достаточной влажности и сбалансированного питания.