Pomaganje u promovisanju prirodnog odnosa između biljaka i bakterija moglo bi da smanji oslanjanje na ekološki štetna đubriva, pokazala je studija.
Kako populacija raste i prinosi useva su ugroženi klimatskim promenama, naučnici žele da pomognu u promovisanju rasta biljaka na prirodan i održiv način.
Istraživači, uključujući i one sa univerziteta Varvik i Justus Libig (Nemačka) sada su pokazali novi način za povećanje unosa hranljivih materija i rast biljaka. Ovo bi moglo smanjiti potrebu za đubrivima, što je input za poljoprivredu koji može biti štetan za životnu sredinu. Đubriva mogu da uđu u vodene puteve ili da se razgrade od mikroba u zemljištu, oslobađajući moćni gas staklene bašte azot-oksid u atmosferu.
Tim istraživača je istraživao efikasnost odnosa između biljaka i bakterija (poznatih i kao simbioza ili nodulacija), dok je takođe rasvetljavao kako ovaj prirodni fenomen utiče na interakcije sa drugim mikrobima u tlu. Njihov rad je objavljen u časopisu Microbiome.
Mahunarke (grašak i pasulj) stupaju u interakciju sa simbiotskim bakterijama (poznatim kao rizobija) koje „popravljaju“ azot iz vazduha i obezbeđuju ga kao hranljive materije biljci. Ovi mikrobi koriste potencijal da pomognu biljkama da steknu hranljive materije u tlu kako bi podstakli rast ili razvili otpornost na stres. Ova svojstva čine useve mahunarki relativno nezavisnim od primene hemijskih đubriva i nude poljoprivredno održiv pristup proizvodnji hrane. Mahunarke mogu da stupe u interakciju sa mnogim vrstama rizobija, ali ishod ove interakcije zavisi od sposobnosti bakterija da fiksiraju azot i tipa zemljišta — „simbiotske efikasnosti“.
U studiji naučnici su identifikovali uticaj različite simbiotske efikasnosti na oblikovanje ne samo rasta i ishrane biljaka, već i na druge mikrobe u zemljištu, što bi moglo da pomogne u poboljšanju zdravlja biljaka i zemljišta kao „biođubriva“. Rad je obavljen korišćenjem srodnika graška i pasulja koji mogu da stupe u interakciju sa različitim vrstama bakterija koje fiksiraju azot, na nizu tipova zemljišta reprezentativnih za poljoprivredna okruženja – uključujući inovacioni kampus Univerziteta Vorvik u Stratfordu na Ejvonu.
Koristeći različite sojeve bakterija, tim je izmerio molekularne reakcije biljke i količinu minerala u biljci. Bakterijske i gljivične zajednice takođe su zabeležene na različitim lokacijama: u zemljištu, oko korena i unutar korena. Kombinovanjem svih ovih tipova i lokacija podataka, uspostavljeno je razumevanje uticaja „simbiotske efikasnosti“.
Profesor Patrik Šefer sa Univerziteta Justus Libig u Gisenu, Nemačka, rekao je: „Rast i kondicija biljaka u velikoj meri zavise od simbioze sa veoma složenom zajednicom mikroorganizama (‘mikrobiom’), na površini korena. Naša studija je pokazala da status hranljivih materija zemljišta je uticalo na simbiozu između korisnih rizobija – koje fiksiraju atmosferski azot u zamenu za hranljive materije sa mahunarkama.“
Koautor studije, dr Beatriz Lagunas, Fakultet prirodnih nauka Univerziteta u Vorviku, rekao je: „Naš rad je pokazao da simbioza sa različitim vrstama bakterija može promeniti ceo mikrobiom korena. Otkrili smo sposobnost bakterija koje fiksiraju azot da instalirati mikrobiom koji je koristan za biljke u zavisnosti od njihovog okruženja. Takođe smo identifikovali mikrobne sojeve kao deo ove zajednice koji bi mogli da budu korisna dobra đubriva za budućnost.“
Profesorka Miriam Gifford, Škola prirodnih nauka Univerziteta u Vorviku, dodala je: „Ovaj rad ima značajne implikacije za primenu takvih bakterija koje fiksiraju azot kako bi se obezbedila proizvodnja važnih mahunarki kao što su pasulj i grašak na polju.“
„Nakon ovog rada, sada testiramo uticaj mikroba na različite biljne vrste kako bismo procenili rast biljaka i otpornost na stres. Cilj nam je da sarađujemo sa poljoprivrednim kompanijama kako bismo procenili upotrebu ovih mikroba kao biođubriva za proizvodnju mahunarki. Ovo bi trebalo da doprinese smanjenju upotreba hemijskih đubriva koja smanjuju njihov uticaj na životnu sredinu.“
