08.07.2020
PL EN
15.08.2018 aktualizacja 17.08.2018

Mikroorganizmy kluczem do zrównoważonego rolnictwa

Fot. Fotolia Fot. Fotolia

Rośliny, które żyją w symbiozie z właściwymi mikroorganizmami glebowymi wiążącymi azot, mogą znacząco pobudzić swój wzrost – ocenili badacze z University of California w Riverside.

Umiejętność wykorzystywania przez rośliny bakterii do zwiększania wzrostu jest znana agronomom. Niektórzy hodowcy uważają, że zrozumienie mechanizmów, które umożliwiają roślinom przyciąganie efektywnych mikroorganizmów jest kluczem do zrównoważonego rolnictwa w przyszłości.

Przeszkodą w wykorzystywaniu pracy tych organizmów jest złożona genetyka i czynniki środowiskowe, które rządzą wzrostem roślin. Pozostawione bez nadzoru, rośliny nie zawsze wchodzą w symbiozę z odpowiednimi bakteriami, zamiast tego otaczając się zarówno pomocnymi, jak i nieefektywnymi organizmami. Próby zaszczepiania korzystnych bakterii w glebie zwykle kończyły się porażką.

„Bardzo trudno jest przewidzieć, które kombinacje mikroorganizmów odniosą sukces w warunkach polowych, gdyż te, które przynosiły korzyści roślinom w laboratorium, nie zawsze są w stanie rywalizować z dotychczasowymi mieszkańcami pól - powiedział prof. ekologii ewolucyjnej Joel Sachs z University of California w Riverside. - Obiecującą alternatywą jest uprawianie roślin, które są lepsze we współpracy z właściwymi mikroorganizmami, co będzie przekazane dalszym pokoleniom”.

W badaniu opisanym w magazynie „New Phytologist” zespół Sachsa skupił się na tym, jak genetyka roślin i czynniki środowiskowe wpływają na populacje organizmów glebowych.

Naukowcy wzięli pod lupę rodzimą roślinę kalifornijską Acmispon strigosus z rodziny bobowatych i sprawdzali, jak reaguje ona na różne szczepy bakterii wiążących azot w zależności od zmian w środowisku. Co zaskakujące, okazało się, że zmienianie warunków poprzez nawożenie nie wpływało na związki roślin z mikrobami. To różnice genetyczne między roślinami były najważniejszą kwestią, jeśli chodzi o wchodzenie w relacje z najlepszymi bakteriami. Innymi słowy, jedne okazy Acmispon strigosus były skuteczniejsze niż inne w rozwijaniu takiej symbiozy.

Rośliny, które były w tym najlepsze, odnosiły też największe korzyści, jeśli chodzi o wzrost. Naukowcy odnotowali, że symbioza z wysoce efektywną bakterią Bradyrhizobium przyniosła aż 13-krotne zwiększenie wzrostu roślin.

„Mamy nadzieję, że agronomowie wykorzystają te badania do stworzenia odmian roślin, które zrobią największy użytek ze związków z mikroorganizmami. Takie działanie mogłoby zredukować wykorzystanie nawozów sztucznych, które są drogie i mogą zanieczyszczać środowisko” - zauważyła autorka badania Camille Wendlandt.

Dalsze badania w laboratorium skupią się na tym, czy bobowate wykazują różnice genetyczne, kiedy współdziałają z bardziej złożonymi populacjami mikroorganizmów, podobnymi do tych w glebach uprawnych. Badacze zamierzają też włączyć do badań wspięgę wężowatą, ważną roślinę strączkową w Afryce Subsaharyjskiej. (PAP)

mrt/ agt/

Copyright © Fundacja PAP 2020