Пшеницата може сама да задържа торта и да намали емисиите на азот

Пшеницата не е просто една от най-важните култури в света. Тя е и много по-коварна, отколкото повечето хора си мислят.

Ново изследване от Аграрния университет в Аархус показва, че растенията пшеница активно помагат на себе си да задържат азота, един от най-важните и най-проблематичните хранителни вещества в земеделието.

Те го правят с химия. Това пише университетът в прессъобщение.

Под земята корените естествено отделят вещества, които забавят микроорганизмите, които иначе преобразуват азота в форми, които лесно изчезват от почвата.

Резултатът е прост: повече азот остава в почвата и по-малко се губи за околната среда.

Голям проблем в съвременното земеделие

Азотът е от съществено значение за растежа на културите. Но системата е неефективна. Днес растенията усвояват по-малко от половината от торенето, което се прилага върху полетата. Останалото изчезва:

• като измиване във водните екосистеми

• или като азотен оксид, мощен парников газ

Затова земеделието от десетилетия се опитва да намери решения. Една възможност са химическите така наречени нитрификационни инхибитори. Те могат да забавят загубата на азот, но са скъпи, трябва да се използват повторно и могат да повлияят на живота в почвата. Но какво ако растенията сами могат да свършат работата?

Точно това сега учените са научили по-добре да разбират.

Феноменът се нарича биологично инхибиране на нитрификацията (BNI) и обхваща способността на растенията да регулират азота в почвата сами.

“Растенията не са пасивни,” обяснява постдокторантът Пурна Кумар Хатри от Института по агроекология към Аграрния университет в Аархус.

“Те активно се борят за хранителните вещества. И имат много по-сложни стратегии, отколкото сме предполагали досега.”

Химически език в почвата

В центъра е група от естествени вещества с техническото име бензоксазиноиди. Те се срещат в зърнени култури като пшеница, царевица и ръж и отдавна са известни с това, че защитават растенията от вредители и плевели.

Сега изследванията показват, че някои от тях също така забавят бактериите, които отговарят за нитрификацията: процесът, при който азотът става по-летлив и по-лесно се губи. С други думи: растението активно влияе на собствената си почва.

В експеримента учените сравниха различни сортове пшеница. Някои имаха специална генетична характеристика, която ги прави по-добри в отделянето на активните вещества от корените.

Резултатът беше очевиден: тези сортове пшеница можеха значително по-ефективно да потискат нитрификацията.

Други изследвания сочат, че такива свойства могат да намалят загубите на азот с до 20–30 процента. В същото време първите полеви опити показват, че това не влияе на добива.

“Ако просто можем да увеличим използването на азота с около десет процента в практиката, това ще има огромни ефекти както икономически, така и за околната среда,” казва Пурна Кумар Хатри.

Решение, което расте в полето

Едно от предимствата на собствената механизъм на растенията е прецизността.

Докато химическите средства се добавят в големи количества, растението сам отделя малки количества точно там, където растат корените. Това прави решението по-целенасочено и потенциално по-щадящо за екосистемата на почвата.

Учени работят сега върху превръщането на химическите знания в селекционни програми. Целта е да се развият сортове пшеница, които са още по-добри в задържането на азота.

Ако това успее, бъдещите култури могат да:

• изискват по-малко тор

• намалят климатичните въздействия

• и същевременно да осигурят стабилни добиви

“Тук химията среща генетиката,” казва Пурна Кумар Хатри и добавя:

“Когато разберем механизмите, можем и да ги подобрим.”