Vehnä voi itse pitää lannoitteen ja vähentää typen päästöjä

Vehnä ei ole vain yksi maailman tärkeimmistä viljelykasveista. Se on myös paljon ovelampi kuin useimmat uskovat. Uusi tutkimus Aarhusin yliopistosta osoittaa, että vehnänkasvit auttavat aktiivisesti itseään säilyttämään typpeä, joka on yksi maatalouden tärkeimmistä ja ongelmallisimmista ravintoaineista. Ne tekevät sen kemian avulla. Tätä yliopisto kertoo lehdistötiedotteessaan. Maan alla juuret erittävät luonnollisia aineita, jotka hidastavat mikro-organismeja, jotka muuten muuntavat typen muotoihin, jotka helposti häviävät maasta. Tulos on yksinkertainen: enemmän typpeä pysyy maassa ja vähemmän menetetään ympäristölle. Suuri ongelma nykyaikaisessa maataloudessa Typpeä tarvitaan kasvien kasvuun. Mutta järjestelmä on tehoton. Nykyään kasvit ottavat vastaan alle puolet lannoitteesta, joka levitetään pelloille. Loput häviävät: valumalla vesistöihin tai ilmakehään, jossa se muodostaa potentiaalisen kasvihuonekaasun, ilokaasun Siksi maatalous on yrittänyt löytää ratkaisuja vuosikymmenien ajan. Yksi mahdollisuus on kemialliset niin kutsutut nitrifikaation estäjät. Ne voivat hidastaa typen menetystä, mutta ne ovat kalliita, niitä on käytettävä uudelleen ja ne voivat vaikuttaa maaperän elämään. Mutta entä jos kasvit voisivat tehdä työn itse? Tämä on juuri se, mitä tutkijat ovat nyt saaneet paremman käsityksen. Ilmiötä kutsutaan biologiseksi nitrifikaation estoksi (BNI), ja se kattaa kasvien kyvyn säädellä typpeä maassa itse. “Kasvit eivät ole passiivisia,” selittää postdoc Purna Kumar Khatri Aarhusin yliopiston Agroekologian instituutista. “He taistelevat aktiivisesti ravinteista. Ja niillä on paljon kehittyneempiä strategioita kuin olemme pitkään ymmärtäneet.” Kemiallinen kieli maassa Keskellä ovat ryhmä luonnollisia aineita, joilla on hieman tekninen nimi benzoxazinoidit. Ne löytyvät viljoista kuten vehnä, maissi ja ruis, ja ne ovat pitkään olleet tunnettuja kasvien suojelusta tuholaisia ja rikkakasveja vastaan. Nyt tutkimus osoittaa, että useat niistä myös hidastavat nitrifikaatiota aiheuttavia bakteereja: prosessia, jossa typpi muuttuu helpommin haihtuvaksi ja helposti menetettäväksi. Toisin sanoen: kasvi vaikuttaa aktiivisesti omaan maahansa. Kokeessa tutkijat vertailivat erilaisia vehnälajikkeita. Joillakin oli erityinen geneettinen ominaisuus, joka tekee niistä paremmin erittämään aktiivisia aineita juuristaan. Tulos oli selvä: nämä vehnälajikkeet pystyivät paljon tehokkaammin estämään nitrifikaatiota. Muut tutkimukset viittaavat siihen, että tällaiset ominaisuudet voivat vähentää typen menetystä jopa 20–30 prosenttia. Samalla ensimmäiset kenttäkokeet viittaavat siihen, että tämä ei heikennä satoa. “Jos voimme vain lisätä typen hyväksikäyttöä noin kymmenellä prosentilla käytännössä, sillä on valtavat vaikutukset sekä taloudellisesti että ympäristön kannalta,” sanoo Purna Kumar Khatri. Kasvava ratkaisu pellolla Yksi kasvien oman mekanismin etu on tarkkuus. Kun kemiallisia aineita lisätään suurina annoksina, kasvi vapauttaa pieniä määriä juuri siellä, missä juuret kasvavat. Tämä tekee ratkaisusta sekä kohdennetumman että mahdollisesti lempeämmän maaperän ekosysteemille. Tutkijat työskentelevät nyt muuttaakseen kemiallisen tiedon kasvinjalostukseen. Tavoitteena on kehittää vehnälajikkeita, jotka pystyvät vielä paremmin säilyttämään typpeä itse. Jos tämä onnistuu, tulevaisuuden viljelykasvit voivat: tarvita vähemmän lannoitetta vähentää ilmastokuormitusta ja samalla varmistaa vakaat sadot “Tässä kohtaa kemia kohtaa genetiikan,” sanoo Purna Kumar Khatri ja lisää: “Kun ymmärrämme mekanismit, voimme myös alkaa parantaa niitä.”