A búza akár meg is tarthatja a műtrágyát, és csökkentheti a nitrogénkibocsátást.

Økologisk Nu
A búza akár meg is tarthatja a műtrágyát, és csökkentheti a nitrogénkibocsátást.

A búza nemcsak a világ egyik legfontosabb növénye, hanem sokkal ravaszabb, mint ahogy a legtöbben gondolják. Az Aarhus Egyetem új kutatása azt mutatja, hogy a búzafélék aktívan segítenek maguknak a nitrogén megtartásában, amely az egyik legfontosabb és legproblémásabb tápanyag a mezőgazdaságban. Ezt kémiai úton teszik, írja az egyetem sajtóközleménye. A talaj alatt a gyökerek természetes anyagokat bocsátanak ki, amelyek lassítják azokat a mikroorganizmusokat, amelyek egyébként a nitrogént olyan formává alakítják, amely könnyen eltűnik a talajból. Az eredmény egyszerű: több nitrogén marad a talajban, és kevesebb vész el a környezetbe. Nagy probléma a modern mezőgazdaságban A nitrogén alapvető a növények növekedéséhez. De a rendszer hatékonysága alacsony. Ma a növények a kijuttatott műtrágya kevesebb mint felét szívják fel. A többi elvész: - vízbe mosódik a vízi környezetbe - vagy mint dinitrogén-oxid, egy erős üvegházhatású gáz Ezért a mezőgazdaság évtizedek óta próbál megoldásokat találni. Egy lehetőség a kémiai nitrifikációs gátlók alkalmazása. Ezek lassítják a nitrogén elvesztését, de drágák, többször kell őket használni, és befolyásolhatják a talaj élővilágát. De mi van, ha a növények maguk végeznék el ezt a munkát? Pontosan ez az, amiben a kutatók most jobban elmélyültek. A jelenséget biológiai nitrifikációs gátlásnak (BNI) nevezik, és a növények saját képességét írja le a nitrogén szabályozására a talajban. „A növények nem passzívak,” magyarázza Purna Kumar Khatri, az Aarhus Egyetem Agrárökológiai Intézetének posztdoktora. „Aktívan küzdenek a tápanyagokért, és sokkal fejlettebb stratégiáik vannak, mint amiről eddig tudtunk.” Kémiai nyelv a talajban A központban egy csoport természetes anyag áll, amelynek technikai neve benzoxazinoidok. Ezek gabonafélékben, például búzában, kukoricában és rozsban találhatók, és régóta ismert, hogy védelmet nyújtanak a növényeknek a kártevők és a gyomok ellen. Most a kutatás kimutatta, hogy több közülük szintén lassítja azokat a baktériumokat, amelyek a nitrifikációért felelősek: az a folyamat, amikor a nitrogén könnyebben elillan és veszteséget okoz. Más szóval: a növény aktívan befolyásolja saját talaját. A kísérletben a kutatók különböző búzafajtákat hasonlítottak össze. Néhányuknak volt egy speciális genetikai tulajdonsága, amely jobbá tette őket az aktív anyagok gyökerekből való kiválasztásában. Az eredmény egyértelmű volt: ezek a búzafajták sokkal hatékonyabban gátolták a nitrifikációt. Más tanulmányok arra utalnak, hogy ilyen tulajdonságok akár 20–30 százalékkal is csökkenthetik a nitrogénveszteséget. Ugyanakkor az első mezőgazdasági kísérletek azt mutatják, hogy ez nem befolyásolja a terméshozamot. „Ha csak körülbelül tíz százalékkal tudnánk növelni a nitrogénhasznosítást a gyakorlatban, az hatalmas hatással lenne mind gazdaságilag, mind a környezet szempontjából,” mondja Khatri. Egy megoldás, ami a mezőben növekszik Az egyik előnye a növények saját mechanizmusának a pontosság. Míg a kémiai szerek nagy dózisban kerülnek kijuttatásra, a növények kis mennyiségeket szabadítanak fel pontosan ott, ahol a gyökerek növekednek. Ez a megoldás mind célzottabb, mind pedig potenciálisan kíméletesebb lehet a talaj ökoszisztémájára. A kutatók most azon dolgoznak, hogy a kémiai ismereteket növénytenyésztésre alkalmazzák. A cél az, hogy olyan búzafajtákat fejlesszenek ki, amelyek még jobban képesek saját magukon tartani a nitrogént. Ha ez sikerül, a jövő növényei: - kevesebb műtrágyát igényelnek - csökkentik a klímaváltozást - és ugyanakkor stabil hozamokat biztosítanak „Itt találkozik a kémia a genetikával,” mondja Khatri, és hozzáteszi: „Amikor megértjük a mechanizmusokat, elkezdhetjük azokat fejleszteni is.”

A búza nemcsak a világ egyik legfontosabb növénye. Sokkal ravaszabb is, mint ahogy a legtöbben gondolják.

Az Aarhus Egyetem új kutatásai azt mutatják, hogy a búzafélék aktívan segítenek maguknak megtartani a nitrogént, amely az egyik legfontosabb és legproblémásabb tápanyag a mezőgazdaságban.

Ez kémiai úton történik. Erről az egyetem sajtóközleményben ír.

A talaj alatt a gyökerek természetes anyagokat bocsátanak ki, amelyek lassítják azokat a mikroorganizmusokat, amelyek egyébként a nitrogént olyan formává alakítják, amely könnyen eltűnik a talajból.

Az eredmény egyszerű: Több nitrogén marad a talajban, és kevesebb kerül ki a környezetbe.

egy nagy probléma a modern mezőgazdaságban

A nitrogén alapvető a növények növekedéséhez. De a rendszer hatékonysága alacsony. Ma a növények a kijuttatott műtrágya kevesebb mint felét veszik fel. A többi elvész:

Ezért a mezőgazdaság évtizedek óta próbál megoldásokat találni. Egy lehetőség a kémiai nitrifikációs gátlók alkalmazása volt. Ezek lassítják a nitrogén elvesztését, de drágák, többször kell őket használni, és befolyásolhatják a talaj életét. De mi van, ha a növények maguk végeznék el a munkát?

Pontosan ez az, amit a kutatók most jobban megértettek.

Az ún. biológiai nitrifikációs gátlás (BNI) jelenség, és a növények saját képességét írja le a talaj nitrogénjének szabályozására.

„A növények nem passzívak,” magyarázza Purna Kumar Khatri, az Aarhus Egyetem Agrárökológia Intézetének posztdoktora.

„Aktívan küzdenek a tápanyagokért. És sokkal fejlettebb stratégiáik vannak, mint amiről eddig tudtunk.”

egy kémiai nyelv a talajban

A központban egy csoport természetes anyag áll, benzoxazinoid néven ismert, amelyet a gabonafélék, például búza, kukorica és rozs tartalmaznak, és régóta ismert, hogy védelmet nyújtanak a növényeknek a kártevők és gyomok ellen.

Most a kutatás kimutatta, hogy több közülük szintén lassítja azokat a baktériumokat, amelyek a nitrifikációért felelősek: az a folyamat, amikor a nitrogén egyre könnyebben elillan és veszteséggé válik. Más szóval: a növény aktívan befolyásolja saját talaját.

A kísérletben a kutatók különböző búzafajtákat hasonlítottak össze. Néhányuknak volt egy speciális genetikai tulajdonsága, amely jobbá tette őket az aktív anyagok gyökerekből való kiválasztásában.

Az eredmény egyértelmű volt: ezek a búzafajták sokkal hatékonyabban tudták gátolni a nitrifikációt.

Más tanulmányok arra utalnak, hogy ilyen tulajdonságok akár 20–30 százalékkal is csökkenthetik a nitrogénveszteséget. Emellett az első mezőgazdasági kísérletek szerint ez nem befolyásolja a terméshozamot.

„Ha csak néhány százalékkal tudnánk növelni a nitrogén hasznosulását a gyakorlatban, az óriási hatással lenne mind gazdaságilag, mind a környezet szempontjából,” mondja Khatri Purna Kumar.

egy megoldás, ami a mezőben nő

Az egyik előnye a növények saját mechanizmusának a pontosság.

Míg a kémiai szerek nagy dózisban kerülnek kijuttatásra, a növények kis mennyiségeket szabadítanak fel pontosan ott, ahol a gyökerek növekednek. Ez a megoldás mind célzottabb, mind pedig potenciálisan kíméletesebb a talaj ökoszisztémájára.

A kutatók most azon dolgoznak, hogy a kémiai ismereteket növénytenyésztésre alkalmazzák. A cél az, hogy olyan búzafajtákat fejlesszenek ki, amelyek még jobban képesek megtartani a nitrogént saját magukban.

Ha ez sikerül, a jövő növényei:

„Itt találkozik a kémia a genetikával,” mondja Khatri Purna Kumar, és hozzáteszi:

„Amikor megértjük a mechanizmusokat, elkezdhetjük fejleszteni azokat.”