29 June 2023, 22:00

Добавка минерала и бактерий улучшила доступность фосфора для растений

Добавка минерала и бактерий улучшила доступность фосфора для растений
Source: Пресс-служба ФИЦ Биотехнологии РАН

Фосфор жизненно необходим всем живым организмам, поскольку он входит в состав молекул ДНК и РНК, а также АТФ – универсального источника энергии в клетке. Растения получают фосфор из почвы вместе с водой, однако до 99,9 % содержащегося в грунте фосфора входит в состав нерастворимых, а значит и недоступных к поглощению минералов, например, апатита, фосфорита, алюмосиликатов и других. В связи с этим сельскохозяйственные культуры часто испытывают недостаток фосфора, который сказывается на их росте и продуктивности.

Наиболее простым решением проблемы считается внесение в почвы фосфорных удобрений. Однако, с другой стороны, использование химических удобрений снижает плодородие почв и может привести к загрязнению водоемов, поэтому их использование в сельском хозяйстве стараются ограничивать. Альтернативный подход, исследуемый на протяжении последних семидесяти лет, предполагает использование почвенных фосфатсолюбилизирующих микроорганизмов – бактерий, способных химическим путем переводить соединения фосфора из нерастворимого состояния в растворимое, тем самым делая их доступными для растений.

Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН совместно с ВНИИСХМ и ПАО «ФосАгро» предложили новый подход, при котором фосфатсолюбилизирующие микроорганизмы вносятся в почву совместно с апатитом, который должен служить дополнительным источником фосфора и тем самым повышать эффективность химических превращений, осуществляемых бактериями. Авторы использовали три штамма микроорганизмов Bacillus subtilis, Bacillus velezensis и Bacillus megaterium, известные своей способностью переводить фосфор в доступную для растений форму.

Исследователи провели эксперимент с выращиванием райграса – травянистого растения, повсеместно используемого в качестве кормового сырья и для озеленения. Авторы провели вегетационный опыт по выращиванию этого злака на обедненной дерново-подзолистой почве, для которой характерно низкое содержание доступного фосфора, с добавлением апатита и фосфатсолюбилизирующих микроорганизмов. При этом образцы отличались сочетаниями внесенных в них бактериальных культур, а также размером частиц апатита (мелкого и крупного помола).

Оказалось, что совместное внесение минерала и бактерий в почву до 17 % ускорило рост растений и набор ими биомассы. При этом расчеты показали, что при использовании апатита мелкой фракции растения эффективнее поглощали фосфор из почвы. Однако наибольший эффект, когда использование фосфора райграсом возросло на 13 %, наблюдался при одновременном использовании крупных гранул минерала и консорциума всех трех штаммов микроорганизмов.

Проведенное исследование показало, что биологизированный апатит в сочетании с фосфатсолюбилизирующими микроорганизмами действительно помогает повысить доступность фосфора для растений. Кроме того, эксперименты позволили авторам определить сочетание этих компонентов, наилучшим образом влияющее на рост исследуемых растений.

Source:  Пресс-служба ФИЦ Биотехнологии РАН

News article publications

Read also

Новый антибактериальный гель оказался в 100 раз эффективнее имеющихся
При этом гель не оказывал токсического эффекта на клетки человека, благодаря чему его можно будет использовать при создании доступных и эффективных лекарств
"Green" technologies
Microbiology
Nanotechnology
17 June 2023
Чайный гриб смог синтезировать высококачественную целлюлозу из отходов
Ученые получили высококачественную бактериальную целлюлозу из овсяной шелухи с помощью «чайного гриба». Правда, микроорганизмам потребовалась небольшая помощь - предварительная обработка сырья
"Green" technologies
Microbiology
New techniques
18 February 2022
Тропическое растение помогло в синтезе «зеленых» наноматериалов для биомедицины
Наностержни оксида цинка были получены при использовании экстракта тропической манилкары и проявляют антибактериальные, противоопухолевые и антиоксидантные свойства
"Green" technologies
Microbiology
New techniques
Oncology
Synthesis
18 February 2022
Марганцевый катализатор упростит получение и хранение водородного топлива
Ученые создали катализатор на основе марганца для получения водорода из амин-боранов — твердых стабильных органических соединений. Такая реакция позволит использовать амин-бораны в «зеленой» энергетике для хранения и транспортировки водородного топлива. Предложенный катализатор в десятки раз эффективнее высвобождает водород, чем большинство известных комплексов на основе благородных металлов.
"Green" chemistry
"Green" technologies
Catalysis
17 February 2024
Найдена новая форма жизненно важных белков — актинов
Ученые из Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института цитологии РАН, Объединенного института ядерных исследований и Университета Южной Флориды (США) изучили инактивированную форму белка актина. Это исследование поможет в понимании механизмов функционирования ядра живой клетки — органеллы, в которой сосредоточен наследственный аппарат, и в разработке новых методов терапии возрастных заболеваний.
Cell Biology
Microbiology
Molecular Biology
11 February 2024
Предложен новый способ безыгольных инъекций
Ученые Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ с коллегами представили инновационный способ безыгольных инъекций. Проведенные исследования показали эффективность предложенной схемы и возможность к широкому применению.
Medicine
Microbiology
Nanomedicine
9 February 2024