Новое исследование, проведенное в ОАЭ, показало, что крошечные организмы в почве, известные как микробы, могут помочь преобразовать сельское хозяйство в засушливых регионах, улучшив условия выращивания сельскохозяйственных культур в экстремальных условиях пустыни. Такие культуры, как пшеница и финиковые пальмы, в настоящее время проходят испытания в местных полевых условиях, где исследователи измеряют, насколько микробиологическая поддержка может повысить устойчивость и продуктивность растений.
Результаты, опубликованные в журнале Science, объясняют, как микроорганизмы взаимодействуют с корнями растений для улучшения доступа к питательным веществам, воде и защиты от болезней. Исследователи говорят, что эта динамика, известная как обратная связь между растениями и почвой, может способствовать переходу к более устойчивому ведению сельского хозяйства в районах, подверженных засолению, жаре и плохому качеству почвы.
“Растения и микробы всегда влияли друг на друга”, – сказал доктор Джон Клирономос, профессор биологии, химии и наук об окружающей среде и заместитель декана по исследованиям и инновациям Американского университета Шарджи (AUS). – Главное – целенаправленно управлять этими взаимодействиями, особенно в условиях, когда важно каждое биологическое преимущество”.
Статья была написана доктором Клирономосом в соавторстве с учеными из Китайского сельскохозяйственного университета и Нидерландского института экологии. В ОАЭ его команда уже проводит полевые испытания с использованием микробиологических инокулянтов — полезных бактерий или грибов, добавляемых в почву, — и биостимуляторов, которые помогают растениям переносить жару, засоление и другие суровые условия.
Исследование проводится в рамках недавно созданной Исследовательской группы по устойчивому сельскому хозяйству Шарджи, созданной в сотрудничестве между AUS и Университетом Шарджи. Группа сосредоточена на восстановлении биологической функции пустынных почв с использованием инструментов почвенной экологии, пространственного анализа и изучения местных растений.
В дополнение к тестированию новых технологий, в исследовании пересматриваются старые методы ведения сельского хозяйства, такие как севооборот, междурядная обработка и минимальная обработка почвы. Эти методы, применяемые с пониманием биологии почвы, могут сократить использование химикатов и повысить устойчивость к климатическим стрессам.
“Микробная жизнь – один из самых недооцененных инструментов сельского хозяйства”, – сказал соавтор исследования профессор Цзюньлин Чжан из Китайского сельскохозяйственного университета. “Поддерживая жизненные процессы в почве, мы создаем системы, которые более устойчивы и лучше согласуются с естественным функционированием экосистем”.
Исследователи также изучают, как определенные гены растений влияют на взаимодействие корней с микробами. Цель состоит в том, чтобы в конечном итоге вывести сорта сельскохозяйственных культур, которые более эффективно взаимодействуют с полезными микробами.
Исследование подталкивает к более широкому изменению мировоззрения: почва не мертвая, она живая. Рассматривая ее как живую систему, ученые утверждают, что сельское хозяйство может перейти к практикам, которые поддерживают продовольственную безопасность, адаптацию к климату и долгосрочную устойчивость земель.