Нова технологія, яка розроблена в Массачусетському технологічному інституті, забезпечує насіння захисним покриттям, яке також містить необхідні поживні речовини для швидкого проростання рослин. Дана технологія дозволяє вирощувати сільськогосподарські культури навіть на неродючих ґрунтах.
Однією з найсерйозніших проблем сучасності залишається виснаження ґрунтових ресурсів. Вирубка лісів, варварська експлуатація, ерозія та опустелювання скорочують площі родючих земель. Населення Землі зростає, і забезпечити всіх їжею буде все складніше. Саме тому біологи розробляють технології вирощування культур на неродючих землях.
Команда біоінженерів MIT, під керівництвом професора Бенедетто Мареллі, розробили захисне покриття для насіння, призначених до вирощування в несприятливих умовах. Використовуючи нитки природного шовку, вони занурили їх в розчин, що містить трегалозу — вуглевод, здатний захищати клітини від зневоднення. Крім того, до них додали азотфіксуючі бактерії, які природним чином виробляють азотні добрива для рослин.
«Коли я проводив дослідження в цій області, я натрапив на біодобрива, які можна використовувати для збільшення кількості поживних речовин у ґрунті», розповідає Мареллі.
Нагадаємо, що хоча атмосфера навколо нас складається в основному з азоту, отримувати напряму з повітря цей життєво важливий елемент не можуть ні тварини, ні рослини. Весь азот ми отримуємо від бактерій, здатних фіксувати його, переводячи його в відповідну для засвоєння форму, наприклад, нітрати. Рослини витягають їх з ґрунту, де азотфіксацією зайняті міріади мікробних клітин — вони живуть з рослинами в тісному, часто симбіотичного зв'язку.
І хоча азотфіксуючі мікроорганізми зустрічаються в природі по всьому світу, їх дуже важко зберегти поза природного ґрунтового середовища. Але шовк має захисні властивості та допомагає зберегти біологічний матеріал. Мареллі разом з командою вирішили скористатись цією властивістю для збереження ризобактерій.
«Нам спала на думку ідея використовувати шовк для покриття насіння, і як тільки насіння опиниться в ґрунті, воно буде реанімовано», каже Мареллі.
Вимочивши насіння бобових в розчині білка шовку, ризобактерій та трегалози, вчені помістили їх в несприятливий ґрунт. Проведені випробування показали, що завдяки такому захисту, рослини починають нормальний розвиток навіть в пересоленому, зазвичай невідповідному для їх росту, середовищі. А шовкова оболонка незабаром розчиняється і бактерії заселяють ґрунт, розвиваючись паралельно з рослинами.
Однакові насіння в однаковому ґрунті. Нормально розвиватися стало тільки захищене насіння.
На практиці, такі покриття можна наносити на насіння шляхом занурення або розпилення, кажуть дослідники. Процес швидкий та простий, може бути виконаний при звичайній температурі та тиску повітря. Насіння покриваються захисною оболонкою товщиною всього в декілька мікрон протягом декількох секунд. Дана технологія може бути застосована в будь-якому фермерському господарстві.
Зараз дослідники працюють над створенням нових покриттів, які могли б захистити насіння не тільки від засоленого ґрунту, але й зробити їх більш стійкими до посухи. А в наступному році, вчені почнуть пробні посадки вже на відкритих полях в Марокко.
За матеріалами: MIT
