Умное удобрение умеет слушать растения и выполнять приказы

Умное удобрение умеет слушать растения и выполнять приказы В Канаде создают принципиально новое покрытие азотных удобрений, в первую очередь, для пшеницы и рапса
Об этом рассказывает Джефф Мельхиор в статье, опубликованной на портале www.albertafarmexpress.ca.
«Звучит как научная фантастика, но однажды в Канаде появится удобрение, которое активируется только после того, как растение прикажет ему об этом. Такова упрощенная предпосылка в основе исследовательского прототипа «умного» удобрения, в котором используется уникальное химическое вещество, чтобы «прислушиваться» к запросам на питательные вещества из корней растений.
«Понимание концепции почвы как живого организма - идея, открывающая возможности для точного земледелия», - говорит Мария ДеРоса, профессор химии в Карлтонском университете в Оттаве. И хотя еще предстоит проделать большую работу, прежде чем умные удобрения станут коммерчески жизнеспособными, технология имеет отличные перспективы в связи с запросом на экологическое земледелие.
«Если бы мы могли защитить и применять удобрения только в тот момент, когда требуется растению, мы получали бы лучшую эффективность, меньшее воздействие на окружающую среду и экономию денег для фермеров, посколько они удобряют только растение, - поясняет ДеРоса. - Этому процессу способствует фрагмент ДНК, называемый аптамером, который хранится в химическом покрытии гранул мочевины обычного вида. Оно похоже на любое другое удобрение, которое вы когда-либо использовали - просто покрыто другим способом».
Аптамер сворачивается в «карманчик» размером с молекулу, который пристает к целевой молекуле в почве, создавая датчик, который может определять, когда растению нужен азот. Как только сообщение обнаружено, аптамер запускается для высвобождения азота через покрытие в корни растений.
«Покрытие очень тонкое, поэтому будем, что на выходе получится не слишком дорогой или весомый продукт, что следует учитывать, когда имеете дело с удобрениями», - сказала ДеРоса.
Прототип был тщательно протестирован в лабораториях и теплицах, теперь настало время для его исследования в реальных полевых условиях.
«В лабораторных и тепличных условиях мы смогли показать повышение эффективности использования азота до 80 процентов, когда у нас есть удобрения с покрытием по сравнению с удобрениями без покрытия. Но в лабораторных условиях нет засухи и идеальная температура. Теперь мы спрашиваем, можем ли мы по-прежнему увидеть выгоды в неконтролируемой среде полевого типа. Если мы изменим способ удобрения пшеницы, это сильно изменит правила игры», говорит эксперт.
ДеРоса была далека от сельского хозяйства, когда она начала работу с аптамерами - ее внимание было сосредоточено на здоровье человека: «Я изучала, как аптамеры могут быть использованы для доставки лекарства к поврежденной, раковой или больной клетке, но не нацеливаться на здоровую клетку».
Между тем у Карлоса Монреаля, ныне вышедшего на пенсию исследователя из Agriculture and Agri-Food Canada, который сейчас является адъюнкт-профессором-исследователем в Carleton, были свои собственные проблемы. Он искал способы повысить эффективность использования азота, что предотвратило бы нанесение ущерба окружающей среде.
После знакомства ученые поняли, что могут быть полезными друг другу.
Теоретически технология применима для многих сельхозресурсов, говорит ДеРоса: «Многие проблемы в сельском хозяйстве частично связаны с доставкой - пестицид, который на самом деле не нацелен на вредителя, может повлиять на другие виды. То же самое с гербицидом, который выбрасывается в окружающую среду, а не только нацелен на сорняки. Мы начали с азота, но фосфор - еще один ограниченный ресурс, о котором нам нужно беспокоиться. Я думаю, что с помощью этой стратегии можно решить множество проблем. Это просто вопрос поиска тех сигналов, которые являются ключом к разблокировке покрытия и нахождению аптамера, подходящего для данного мероприятия».
Прототип, у которого на данный момент отсутствует торговая марка, предназначен для пшеницы и канолы. ДеРоса говорит, что цель будет заключаться в том, чтобы найти как можно больше культур, которые имеют одинаковые отношения аптамер / сигнал: «Пшеница и канола не очень похожи, поэтому тот факт, что мы нашли один сигнал, который объединил их в одном продукте, был для нас своего рода тестовым мерилом. Люди с большей охотой воспринимают идею одного решения, которое подходит для всех видов культур, а не для какой-то ниши».
Поработав с системами доставки аптамеров как в почву, так и в человеческий организм, ДеРоса считает, что почва может быть намного сложнее: «Диапазон возможностей в почве настолько велик. Так много вариаций. Это большая проблема - попытаться провести адресную доставку или целевое вмешательство в такой сложной среде».
Канадское агентство по надзору за пищевыми продуктами предоставило разрешение на проведение полевых испытаний прототипа».
(Источник: www.albertafarmexpress.ca. Автор: Джефф Мельхиор. Фото: pixabay.com). 
Дата публикации: 24.11.2021
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

сяч тонн действующего вещества минудобрений с начала 2022 года

сяч тонн действующего вещества минудобрений с начала 2022 года

Об этом сообщил министр сельского хозяйства РК Юрий Мигаль в рамках встречи с представителем завода-производителя «Уралхим» Николаем Куркиным «Согласно плану декомпозиции, во второй половине 2022 году планируются поставки порядка 42,5 тысяч тонн в физиче...

Российские рапс с устойчивостью к гербицидам и новые сорта пшеницы представляют на Днях Липецкого поля

Российские рапс с устойчивостью к гербицидам и новые сорта пшеницы представляют на Днях Липецкого поля

7-8 июля на полях Липецкого научно-исследовательского института рапса и на территории Липецкой государственной сортоиспытательной станции в деревне Бруслановке проходят Дни поля Первый день, 7 июля, был посвящен масличным культурам. Специалисты филиала Ф...

Завод по производству удобрений из человеческой мочи успешно работает в Малавии

Завод по производству удобрений из человеческой мочи успешно работает в Малавии

Во всем мире на рынке доминируют промышленные синтетические удобрения, которые зачастую слишком дороги для фермеров развивающихся стран. Но там, где одни видят трудности, другие обнаруживают возможности В Малавии (государство в Южной Африке) 64-летний пр...

у сельскому хозяйству

у сельскому хозяйству

Где начинается точка отсчета экономии удобрения для регенеративных фермеров, пояснили эксперты В условиях роста производственных затрат и снижения прибыльности ферм компания Advancing Eco Agriculture (AEA), одна из лидеров в области регенеративного сельс...

Португалия к концу года станет страной с самым большим количеством автохтонных сортов винограда

Португалия к концу года станет страной с самым большим количеством автохтонных сортов винограда

Национальная цель ученых в области виноградарства – достичь 50 тысяч генотипов внутри одного местного сорта Мировой лидер в области методов сохранения и размножения генетики винограда, Португалия скоро зарегистрирует много новых сортов, чтобы расширить а...

Климатический кризис уже обошелся Германии более чем в 80 миллиардов евро

Климатический кризис уже обошелся Германии более чем в 80 миллиардов евро

Около половины территории Европейского союза попала в аварийную засуху, которая вызовет снижение урожайности в ряде стран и лесные пожары Климатический кризис уже обошелся Германии в сумму свыше 80 миллиардов евро в виде ущерба, вызванного экстремальными...

Усть-Лабинске представили актуальные научно-технические достижения для АПК

Усть-Лабинске представили актуальные научно-технические достижения для АПК

24-27 мая 2022 года в станице Воронежской Усть-Лабинского района Краснодарского края состоялась 22-ая ежегодная агропромышленная выставка «Золотая Нива», организованная при поддержке Министерства сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Красн...

Дизельный арахис должен быть низкозатратным для производства и засухоустойчивым

Дизельный арахис должен быть низкозатратным для производства и засухоустойчивым

Сорта арахиса с повышенным содержанием масла разрабатывают американские ученые для производства биотоплива  Об этом рассказывает Кей Ледбеттер, пресс-службаTexas A&M AgriLife, в статье на портале today.tamu.edu. «Арахисовое масло приводило в действие пе...

а благодаря селекции

а благодаря селекции

Преимущества полбы в условиях участившейся ранней засухи обсудили эксперты на днях поля DLG в Германии. Не забыли и про овес «Овес и полба имеют преимущества в поле и на тарелке, но разница в цене с крупными рыночными культурами в настоящее время велика....