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

Крымская антистрессовая черешня – июльский хит в оздоровительном питании

Крымская антистрессовая черешня – июльский хит в оздоровительном питании

В сезон свежей черешни чашка в день предоставит комплексные преимущества для здоровья Чем темнее цвет черешни, тем она полезнее, считают специалисты. А крымская черешня именно такова. Эти косточковые плоды обладают невероятной питательной ценностью: бога...

Сахарная свекла по стрип-тиллу выращивается в Алтайском крае

Сахарная свекла по стрип-тиллу выращивается в Алтайском крае

28 июня в рамках рабочей поездки в Алтайский край директор Департамента растениеводства, механизации, химизации и защиты растений Минсельхоза РФ Роман Некрасов встретился с руководителем предприятия «Кубанка» (входит в ГК «Доминант») Максимом Золотаревым....

Бактериальные экстракты нематод тестируют в органических виноградниках Испании

Бактериальные экстракты нематод тестируют в органических виноградниках Испании

Во время Международного семинара по виноградарству ученые рассказали о некоторых достижениях в разработке устойчивых методов защиты органических виноградников для борьбы с вредителями и болезнями виноградной лозы, такими как виноградная моль или серая гни...

Полевая победа: свыше 30 млн тонн зерна собрано в России к 21 июля

Полевая победа: свыше 30 млн тонн зерна собрано в России к 21 июля

В России продолжается уборочная кампания 2022. Парадом сельхозтехники завершилась страда в старейшем донском колхозе в связи с рекордным урожаем ранних зерновых культур Текущие темпы уборки и урожайность по ряду сельхозкультур превышают уровень прошлого ...

Орловская область поставляет гречневую крупу в Молдову и Беларусь, лузгу – в Китай и Корею

Орловская область поставляет гречневую крупу в Молдову и Беларусь, лузгу – в Китай и Корею

Орловская область стабильно входит в топ российских регионов по выращиванию гречихи, экспортируя как крупу, так и шелуху на зарубежные рынки В этом году под гречиху орловские аграрии отвели порядка 47,5 тысяч га, а в 2021 на регион пришлось 75% валового ...

тановится альтернативой подсолнечному

тановится альтернативой подсолнечному

В мире формируется рынок нового растительного масла. Это происходит в Индии, так как страна, крупнейший в мире импортер растительных масел пытается справиться с дефицитом продукции, вызванной глобальными перебоями в поставках, и находит альтернативный вар...

Самозанятых пригласили в органическое сельское хозяйство

Самозанятых пригласили в органическое сельское хозяйство

В Совете Федерации РФ подготовили поправки, согласно которым самозанятым предоставляется возможность стать участниками этого рынка Председатель Комитета Совета Федерации по экономической политике Андрей Кутепов подготовил изменения к закону об органическ...

Индия собирается обменивать пшеницу на пальмовое масло

Индия собирается обменивать пшеницу на пальмовое масло

Индийское правительство может разрешить экспорт пшеницы в Индонезию в обмен на пальмовое масло Индия может разрешить экспорт пшеницы для удовлетворения потребностей Индонезии в продовольственном зерне посредством соглашения, согласно которому страна Юго-...

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...