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

Пакистан увеличит производство пищевого масла с 0,7 до 4,8 млн тонн за 10 лет

Пакистан увеличит производство пищевого масла с 0,7 до 4,8 млн тонн за 10 лет

К этому шагу правительство побудили огромные расходы на импорт пальмового масла Пакистанское правительство, стремясь привести страну к самообеспечению продовольственными товарами, особенно пищевым маслом, запланировало увеличение годового внутреннего про...

Российский план по приросту площадей под сельхозкультурами на 1 млн га в сезоне 2022 выполнен

Российский план по приросту площадей под сельхозкультурами на 1 млн га в сезоне 2022 выполнен

Посевная в России выходит на завершающий этап с отличными результатами Ход сезонных полевых работ 2022 и обеспеченность аграриев материально-техническими ресурсами на предстоящий сезон обсудили 14 июня в Минсельхозе РФ на очередном заседании оперштаба, к...

В России в 1,4 раза увеличилось производство плодово-ягодных культур

В России в 1,4 раза увеличилось производство плодово-ягодных культур

Российские аграрии приступили к массовой уборке плодово-ягодных культур. По данным МСХ РФ, на 4 июня собрано 8,8 тыс. тонн, что в 1,4 раза больше показателя за аналогичный период прошлого года  В том числе выращено 4,2 тыс. тонн ягод – преимущественно зе...

йчивостью к гербицидам создан для производства биодизеля

йчивостью к гербицидам создан для производства биодизеля

США и Канада будут развивать производство камелины новых сортов Компания Sustainable Oils, дочерняя компания калифорнийской фирмы Global Clean Energy, позиционирует себя как крупнейший в мире селекционер, производитель семян и покупатель зерна. Недавно к...

Китай окончательно одобрил ГМО сорта сои и кукурузы

Китай окончательно одобрил ГМО сорта сои и кукурузы

Производство этих ГМ культур стало реальной возможностью в КНР О том, почему внедрение ГМ-культур имеет значение для Южной Африки, рассказал в статье на портале allianceforscience.cornell.edu Вандиле Сихлобо, старший научный сотрудник Департамента эконом...

Первые итоги по урожайности зерновых в Крыму 2022

Первые итоги по урожайности зерновых в Крыму 2022

На 4 июня сельхозтоваропроизводителями Крыма убрано ранних зерновых и зернобобовых с площади свыше 67 тысяч га Об этом сообщил министр сельского хозяйства Республики Крым Юрий Мигаль. «Несмотря на выпавшие осадки, которые внесли незначительные корректир...

Высокобелковые сорта гороха и сои для минимальной обработки разрабатывает израильская компания

Высокобелковые сорта гороха и сои для минимальной обработки разрабатывает израильская компания

Компания по селекции семян Equinom оптимизирует сорта гороха на основе искусственного интеллекта, чтобы придать культуре желаемые свойства для пищевых применений Израильская пищевая технологическая компания Equinom сообщила, что создала сорт желтого горо...

ективные рынки АПК в Азии и Африке

ективные рынки АПК в Азии и Африке

Девиз юбилейного 25-го Петербургского международного экономического форума (ПМЭФ) – «Новый мир – новые возможности». В форуме участвуют представители десятков государств. Среди стран, не поддержавших санкции против России (более 180 государств мира), эксп...

Средний показатель урожайности ставропольского зерна в этом сезоне на четверть выше 2021 года

Средний показатель урожайности ставропольского зерна в этом сезоне на четверть выше 2021 года

Менее чем за две недели ставропольские аграрии обмолотили 140 тысяч га К «Ставропольском жатве 2022» на конец июня подключились 24 городских и муниципальных округа.  - Менее чем за две недели наши хлеборобы обмолотили 140 тыс. га — порядка 6,3% всей убо...