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

Во Владимирской области Россельхозцентр создает цифровую карту семенных посевов

Во Владимирской области Россельхозцентр создает цифровую карту семенных посевов

Увеличение производства высококачественных семян различных сельхозкультур российской селекции – одно из самых актуальных направлений импортозамещения в сельском хозяйстве и обеспечения продовольственной безопасности. Вот почему Минсельхоз России поручил с...

Совершенствование земельного законодательства обсудили в Госдуме

Совершенствование земельного законодательства обсудили в Госдуме

Изменения в законодательстве, направленные на вовлечение в оборот земель сельхозназначения, обсудили на рабочей встрече заместитель председателя Госдумы Алексей Гордеев и заместитель министра сельского хозяйства Светлана Ходнева Минсельхоз РФ комплексно ...

Урожай пшеницы 2022 в ЕС сократится почти на 5%

Урожай пшеницы 2022 в ЕС сократится почти на 5%

Тем временем в некоторых странах ограничение экспорта сельхозпродукции становится популярной практикой Автор Wall Street Journal Юсуф Хан в своей статье отметил, что «Европейский союз столкнулся с разочаровывающим урожаем пшеницы в этом году, поэтому в у...

Рост цен на продукты питания в США достиг новых высот

Рост цен на продукты питания в США достиг новых высот

Американцы недовольны стремительным подорожанием жизни и администрацией Байдена Автор Washington Post Рэйчел Сигел сообщила в своей статье, что «инфляция в мае 2022 (в США) достигла нового пика эпохи пандемии в 8,6 процента по сравнению с годом ранее, пр...

онкуренция

онкуренция

Невзирая на тропический климат и опасения дефицита минеральных удобрений, фермеры Бразилии готовы сделать ставку на пшеницу Рост мировых цен на пшеницу и текущая неопределенность с поставками зерна из России и Украины, соблазняет страны с жарким климатом...

2022 станет годом российской пшеницы

2022 станет годом российской пшеницы

В других странах мира ситуация с производством важнейшей продовольственной культуры складывается не так благоприятно, как в России, которая, по прогнозам и ожиданиям, подтвердит статус главного мирового экспортера пшеницы В майском отчете о спросе и пред...

ет прогрессивную китайскую модель сельского хозяйства и гибридные семена пшеницы из КНР

ет прогрессивную китайскую модель сельского хозяйства и гибридные семена пшеницы из КНР

В Пенджабе рассматривают отмену налога на продажу современных семян гибридов сельскохозяйственных культур. Качественные семена должны быть доступны даже небогатым фермерам для обеспечения продовольственной безопасности и наращивания экспорта Губернатор П...

о края с начала 2022 года превысил 770 тысяч тонн

о края с начала 2022 года превысил 770 тысяч тонн

Управлением Россельхознадзора сертифицировано свыше 770 тысяч тонн зерновых, зернобобовых и масличных культур при экспорте из Алтайского края За 5 месяцев 2022 года сотрудниками Управления Россельхознадзора по Алтайскому краю и Республике Алтай проконтро...

Более 120 российских студентов пройдут практику в «Кубань-Вино»

Более 120 российских студентов пройдут практику в «Кубань-Вино»

«Кубань-Вино» продолжает планомерную работу по подготовке кадрового резерва. В этом году взаимодействие с вузами расширилось, а программа производственного обучения вышла на новый уровень  Компания готовится принять в этом сезоне более 120 студентов из 9...