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

Аргентинская компания добивается коммерциализации засухоустойчивой ГМО пшеницы в США

Аргентинская компания добивается коммерциализации засухоустойчивой ГМО пшеницы в США

Внедрение нового сорта ГМ-пшеницы, который дает прибавку урожая 20% даже в засуху, поддерживает американская пшеничная промышленность Bioceres, биотехнологическая компания из Аргентины, объявила в понедельник 27 июня, что американское Управление по санит...

Картофель возглавил топ самой популярной экспортной сельхозпродукции из Египта

Картофель возглавил топ самой популярной экспортной сельхозпродукции из Египта

Экспорт картофеля из Египта достиг рекордного уровня с начала 2022 года В Министерстве сельского хозяйства и мелиорации Египта сообщили, что общий объем экспорта сельскохозяйственной продукции за период с 1 января 2022 года по конец июня превысил 3,75 мл...

Болгарские сорта озимой пшеницы востребованы в Турции

Болгарские сорта озимой пшеницы востребованы в Турции

Болгарский сельхозинститут в Добрудже смог хорошо заработать на продаже семян 14 июня 2022 года на Опытной станции сои и зерновых Добруджинского сельскохозяйственного института (ДЗИ) Сельскохозяйственной академии состоялся День открытых дверей болгарских...

Ленинградская область продает земли под огороды по выгодной цене

Ленинградская область продает земли под огороды по выгодной цене

Инициативные огородники области получают гранты Земельные участки, находящиеся в собственности региона, а также те, на которые государственная собственность не разграничена, огородники-арендаторы смогут выкупить за 15% от кадастровой стоимости. Соответс...

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...

На Дону с трети уборочных площадей получено свыше 4 млн тонн зерна нового урожая

На Дону с трети уборочных площадей получено свыше 4 млн тонн зерна нового урожая

В Ростовской области продолжается хлебоуборочная кампания. Все хозяйства региона включились в уборочную страду По результатам уборочной кампании 2022 на 11 июля средняя урожайность превышает показатели прошлого года. «К сегодняшнему дню донские аграрии ...

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....

Ставрополье формирует производство чисто российского урожая

Ставрополье формирует производство чисто российского урожая

Аграрии региона обеспечены семенами российской селекции на озимый сев У ставропольских аграриев сейчас самая горячая пора – уборка зерновых и зернобобовых культур. Однако, не за горами предстоящий сев озимых культур под урожай 2023 года. Это стало одной...

востью к гербицидам создан для производства биодизеля

востью 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...