растениеводство

Без микробных инокулянтов трансгенная соя не смогла раскрыть свою фосфорную эффективность на кислой почве

В последние десятилетия достигнут впечатляющий прогресс в производстве, коммерциализации и использовании микробных инокулянтов благодаря их преимуществам экологичного повышения урожайности при низких затратах. Более того, с развитием технологий омики и биоинформатики использование инокулянтов становится все более жизнеспособной стратегией управления сложными взаимодействиями ризосферы для подавления болезней и повышения продуктивности культур. Китайская ГМО соя, созданная с повышенной эффективностью фосфорного питания, раскрыла свой потенциал на кислой почве лишь при инокуляции микоризными грибами.
Кислые почвы, характеризующиеся низким pH и плохой доступностью фосфора, создают серьезные проблемы для роста и продуктивности растений, включая сою. Традиционные методы повышения уровня фосфора в почве включают внесение химических удобрений, что может иметь негативные последствия для окружающей среды. Микоризные грибы предлагают многообещающую альтернативу, улучшая поглощение питательных веществ и улучшая здоровье почвы.

Кислые почвы занимают большую часть потенциальных сельскохозяйственных угодий в мире, а их характеристики: низкое значение pH, высокая токсичность алюминия и низкий биодоступный фосфор напрямую влияют на корни сельскохозяйственных культур и препятствуют поглощению воды и питательных веществ, тем самым снижая рост и урожайность.

Помимо того, что соевые бобы являются важным источником белка и масла, они также считаются одними из пионеров в области улучшения почвы и сельскохозяйственного производства из-за их способности фиксировать азот. Однако, большая часть производства сои в мире преимущественно осуществляется в районах с низким уровнем pH, а основные сорта чувствительны к алюминию, что диктует необходимость как в новых сортах, так и использовании микробных инокулянтов.

Исследователи из Нанкинского сельскохозяйственного университета углубились в влияние инокуляции арбускулярных микоризных грибов (arbuscular mycorrhizal fungi, AMF) по сравнению с традиционными фосфорными удобрениями на рост сои. Их результаты были опубликованы в журнале Horticultural Research.

В этом исследовании реципиентный сорт сои «NY-1001» в качестве контроля и трансгенная соя «PT6» (полученная путем вставки гена высокоаффинного переносчика фосфата OsPT6) были выбраны в качестве двух материалов с различной P-эффективностью.

В исследовании сравнивали влияние инокуляции AMF и фосфорного удобрения на рост сои, уделяя особое внимание биомассе растений и составу микробиома ризосферы. Потенциальное преимущество роста трансгенной сои PT6 с более высокой P-эффективностью проявилось только после применения AMF.

Результаты показали, что биомасса сои PT6 увеличилась на 46,74–65,22% при инокуляции арбускулярными микоризными грибами, тогда как само по себе фосфорное удобрение не привело к значительному увеличению роста.

«Таким образом, применение культур с отличными характеристиками требует помощи конкретных и подобранных методов выращивания, таких как соответствующая инокуляция AMF, а не однократное фосфорное удобрение, чтобы добиться преимущества роста на кислой почве с дефицитом фосфора. Сорт PT6 продемонстрировал преимущество роста на кислых почвах при инокуляции AMF, что подчеркивает симбиотические отношения между растением и грибами. Анализ показал, что инокуляция изменила состав микробного сообщества в ризосфере сои, обогатив полезные азотфиксирующие и фосфаторастворимые бактерии. Эти микробные изменения коррелировали с улучшением поглощения питательных веществ и ростом растений. Кроме того, исследование показало, что инокуляция AMF увеличивает численность полезных грибов, что дополнительно поддерживает здоровье и продуктивность растений», отмечают авторы исследования.

Ученые подчеркивают важность своего исследования, которое доказывает пользу инокуляции сои AMF на кислых почвах, и то, что расширение применения микробных инокулянтов к другим культурам и типам почв будет способствовать дальнейшему развитию устойчивых методов ведения сельского хозяйства, которые используют естественные взаимодействия растений и микробов для улучшения сельскохозяйственных результатов.

Источник: academic.oup.com.


СЗР
Made on
Tilda