Репортаж от Wedoany，Команда Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences) совместно с партнёрами разработала двухслойное нанопокрытие для обёртывания азотфиксирующих бактерий Klebsiella variicola W12. Это покрытие защищает бактерии от ультрафиолетового излучения, засухи, окислительного стресса и перепадов температуры, позволяя им лучше выживать на листьях риса и фиксировать азот.
В исследовании, опубликованном в журнале «Nature Food», отмечается, что бактерии заключены в двухслойную оболочку из таниновой кислоты, ионов железа и альгината натрия. Внешний слой использует металл-фенольные сети (metal-phenolic networks) для обеспечения антиоксидантной и ультрафиолетовой защиты, а внутренний слой из альгината натрия улучшает влагоудержание и образование биоплёнок. Такие факторы листовой среды, как ультрафиолет, засуха и колебания температуры, обычно приводят к быстрой гибели микроорганизмов, однако данное покрытие эффективно продлевает время выживания бактерий на поверхности листьев.
В гидропонных условиях через 14 дней после внесения эффективность колонизации покрытых бактерий на поверхности листьев риса была в 3,3 раза выше, чем у непокрытых. Эти бактерии обеспечили 27,89% общего содержания азота в растениях, что более чем вдвое превышает показатель необработанных бактерий, а через 54 дня увеличили сырую массу растений в 1,4 раза. В полевых испытаниях с сортом риса Мэйлянъю (Meiliangyou) сухая масса семян и общая биомасса на участках с покрытием были выше, чем на контрольных участках без обработки.
Результаты исследования помогают решить ключевые проблемы, стоящие перед листовым биоудобрением. В настоящее время большинство коммерческих азотфиксирующих микробных продуктов колонизируются через семена или корневую зону, поскольку микроорганизмы обычно не могут выжить на листьях достаточно долго. Коммерческие продукты таких компаний, как Pivot Bio, колонизируясь через корневую зону, могут заменить около 20–25% потребности кукурузы в азоте. Новый листовой метод может обеспечить биологическим азотом больше типов культур на поздних стадиях вегетации, дополняя существующие технологии.
Исследователи отмечают, что от лабораторных и предварительных полевых исследований до коммерческого применения предстоит ещё много работы, включая оптимизацию рецептур покрытий для разных культур и климатических условий, оценку безопасности материалов нанопокрытий в сельскохозяйственных масштабах, разработку экономически эффективных производственных процессов и получение нормативных разрешений. В комментарии, опубликованном в журнале «Nature Biotechnology», говорится, что эта технология является важным шагом на пути к практическому листовому биоудобрению.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
