Прозорий грунт для вирощування культур Bashny.Net

Новоопрацьований прозорий грунт прокинувся світло на секретному світі коренів рослин. Новий матеріал, винайдений біологами, фізиками та хіміками, допоможе поліпшити урожайність та знайти нові способи, щоб уникнути епідемій отруєння їжі.

Рослини поглинають воду і мінерали через кореневу систему, яка набагато більше, ніж вищеземні частини рослин. Вчені раді дізнатися більше про корені, але більшість інформації залишається прихованим підземелля.

«Тих пір дуже багато, щоб відкрити в грунті, і ми не знаємо, що», – розповідає теоретичний біолог Lionel Dupuy of James Hutton Institute in Dundee, Шотландія.

Вже два роки випробувань і помилки, а саме, ретельний вибір кислотності, розміру зерна і поживного вмісту в ряді штучних матеріалів, таких як грунт і зволоження спеціальними рідкими розчинами. У результаті Дупуй і колеги змогли розробити прозорий грунт, в якому вирощувати рослини. Матеріал дозволяє створити об'ємний образ ризосфери - ґрунтова зона, де розвиваються корені рослини і пов'язані організми.





Грунт виготовлений з гранул, що вимірювальні 350-1600 мкм з синтетичного матеріалу, відомого як нудота. У зв'язку з його здатністю контролювати потік провідних іонів, ця речовина часто знаходить застосування в енергетичних паливних клітинах. Минулі дослідження показали, що матеріал має ще одну унікальну властивість: шари бактерій можуть розвиватися на мембранах носової кістки. Крім того, вчені дізналися про зміну зернових зношень таким чином, щоб зв’язати іони в навколишньому рідкому розчині, змиваючи хімію природного грунту.

Самий штучний грунт непрозорий. Але коли він насичений спеціальним розчином на основі води, отримана суміш хімічних речовин, взаємодіє один з одним, починає вогнегасати світло, забезпечуючи прозорість. Аналогічний ефект може спостерігатися шляхом зменшення однієї чистої скляної посудини в іншу чисту скляну посудину і заповнення меншої ємності і простору між судинами з розчинником фарби. В результаті з'являється, що зникне менша ємність.

Незважаючи на те, що цей матеріал не відмінно імітує реальний грунт, його фізичні і хімічні властивості досить близько. Незалежні вчені вважають, що дослідження є величезним прогресом. Це абсолютно новий спосіб знайти коріння реалістично, що відкриває можливості для вивчення фізіології рослин і методів вирощування рослин, а також для розслідування взаємодій між рослинами і мікробами.





Дупуй і його колеги використовували прозорий грунт, щоб проаналізувати, наскільки потенційно смертельно Е. coli при взаємодії з корінці салату. Незважаючи на те, що E. coli є корисним мікробом в нашому кишечнику, який бореться з шкідливими бактеріями і навіть може виробляти необхідні вітаміни, небезпечні сорти можуть викликати серйозну харчову отруєння. Дослідники використовували генетично модифіковану версію кишкової палички з зеленим флуоресцентним білком желейних риб, щоб спостерігати, як воно поводиться в взаємодію з салатом. Вони виявили, що бактерії утворюють мікроколони в зоні кореня, які, очевидно, допомагають їм вижити за межі кишечника.

«Якщо ми можемо розібратися в шляхах забруднення, то ми можемо розробити стратегії для обмеження виходу кишкової палі в харчову мережу», - сказав Дупуй. Ми не розуміємо, як E. coli входить в мережу продуктів, особливо свіжі продукти.

Матеріал може використовуватися для вивчення поширення та передачі інших інфекцій через грунт. Наприклад, нематодні черв'яки передають віруси на посіви, а за допомогою прозорого грунту можна вивчити їх харчові характеристики.

Винахід може також допомогти проаналізувати корені різних рослин, щоб вирощувати посіви більш ефективними кореневими системами, що дозволяють, відповідно, зменшити споживання води і добрив. Особливості коренів часто не враховують у вирощуванні рослин, так як в умовах грунту дуже важко вивчити продуктивність кореневої системи. Прозорий грунт відкриває нові можливості в цій області. Наприклад, дослідники можуть генетично модифікувати рослини, щоб основні гормону росту та інші сполуки визначаються флуоресцентними білками. Це допоможе їм відслідковувати циркуляцію цих молекул у живі рослини і побачити, як поводяться коріння. Це пояснить, чому деякі рослини краще, ніж інші в однакових умовах вирощування.

«Якщо ми хочемо зробити посіви більш ефективними, нам необхідно зібрати інформацію на молекулярному рівні для розробки поліпшених способів вирощування рослин з відповідними кореневими системами», – розповідає Дупуй.



Джерело: /users/276