Orxus universiteti tadqiqotchilari nitrifikatsiya qiluvchi tuproq bakteriyalarini sintetik nitrifikatsiya inhibitörleri kabi kuchli tarzda bostiruvchi yettita tabiiy bug‘doy ildizi birikmasini aniqladilar va qo‘shimcha kimyoviy moddalar yoki hosil qurbonligini talab qilmasdan ko‘proq qo‘llaniladigan azotni saqlaydigan bug‘doy navlarini ko‘paytirish yo‘lini ochdi.
Qishloq xo'jaligida azot muammosi davom etmoqda
O'g'it sifatida qo'llaniladigan azotning yarmidan kamrog'i aslida ekinlar tomonidan so'riladi, qolgan qismi esa suv yo'llariga yuvilishi yoki azot oksidi, kuchli issiqxona gazi sifatida atmosferaga gazsimon emissiya natijasida yo'qoladi. O'nlab yillar davomida asosiy javob ammiakning mikrobial nitratga aylanishini sekinlashtiradigan, ammo qimmatga tushadigan, takroriy qo'llashni talab qiladigan va maqsadli bo'lmagan tuproq organizmlariga ta'sir ko'rsatishi mumkin bo'lgan sintetik nitrifikatsiya inhibitörleri, kimyoviy moddalarni qo'llash tezligi bo'yicha tartibga soluvchi cheklovlar bo'lib kelgan.
Doktorlikdan keyingi tadqiqotchi Purna Kumar Xatri boshchiligidagi Orxus jamoasi bug'doyning o'zi biologik jihatdan bu funktsiyani bajara oladimi yoki yo'qligini tekshirdi. Ularning ishi biologik nitrifikatsiyani inhibe qilishga qaratilgan bo‘lib, bu jarayonda o‘simlik ildizlari ammoniyni ko‘proq yuviladigan nitrat shakliga-o‘tkazish uchun mas’ul bo‘lgan nitrifikator mikroblarni bostiruvchi tabiiy birikmalarni chiqaradi.
Benzoksazinoidlar nima?
Benzoksazinoidlar bug'doy, makkajo'xori va javdar kabi don ekinlari tomonidan tabiiy ravishda ishlab chiqariladigan ikkilamchi metabolitlar bo'lib, o'simliklarni hasharotlar, begona o'tlar va nematodalardan himoya qilishdagi roli uchun an'anaviy ravishda o'rganiladi. Orxus tadqiqotchilari Nitrosomonas europaea, namunali nitrifikatsion bakteriya bilan bioluminesans tahlili yordamida 18 xil benzoksazinoid birikmalarini skrining qildilar va yettita -, jumladan, BOA, MBOA, DIBOA va DIMBOA - nisbatan past konsentratsiyani kuchli bostirishga qodirligini aniqladilar. Ushbu birikmalar tashqaridan emas, balki o'simlikning o'zi tomonidan ishlab chiqariladi va chiqariladi, ular sintetik ingibitorlarga qaraganda tubdan farqli etkazib berish mexanizmini taklif qiladilar: doimiy, lokalizatsiya o'simlik mavjud azotni qaerda va qachon himoya qilishi kerak.
Muhandislik bug'doy chiziqlari ta'sirni kuchaytirish mumkinligini ko'rsatadi
Tadqiqotda bug'doyning an'anaviy ota-ona chizig'i biologik nitrifikatsiyani inhibe qilish xususiyatlarini kuchaytirishi ma'lum bo'lgan yovvoyi o't bo'lgan Leymus racemosus xromosoma bo'lagini olib yuruvchi ikkita bug'doy liniyasi bilan taqqoslandi. Gidroponik usulda o'stirilgan liniyalar faol benzoksazinoidlarning asosiy liniyaga qaraganda ancha yuqori kontsentratsiyasini chiqardi va ularning ildiz ekssudati nitrifikatsiyani ikki baravar kuchli bosdi -, natijada o'lchangan yuqori birikma kontsentratsiyasi bilan bevosita bog'liq.
Tadqiqotchilar tomonidan keltirilgan modellashtirish ishlari shuni ko'rsatadiki, biologik{0}}nitrifikatsiyani{1}}inhibe qilish-qobiliyati mavjud bo'lgan ekinlar azot yo'qotilishini 20% dan 30% gacha kamaytirishi mumkin va erta dala sinovlari bu xususiyat bilan bog'liq hosildorlikka hech qanday jarima solmasligini ko'rsatdi, ya'ni dehqonlar o'rim-yig'im hajmi bilan taqqoslanadigan darajada kamroq o'g'it ishlatishlari mumkin. Xatrining ta'kidlashicha, samaradorlik unchalik katta bo'lmagan taqdirda ham imkoniyat kattaligi muhim: "Agar siz haqiqiy dala sharoitida azotdan foydalanish samaradorligini-hatto o'n foizga oshirsangiz, o'g'it va chiqindilarni mutlaq tejash juda katta bo'ladi".
Kimyodan naslchilik maqsadiga qadar
Uzoq{0}}muddatli maqsad kimyoviy topilmalarni naslchilik strategiyasiga aylantirishdan iborat: tadqiqotchilar qaysi biosintetik yo‘llar eng samarali nitrifikatsiyani inhibe qiluvchi birikmalar hosil qilishini aniqlagandan so‘ng, o‘simlik selektsionerlari fermerlardan amaliyotni o‘zgartirishni yoki yangi mahsulot sotib olishni talab qilmasdan, xususiyatlarni kuchliroq ifodalovchi bug‘doy navlarini tanlashi mumkin. Tadqiqot kengroq xalqaro CropSustain loyihasining bir qismi boʻlib, unda parallel tadqiqot guruhlari ushbu xususiyatlarning tuproq mikrobiomalari va -maqsadli boʻlmagan organizmlarga uzoqroq vaqt oraligʻida - qanday taʼsir qilishini oʻrganmoqda, bu savol, hatto asosiy biologiya mustahkam boʻlsa ham, tartibga solish va tijorat maqsadlarida foydalanish uchun muhim.
Bu topilmalar Hormuz boʻgʻozi uzilishidan keyin global azot bozorlari oʻzgaruvchanligicha qolayotgani sababli yetib keldi, bu esa karbamid narxini qisman tuzatishdan avval-bu yil boshida rekord darajaga yaqin koʻtardi. Bugʻdoy navlarini nitrifikasiyalash-koʻp yillik ufqda davom etishini inhibe qilish bilan birga, tadqiqot mikrobial azot bilan bir qatorda - oʻsib borayotgan biologik muqobillar toʻplamiga-kompaniyalar tomonidan tijoratga solingan mahsulotlarni, shu jumladan, Pivot-madaniy sohani qisqartirishi mumkin boʻlgan -qoʻshimchalar kiritadi. sintetik azot kirishlariga tizimli bog'liqlik.
"Benzoksazinoidlar bug'doyda biologik nitrifikatsiyani inhibe qilish uchun nomzod birikmalar sifatida" tadqiqoti O'simliklar fiziologiyasi va biokimyosida nashr etilgan va Kopengagen universiteti, Aberdin universiteti va Meksikaning Xalqaro makkajo'xori va bug'doyni yaxshilash markazi (CIMMYT) bilan hamkorlikda o'tkazilgan.
