Генно-отредактированные почвенные бактерии могут стать третьим источником азота для кукурузы

Исследование Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне показывает, что генно-отредактированные бактерии могут поставлять эквивалент 10–35 фунтов азота из воздуха на акр в течение раннего роста кукурузы, что может снизить зависимость культуры от азотных удобрений.

Работа опубликована в Agronomy Journal.

Исследователи протестировали продукты компании Pivot Bio — PROVEN и PROVEN 40, содержащие один или два вида почвенных бактерий соответственно, способных превращать атмосферный азот в доступные для растений формы. Отредактированные версии усиливают активность ключевого гена, участвующего в фиксации азота, делая больше питательного вещества доступным для растений. При внесении во время посадки бактерии колонизируют корни растений, доставляя питательные вещества туда, где они больше всего нужны.

Цель исследования: Проверить заявление компании о том, что биологически фиксированный азот может заменить до 40 фунтов азотных удобрений на акр, и оценить величину и сроки этого эффекта.

Методология:

• Продукты вносили при посадке в течение трёх полевых сезонов.
• Использовали стандартные агрономические практики для кукурузы с внесением азотных удобрений в дозах 0, 40, 80, 120 или 200 фунтов на акр.
• Измеряли содержание азота в тканях растений на стадии V8 (восемь полностью развернутых листьев) и R1 (появление метёлки), а также урожайность зерна в конце каждого сезона.
• Разбавление стабильного изотопного азота в растении и почве показало, что дополнительное поглощение азота на инокулированных участках происходило из атмосферы.

Результаты:

• Инокулянт увеличил вегетативный рост кукурузы, накопление азота, количество зёрен и урожайность в среднем на 2 бушеля с акра при всех уровнях азотных удобрений.
• При умеренных нормах азота урожайность увеличивалась до 4 бушелей с акра.
• Этот эффект был эквивалентен 10–35 фунтам азотных удобрений на акр в ранний период роста, но к концу сезона снизился примерно до 10 фунтов.

Выводы и перспективы:

"Общий отклик урожайности был положительным, но скромным... Ясно, что удобрения по-прежнему необходимы", — отметил старший автор исследования Фред Белоу.

Без достаточного азота растение не может поддерживать ни себя, ни инокулированные микробы, поэтому эффективность инокулянта значительно снижается в отсутствие некоторого количества удобрений.

Хотя продукты в их нынешнем виде не могут заменить синтетические удобрения, технология демонстрирует потенциал. Она может быть полезна на участках поля с дефицитом азота в почве или потерей удобрений, выступая в качестве третьего источника азота.

"Возможно, азотфиксирующий инокулянт может снизить потребность в этих дополнительных 20 фунтах ["страхового" азота], и это может оказать большое влияние в масштабах всех акров Кукурузного пояса", — сказал соавтор Коннор Сайбл.