Инфракрасный свет выявляет полезные микробы

Инфракрасная спектроскопия позволяет быстро обнаруживать полезные грибы на корнях в почве, согласно исследованию почвоведа Министерства сельского хозяйства США (USDA) Франсиско Кальдерона.

Этот тип спектроскопии стал устоявшейся практикой для быстрого и надежного анализа качества зерна и кормов, а также для других сельскохозяйственных нужд, отчасти благодаря работе ученых Службы сельскохозяйственных исследований (ARS), главного внутриведомственного научно-исследовательского агентства USDA.

Однако Кальдерон, работающий в Центральном отделе исследований управления ресурсами Великих равнин ARS в Акроне, штат Колорадо, первым изучил возможность использования этой технологии для обнаружения грибково-корневых ассоциаций в почвах.

Способность быстро анализировать полевые почвы на наличие этих полезных грибов, называемых микоризными, позволит ученым оценивать, какие севообороты или другие методы земледелия увеличивают их популяцию. Это важно по всей стране для повышения урожайности, и особенно критично в полузасушливых районах, таких как Центральные Великие равнины.

Микоризные грибы живут в симбиотических отношениях с растениями. Грибы расширяют возможности растений, поглощая питательные вещества и воду, до которых корням растений было бы трудно добраться. Взамен грибы питаются источниками углерода, которые предоставляют растения.

Кальдерон отмечает, что этот тест может упростить, ускорить и сделать более объективными измерения микоризы в образцах корней по сравнению со стандартным методом визуальной оценки под микроскопом. Кальдерон разработал методику совместно с почвоведами ARS Вероникой Акоста-Мартинес (Лаббок, Техас) и Мерлом Виджилом (Акрон, Колорадо). В исследовании также участвовали микробиолог ARS Дэвид Доудс (Уиндмур, Пенсильвания) и химик ARS Джеймс Ривз (Белтсвилл, Мэриленд).

Ученые измерили отражение инфракрасного света от высушенных порошкообразных образцов корней моркови. Они обнаружили, что хитин клеточной стенки и жирные кислоты в микоризных грибах имеют отчетливые спектральные сигнатуры, поглощая инфракрасное излучение на длинах волн, отличных от стандартных образцов хитина и жирных кислот, а также от образцов корней без микоризы.

Они планируют изучить спектральные свойства других видов сельскохозяйственных культур и грибов, чтобы выяснить, существуют ли универсальные спектральные сигнатуры для этой важной группы организмов.