Кремний может снизить потребность риса в фосфорных удобрениях

Рисовые фермеры зависят от фосфорных удобрений для максимизации урожайности этой основной продовольственной культуры, питающей более половины населения мира. Однако запасы этого питательного вещества, доступные для добычи, ограничены.

Используя сверхъяркий свет источника синхротронного излучения Canadian Light Source (CLS) в Университете Саскачевана, немецкие исследователи изучили образцы почвы с рисовых полей Китая, чтобы понять, как кремний может снизить потребность в фосфорных удобрениях и сделать рисоводство более устойчивым.

Доктор Йорг Шаллер и его коллеги обнаружили, что кремний, который также играет ключевую роль в выращивании риса, может замещать фосфор в почве и мобилизовать его, делая доступным для поглощения растениями. Фосфор связывается с железом в почве, становясь недоступным для растений.

«Если все места связывания заняты кремнием, для фосфата не остаётся места. Это означает, что вам нужно только половина удобрений», — сказал Шаллер из Исследовательского центра сельскохозяйственных ландшафтов им. Лейбница (ZALF).

Изучив с помощью сканирующей просвечивающей рентгеновской микроскопии на CLS множество образцов почвы с рисовых полей, используемых для выращивания риса от 50 до 2000 лет, исследователи смогли лучше понять, как и почему кремний и фосфор связываются с почвой.

Широкий диапазон возраста почв позволил команде точно увидеть, сколько времени требуется для истощения запасов кремния и насыщения почвы фосфором.

«Это действительно ценно — иметь возможность изучить так много образцов. Выращивание риса практиковалось очень долго... использовать такие образцы действительно интересно», — отметил Шаллер.

Поскольку фосфор критически важен для роста риса и многих других культур, поиск более устойчивых решений для стимулирования роста риса — например, использование более дешёвых и доступных кремниевых удобрений для предотвращения насыщения почвы фосфором — имеет решающее значение для мирового продовольственного снабжения.

«Это действительно важно для человечества. Если бы мы могли снизить потребность в фосфорных удобрениях, это было бы действительно важным достижением», — заключил Шаллер.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.