Естественные почвенные антибиотики — альтернатива агрохимикатам
Несколько природных антибиотиков могут контролировать заболевания и улучшать здоровье сельскохозяйственных культур, предлагая альтернативу химическим средствам, используемым в сельском хозяйстве.
«Все, что нужно сделать, — это сделать ваше микробное сообщество счастливым», — заявила Линда Томашоу на симпозиуме в рамках национальной встречи Американской ассоциации содействия развитию науки (AAAS). Она была одним из нескольких ученых, выступавших на тему «Как микробы могут помочь накормить мир».
Томашоу, исследователь-генетик из USDA-ARS и адъюнкт-профессор фитопатологии в Университете штата Вашингтон, отметила, что перед учеными, фермерами и промышленностью открыта возможность для разработки коммерческих применений корневых бактерий, которые могут защищать остальные части растения.
Однако, по ее словам, наука традиционно концентрировалась на обработке надземных частей растения. «Гораздо меньше понимания о механизмах защиты растения, доступных под землей», — сказала Томашоу.
В последние годы, по ее словам, инструменты молекулярной биологии помогли ученым понять микробные и молекулярные процессы бактерий в ризосфере — слое почвы рядом с корнями, включая то, как антибиотики там могут подавлять болезни растений. «Они являются первой линией обороны», — сказала она.
Одно конкретное заболевание, Take-all, вызывает потери более чем на $1 млрд в год, вызывая гниение корней и лишая растения воды и питательных веществ. Его часто находят в почвах, где постоянно высаживают пшеницу, чья прибыльность не поощряет фермеров сажать альтернативные культуры, которые могли бы прервать циклы болезни.
В некоторых районах восточного Вашингтона, по словам Томашоу, фермы видят несколько десятилетий непрерывного выращивания пшеницы. Эти же почвы, в свою очередь, имеют высокую плотность бактерии Pseudomonas fluorescens, производящей соединение под названием DAPG, которое может подавлять грибок Take-all.
Такие полезные бактерии создают так называемые супрессивные почвы. В различных обстоятельствах, сказала Томашоу, они помогают контролировать почвенные патогены с минимальным использованием коммерческих фунгицидов и других химикатов. Должно быть возможно получить аналогичные результаты с коммерчески доступным почвоулучшителем, если ученые, промышленность и фермеры примут вызов и затраты на вывод живого организма на рынок.
«Если сопоставить это со стоимостью разработки нового химиката, это действительно не стоит дороже, — сказала она, — и это устойчивая альтернатива использованию химических веществ».