Zmiany klimatyczne, gwałtowne, ekstremalne zmiany pogody i niekorzystne warunki meteorologiczne stały się faktem już nie tylko dla krajów globalnego południa, ale też Europy i Polski. Brak wody, przedłużające się susze i pustynnienie gruntów w największym stopniu nadal dotykają kraje o cieplejszym klimacie, ale wraz z ogrzewającą się planetą światowe rolnictwo stoi przed ogromnymi wyzwaniami. A jeśli nie da się zatrzymać zmian, trzeba się do nich przystosować.
Dlatego właśnie badacze z MIT (Massachusetts Institute of Technology) przy współpracy Politechniki w Maroko postanowili wykorzystać naturalnie występujący w roślinach proces, który pozwoli ziarnom przetrwać suszę w czasie kiełkowania, a także dostarczy dodatkowych wartości odżywczych.
Co ciekawe, proces, o którym mowa, jest całkiem prosty i tani, a jak twierdzą naukowcy, może zostać szeroko wykorzystany w rejonach, gdzie gleby są suche i jałowe.
Dwuwarstwowa ochrona
Badania opierały się na wieloletnich efektach pracy profesora Benedetto Marelliego, wykładowcy MIT oraz jego współpracowników – zespół profesora Marelliego skupia się na powłokach otaczających ziarna. Poprzednio naukowcy wytworzyli powłokę na nasionach, która chroniła przed zbytnio zasoloną glebą, tym razem była to gleba zbyt sucha i jałowa do wzrostu.
Wytworzona przez nich warstwa jest inspirowana taką występującą naturalnie – między innymi w nasionach bazylii i chia. Powłoka stworzona przez naukowców ma podobną do żelu formę, która trwale wiąże wilgoć i otula ziarno.
Druga, wewnętrzna warstwa zawiera zachowane mikroorganizmy (rhizobacteria) oraz składniki pokarmowe, wspierające ich wzrost. Kiedy bakterie będą miały kontakt z podłożem i wodą, zatrzymają i zwiążą azot w glebie, w ten sposób dostarczając nasionom nawozu do lepszego wzrostu. Naukowcom zależało na tym, żeby jak najbardziej zwiększyć odporność ziaren – nie tylko na suszę, ale i na brak składników odżywczych. Samo namnażające się bakterie, wiążące azot, to uniezależnienie od nawozów.
Testy przeprowadzone na ziarnach w glebie z Maroka miały o tyle pozytywne rezultaty, że naukowcy rozpoczynają badania polowe.
Bezpośrednio na gospodarstwie
Badaczom zależało również na tym, żeby efekty pracy wprowadzić do powszechnego użytku – również na gospodarstwach, szczególnie w krajach rozwijających się, tych dotkniętych największą suszą. Jak zaznaczali, proces otoczkowanie nasion jest tak łatwy, że rolnicy mogliby robić to sami – pierwsza, wewnętrzna warstwa powstaje poprzez zanurzenie nasion, drugą natomiast można je spryskać.
Naukowcy uważają jednak, że ze względów ekonomicznych rozsądniejszym wyjściem jest przeprowadzenie procesu w odpowiednich zakładach nasiennych, które są lepiej przystosowane chociażby do utrzymania optymalnych warunków dla rozwoju rhizobakterii.
Materiały do produkcji powłoczek, jak zaznaczał profesor Marelli, są od dawna szeroko wykorzystywane w przemyśle i dostępne. Co więcej, są w pełni biodegradowalne, a część można uzyskać z odpadów żywnościowych. I chociaż proces otoczkowania ziaren zwiększyłby koszt zakupu, to jednocześnie następuje redukcja kosztów nawożenia azotem i nawodnienia pól. Dokładny stosunek kosztów i przychodów naukowcy chcą wyliczyć w dalszych krokach.
Są pierwsze efekty
Do tej pory naukowcy przebadali wpływ dodatkowych warstw na fasolę zwyczajną. Zarówno masa korzeniowa, wysokość łodygi, zawartość chlorofilu jak i inne cechy wzrostowe zyskały znacznie po otoczeniu nasion. Badacze czekają jednak jeszcze na najważniejszy z punktu widzenia rolnika wynik: wysokość plonu. Spodziewają się wysokiego zbioru, biorąc pod uwagę, jak rośliny radzą sobie w suchych i jałowych warunkach do tej pory.
Zachęceni dotychczasowymi sukcesami, już wkrótce wypróbują dodatkowe, ochronne warstwy pomocnicze na innych ziarnach, uprawianych na całym świecie. Możliwe, że w przyszłości uda im się stworzyć powłokę chroniącą przed sezonowymi ulewami występującymi na przemian z ekstremalnymi suszami i innymi problemami, które tworzy coraz mniej przewidywalny klimat.
al na podst. ScienceDaily
fot. pixabay
