Исследователь утверждает, что цианобактерии могут помочь регулировать азот на благо Чесапикского залива

Исследования показывают, что новый подход к использованию бактерий для снижения насыщенного питательными веществами стока с сельхозугодий может поддержать усилия по восстановлению Чесапикского залива, где улучшение качества воды остается труднодостижимой целью. По словам Мэри-Энн Бранс, доцента кафедры экосистемных наук и менеджмента Колледжа сельскохозяйственных наук Университета Пенсильвании, эти организмы, называемые цианобактериями, уникальны своей способностью поглощать и иммобилизовывать избыток азота в перенасыщенных почвах, а также «фиксировать» или добавлять углерод и азот из воздуха в истощенные почвы.

Цианобактерии естественным образом встречаются в некоторых почвах. Если их можно культивировать и шире внедрять, они смогут заменить часть удобрений, которые сейчас вносят фермеры. Колонии цианобактерий образуют сине-зеленую биопленку на поверхности почвы, чаще всего осенью после уборки урожая. По оценкам Бранс, их азотфиксирующая способность может заменить до 25 фунтов промышленного азотного удобрения на акр.

«Но что самое главное, цианобактерии и связанные с ними мхи и водоросли могут поглощать избыток азота, предотвращая его потери со стоком или выщелачиванием, и высвобождать его медленнее в течение вегетационного периода. Эти биопленки также делают поверхность почвы более связной и устойчивой к эрозии, и они не будут фиксировать азот из воздуха, если он уже есть в почве», — отмечает Бранс. Она подчеркивает, что цианобактерии — это потенциальный инструмент для повышения эффективности использования азота не только в бассейне Чесапикского залива, но и во всем мире.

При поддержке гранта RAIN (Research Applications for Innovation) Колледжа сельскохозяйственных наук Бранс и аспирант по экологии Синь Пэн экспериментируют с методами крупномасштабного выращивания колоний цианобактерий с целью лицензирования технологии сельскохозяйственной компании. Они выделили цианобактерии из почв на исследовательской ферме и вырастили достаточное количество в фотобиореакторах для экспериментов в теплицах. В первый год проекта было показано, что биомасса цианобактерий на поверхности почвы увеличивается в 5–10 раз за 40 дней и может снова расти после высыхания почвы в течение двух и более месяцев.