Прорыв в усвоении азота соей может помочь накормить мир

Биолог из Университета штата Вашингтон Мехтильд Тегедер разработала способ значительно повысить урожайность и качество соевых бобов. Выращенные в теплице растения сои фиксируют из атмосферы в два раза больше азота, чем их природные аналоги, вырастают крупнее и производят до 36% больше семян.

Исследование, недавно опубликованное в журнале Current Biology, представляет собой крупный прорыв в науке об увеличении урожайности сельскохозяйственных культур. Оно может помочь в решении критической задачи общества — накормить растущее население планеты, защищая при этом окружающую среду. Бобовые, к которым относятся соя, горох, фасоль и чечевица, составляют около 30% мирового сельскохозяйственного производства.

«Самое важное следствие нашего исследования — мы можем увеличить количество производимой пищи, не усугубляя сельскохозяйственное загрязнение, просто усилив естественный процесс распределения азота», — заявила Тегедер. Она использовала новый подход, увеличив количество белков, которые помогают перемещать азот от бактерий ризобий в корневых клубеньках к листьям, органам, производящим семена, и другим частям растения. Это создало петлю положительной обратной связи, заставив ризобии фиксировать больше атмосферного азота.

Применение синтетических азотных удобрений связано с высокими затратами энергии, выбросами парниковых газов и загрязнением воды. В развивающихся странах нехватка таких удобрений ведет к низким урожаям. Увеличение естественной фиксации азота может повысить продуктивность бобовых как в промышленных, так и в развивающихся странах, уменьшив или устранив потребность в удобрениях. «Наша работа также потенциально применима к другим культурам, которые не фиксируют азот, но выиграют от более эффективного его усвоения из почвы», — добавила Тегедер.