Исследования показывают, что Biochar стимулирует рост растений, но снижает их защиту.

Biochar производится, когда древесина сжигается при высоких температурах для получения биомасла, и был предложен в качестве метода геоинженерии. При закопании в почву это богатое углеродом вещество потенциально может удерживать углерод и сокращать выбросы парниковых газов.

Глобальный потенциал биоугля считается большим, при этом до 12 процентов выбросов сокращается за счет внесения биоугля в почву.Многие предыдущие отчеты показали, что biochar может также стимулировать рост сельскохозяйственных культур и урожай, обеспечивая ценную сопутствующую выгоду, когда почва обрабатывается biochar, но механизм, позволяющий это происходить, неизвестен.

Профессор Гейл Тейлор, директор по исследованиям Центра биологических наук Университета, и ее коллеги-исследователи в сотрудничестве с учеными Национального исследовательского совета (CNR) в Италии и Институтом Джеймса Хаттона в Шотландии объяснили, почему biochar оказывает такое влияние. Они опубликовали свои выводы в журнале Global Change Biology Bioenergy.

Они обнаружили, что когда кресс-салат и салат-латук подвергались воздействию увеличивающегося количества биоугля, смешанного с почвой, используя эквивалент до 50 тонн на гектар в год, при внесении в поле рост растений стимулировался более чем на 100 процентов. Впервые одновременно наблюдали за ответом более 10 000 генов, что позволило идентифицировать брассиностероиды и ауксины и их сигнальные молекулы как ключ к стимуляции роста, наблюдаемой в biochar. Брассиностероиды и ауксины — это два гормона, способствующие росту растений, и исследование идет дальше, показывая, что их сигнальные молекулы также стимулировались применением биоугля.

Однако положительное влияние biochar сочеталось с отрицательными результатами для набора генов, которые, как известно, определяют способность растения противостоять атакам вредителей и патогенов. Эти защитные гены постоянно уменьшались после внесения биоугля в почву, например, жасмоновой и сальциклической кислоты и этилена, что позволяет предположить, что культуры, выращенные на биочаре, могут быть более восприимчивыми к атакам вредителей и патогенов.

Это было неожиданным открытием и предполагает, что при воспроизведении в поле в более крупных масштабах может иметь большое значение для использования biochar на товарных культурах.Профессор Тейлор, который координировал исследование, говорит: «Наши результаты дают самое первое представление о том, как biochar стимулирует рост растений — теперь мы знаем, что рост клеток стимулируется как в корнях, так и в листьях, и это, по-видимому, является следствием сложная сигнальная сеть, которая сосредоточена вокруг двух гормонов роста растений.

Однако открытие защитных генов растений было совершенно непредсказуемым и могло иметь серьезные последствия для коммерческой разработки и внедрения biochar в будущем. Любой риск для сельского хозяйства, вероятно, предотвратит широкое использование biochar, и теперь нам нужно увидеть, какие вредители и патогены чувствительны к изменениям экспрессии генов .. "


Портал обо всем