Дослідники розробили простіший і дешевший метод вимірювання вмісту біологічно активних форм фосфору в ґрунті. Це може допомогти вченим краще зрозуміти, як ця важлива поживна речовина переміщується в екосистемах і підтримує сільське господарство.

Фосфор необхідний для росту рослин і виробництва продуктів харчування, але світові природні запаси фосфору обмежені. Тому знання того, як поживні речовини зберігаються, перетворюються та вивільняються в ґрунті, є важливим для збереження родючих сільськогосподарських угідь, одночасно зменшуючи відходи та шкоду навколишньому середовищу.

Кращий спосіб вимірювання ДНК-зв’язаного фосфору

У дослідженні, опублікованому в Журнал сільськогосподарської та морської наукиміжнародна команда, до складу якої входять дослідники з Університету Султана Кабуса, Інституту Джеймса Хаттона та Оманського агентства з навколишнього середовища, удосконалила лабораторний метод, який використовується для вимірювання ДНК-зв’язаного фосфору (DNA-P) у ґрунті.

ДНК-P є частиною фосфорорганічного пулу, пов’язаного з живими мікроорганізмами. Оскільки мікроорганізми постійно поглинають, перетворюють і вивільняють поживні речовини, ця форма фосфору може надати уявлення про біологічно активну частину циклу фосфору в ґрунті.

Дослідники протестували та модифікували існуючу аналітичну процедуру та застосували вдосконалену версію до 32 різних типів ґрунтів у Великобританії. Оновлений метод тепер легший і дешевший у виконанні, зберігаючи при цьому точність і чутливість, необхідні для надійних вимірювань.

Видаліть непотрібні кроки

Одним із найбільших покращень є усунення ферментативної обробки, яка раніше була включена в процес. Дослідники виявили, що ці процедури були непотрібними, що дозволило методу стати простішим і дешевшим.

Однак є ще один важливий крок. Для відділення фосфору, зв’язаного з ДНК, від інших сполук, які також містять фосфор, все ще потрібна ультрафільтрація. Без цього розділення вимірювання ДНК-P будуть менш точними.

Схоже, що ґрунтові мікроорганізми тісно пов’язані з ДНК-П

На ДНК-П припадала лише невелика частина загального органічного фосфору в досліджуваних ґрунтах. Тим не менш, було показано, що його концентрація має тісний зв’язок з кількома важливими властивостями ґрунту, включаючи рН, вміст фосфору в мікробній біомасі, вміст органічної речовини та розчинений фосфор у ґрунтовій воді.

Ці асоціації припускають, що ДНК-П більш тісно пов’язана з живими ґрунтовими мікроорганізмами, ніж із довгостроковими стабільними запасами фосфору. Іншими словами, це може забезпечити корисне вікно в більш активні частини циклу фосфору, на які впливає життя мікробів.

Нові підказки про родючість ґрунту та стале сільське господарство

Цей вдосконалений метод дає вченим більш практичний інструмент для вивчення біологічно активного фосфору в ґрунті. Це також може допомогти дослідникам дослідити, як мікробні спільноти впливають на кількість фосфору, доступного рослинам.

У сільському господарстві точніші вимірювання цієї поживної речовини можуть ставати все більш важливими, оскільки зростає тиск на більш ефективне використання обмежених ресурсів фосфору. Нові підходи можуть підтримати майбутні дослідження родючості ґрунту, управління поживними речовинами та більш стійкі системи виробництва їжі.