Дослідники створили простіший і дешевший спосіб вимірювання біологічно активної форми фосфору в ґрунті, прорив, який може допомогти вченим 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 ресурси фосфору обмежені. Тому вивчення того, як поживні речовини зберігаються, перетворюються та вивільняються в ґрунті, є важливим для підтримки родючих ґрунтів і зменшення відходів і шкоди навколишньому середовищу.
Кращий спосіб вимірювання ДНК-зв’язаного фосфору
У дослідженні, опублікованому в Журнал сільськогосподарських і морських наукміжнародна група, до складу якої входили дослідники з Університету Султана Кабуса, Інституту Джеймса Хаттона, Управління охорони навколишнього середовища Оману та інших, використала лабораторний метод для вимірювання ДНК-зв’язаного фосфору (ДНК-П) у ґрунті.
ДНК-P утворює частину пулу органічного фосфору, пов’язаного з живими організмами. Оскільки мікроби постійно поглинають, перетворюють і вивільняють поживні речовини, ця форма фосфору може надати інформацію про біологічно активну частину циклу фосфору в ґрунті.
Дослідники протестували та модифікували існуючу аналітичну процедуру, а потім застосували вдосконалену версію до 32 типів ґрунтів з усієї Великобританії. Оновлений метод був простішим і дешевшим у виконанні, зберігаючи при цьому точність і чутливість, необхідні для надійних вимірювань.
Виключіть непотрібні кроки
Одним із найбільших удосконалень було усунення обробки ферментами, які раніше були включені в процес. Дослідники виявили, що ці процедури є непотрібними та дозволяють зробити процедуру легшою та дешевшою.
Але залишився один важливий крок. Ультрафільтрація була потрібна для відділення фосфору, зв’язаного з ДНК, від інших сполук, які також містять фосфор. Без цього поділу вимірювання ДНК-P були б менш точними.
Грунтові мікроби тісно пов’язані з ДНК-П
На ДНК-П припадала лише невелика частка органічного фосфору в досліджуваних ґрунтах. Однак його концентрація показала сильну кореляцію з кількома важливими властивостями ґрунту, включаючи рН, фосфор мікробної біомаси, вміст органічної речовини та фосфор, розчинений у воді.
Ці зв’язки свідчать про те, що ДНК-Р більш тісно пов’язана з живими ґрунтовими мікроорганізмами, ніж із довгостроково стабільними запасами фосфору. Іншими словами, це може забезпечити корисне вікно в більш активну частину циклу фосфору, який впливає на життя мікробів.
Нові докази родючості ґрунту та сталого сільського господарства
Покращений метод дає вченим більш практичний інструмент для вивчення біологічно активного фосфору в ґрунті. Це також може допомогти дослідникам зрозуміти, як мікробні спільноти впливають на кількість фосфору, доступного рослинам.
Оскільки сільське господарство відчуває дедалі більший тиск щодо ефективного використання обмежених ресурсів фосфору, точніші вимірювання цієї поживної речовини можуть ставати все більш важливими. Новий підхід може підтримати майбутні дослідження родючості ґрунтів, управління поживними речовинами та стійких систем виробництва продуктів харчування.
