Исследователи обнаружили, что крошечный организм способен уменьшать количество стойких парниковых газов на сельскохозяйственных полях

В мире выбросов парниковых газов большая часть вины лежит на углекислом газе. Но крошечные организмы, которые процветают на сельскохозяйственных полях по всему миру, выделяют гораздо более мощный газ, закись азота, и ученые уже давно ищут способ решить эту проблему.

Теперь некоторые исследователи полагают, что нашли бактерию, которая может помочь. В статье в журнале Nature на этой неделе они говорят, что обширные лабораторные и полевые испытания показали, что бактерии природного происхождения снижают содержание закиси азота, не разрушая при этом другие микробы в почве. Он также хорошо выживал в почве, и его производство было относительно дешевым.

«Я думаю, что путь, который мы открыли здесь, открывает ряд новых возможностей в области биоинженерии обрабатываемой почвы», — сказал Ларс Баккен, профессор Норвежского университета естественных наук и один из авторов исследования. .

Фунт закиси азота — более известного как веселящий газ, вещество, которое расслабляет людей в кресле стоматолога — может согреть атмосферу в 265 раз сильнее, чем фунт углекислого газа, и он может сохраняться в атмосфере более столетия. По данным Агентства по охране окружающей среды, интенсивное использование фермерами азотных удобрений приводит к увеличению количества азотных удобрений, образующихся в почве, и в 2022 году на их долю приходилось 6% всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека.

Сокращение использования удобрений может помочь, но урожайность в конечном итоге упадет.

Это большая проблема в сельском хозяйстве, «поэтому тот факт, что они разработали уникальную стратегию по ее значительному сокращению, был действительно интересным», — сказала Лори Хоугланд, профессор экологии почвенных микробов в Университете Пердью, которая не участвовала в исследовании.

Баккен и его коллеги использовали органические отходы для выращивания своих бактерий, мотивируя это тем, что многие фермеры уже применяют переработанные удобрения на основе навоза, поэтому их можно легко интегрировать в свою повседневную жизнь. Опираясь на прошлую работу, они искали микроорганизм, который просуществовал бы достаточно долго, чтобы реально сократить выбросы закиси азота, не оставаясь при этом в почве так долго, что разрушал бы другие крошечные формы жизни, которые часто жизненно важны для здоровья сельскохозяйственных культур.

В полевых испытаниях они использовали передвижных роботов для измерения выбросов закиси азота днем ​​и ночью, сравнивая условия в почве с бактериями и без них. Они обнаружили, что бактерии сократили выбросы закиси азота при первоначальном внесении удобрений на 94%, а пару недель спустя выбросы при последующем внесении удобрений снизились примерно вдвое. Примерно через три месяца не было никакой разницы в составе микробных форм жизни, что позволяет предположить, что их бактерии не разрушают почву.

Бактерии, на которых они поселились, — Cloacibacterium sp. CB-01 — естественным образом встречается в анаэробных варочных котлах, машинах, которые уже используются для переработки органических отходов, таких как коровий навоз, в биотопливо. Тот факт, что бактерии не являются генетически модифицированными, может облегчить их принятие и внедрение, сказал Пол Карини, почвенный микробиолог из Университета Аризоны, который также не участвовал в исследовании.

Баккен сказал, что бактерии могут быть включены в некоторые удобрения на фермах уже через три-четыре года, если это будет иметь смысл с экономической точки зрения.

Карини думает, что да.

«Каждый раз, когда вы используете отходы одной отрасли для пользы другой отрасли, это довольно экономически эффективно», — сказал он.

Однако Баккен отметил, что фермерам не платят за сокращение выбросов закиси азота, и он считает, что для этого должно быть больше стимулов. «Задача властей состоит в том, чтобы установить политические инструменты, которые сделают это так или иначе прибыльным», — сказал он.

Хоагланд, профессор Пердью, сказал, что, вероятно, потребуются дополнительные исследования в полевых условиях, прежде чем бактерии смогут распространиться по всему миру, поскольку существует много разных типов сельскохозяйственных почв.

«Если они смогут заставить это работать с почвами и другими вещами, это наверняка окажет огромное влияние», — сказала она.

По словам Карини, эта проблема уже давно беспокоит ученых, а также крупные сельскохозяйственные компании, которые пытались разработать организмы, которые можно было бы добавлять в почву для получения благотворного эффекта. Он сказал, что там, где многие расследования в этом направлении были неоднородными, этот дал более четкие результаты.

Как и Хоугланд, он сказал, что необходимо провести дополнительную работу, чтобы доказать эффективность бактерий. Но он назвал свою работу планом по отбору полезных организмов, которые можно добавлять в почву.

«Я думаю, что это следующий рубеж в исследованиях почвенного земледелия», — сказал он.

© 2024 Ассошиэйтед Пресс. Все права защищены. Этот материал не может публиковаться, транслироваться, переписываться или распространяться без разрешения.