Na UJ powstał nowy nawóz
Naukowcy z UJ opracowali nowy rodzaj nawozu do szerokiego stosowania w uprawach roślin naczyniowych, który łączy ważne dla roślin związki chemiczne z wyselekcjonowanym szczepem endofitycznych drożdży.
Jak poinformowali PAP przedstawiciele Centrum Transferu Technologii CITTRU UJ, stosowanie tego produktu przez rolników mogłoby pomóc w przywróceniu glebom równowagi mikrobiologicznej i zmniejszeniu obciążeń środowiska naturalnego.
Nawóz powstał w Instytucie Nauk o Środowisku UJ. Zespół prof. Katarzyny Turnau odkrył, że jeśli w odpowiednich proporcjach połączy się związki bogate w pierwiastki kluczowe dla prawidłowego rozwoju roślin (m.in. azot, potas, fosfor, sód, wapń), to w takiej mieszaninie w sposób samoistny wytworzy się złożony z nanocząstek koloid. Nanocząstki te mają ok. 100 nm średnicy i nie są rozpuszczalne w wodzie. Te cechy sprawiają, że kompozycja zapewnia optymalne tempo uwalniania do gleby potrzebnych roślinom pierwiastków i minerałów. Zamiast naraz, nawóz uwalnia się do podłoża stopniowo, co zwiększa jego efektywność.
Wiceszef Grupy Azoty: mierzymy się z ogromnym wyzwaniem, jakim jest import nawozów z Rosji i Białorusi
"Gdy zastosujemy w nawożeniu cząstki o odpowiednich rozmiarach, uzyskujemy większą efektywność nawożenia w porównaniu do tradycyjnie stosowanych preparatów, które do gleby trafiają w formie jonów. Takie nawozy działają stosunkowo krótko, co powoduje, że są one nieefektywne, kosztowne, a dla środowiska mocno obciążające" - wyjaśniła prof. Turnau.
Jak dodała, dużym problemem jest to, że tradycyjne nawozy tylko w niewielkim stopniu są wchłaniane przez rośliny. Ich większa część po prostu przenika do wód gruntowych lub spływa do wód powierzchniowych po obfitszych opadach deszczu. "Mimo tego w rolnictwie wciąż stosuje się nadmiarowe ilości nieefektywnych nawozów, godząc się na negatywne skutki. Są nimi oczywiście wysokie koszty, konieczność częstszego opryskiwania i, co bardzo istotne, wręcz tragiczny wpływ na środowisko naturalne" – podkreśliła.
Jeśli jednak, jak w przypadku nowego nawozu, minerały dostarczane są do gleby w postaci umożliwiającej ich powolne uwalnianie, rośliny mogą wykorzystać znacznie więcej substancji, i mniej się ich marnuje. Przynosi to wiele korzyści, wśród których najważniejszą jest to, że dla uzyskania pożądanego efektu potrzeba znacznie mniej preparatu, a jednocześnie można go rzadziej dostarczać. W konsekwencji chemiczne i mikrobiologiczne wspomaganie upraw może być tańsze, a nawóz w mniejszym stopniu negatywnie oddziałuje na środowisko.
"W trakcie naszych badań dowiedliśmy, że opracowana przez nas kompozycja minerałów podana w formie nanocząstek ulega bardzo nieznacznemu wypłukiwaniu. Mówiąc dokładniej: około kilkunastokrotnie wolniej w porównaniu do tempa, w jakim wypłukiwane są z gleby minerały podawane w powszechnie stosowanych nawozach. Oznacza to, że nawóz podany w postaci cząstek o odpowiedniej wielkości może wspomagać rośliny przez znacznie dłuższy okres i nie trafi on do wód gruntowych czy powierzchniowych" – wyjaśnił współtwórca opracowanej technologii, prof. Szczepan Zapotoczny z Wydziału Chemii UJ.
Aby nawóz działał skuteczniej, naukowcy uzupełnili go wyselekcjonowanym szczepem endofitycznych drożdży. Pełnią one dwojaką rolę. Po pierwsze - stymulują rośliny do rozwijania mykoryzy z obecnymi w glebie strzępkami grzybów. Grzyby zaś ułatwiają roślinom pozyskiwanie z podłoża potrzebnych do wzrostu związków.
Mikroplastik zagrozi uprawom zbóż? Badają to naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego
Po drugie - drożdże, z racji wytwarzania znaczących ilości polisacharydów, stanowią swoisty podziemny rezerwuar wody, który może służyć roślinom w okresie niedoboru opadów.
"Rolnictwo coraz częściej boryka się z anomaliami pogodowymi. Jedną z nich jest susza i systematycznie rosnące średnie temperatury. To oczywiście nie sprzyja uprawie roślin, dlatego retencja wody w obrębie systemów korzeniowych ma kluczowe znaczenie dla efektywności rolnictwa. Obecność drożdży powoduje, że rośliny lżej przechodzą okresy suszy. Co więcej, gdy po suszy woda deszczowa trafi do gleby, rośliny wspomagane drożdżami znacznie szybciej wracają do formy, a później wzrastają w o wiele lepszej kondycji" – wytłumaczył prof. Zapotoczny.
Zdaniem prof. Turnau, zjawisko mykoryzy i jego roli we współczesnym rolnictwie trudno przecenić. "Jej brak osłabia uprawy i jednocześnie obniża jakość mikrobiologiczną gleb. W rezultacie producenci żywności i hodowcy roślin zmuszeni są stosować coraz większe ilości nawozów. To z kolei osłabia w roślinach te geny, które stymulują rozwój mykoryzy. To rodzaj błędnego koła, z którego trudno dziś wyjść. Jako ludzkość chcemy mieć efektywną produkcję żywności i jest to zrozumiałe, natomiast jednym z głównych wyzwań dla rolnictwa jest również zrównoważony rozwój i troska o to, by żywność była zdrowa, a rośliny pochodziły z gleb obfitujących w mikroorganizmy. Zdrowa gleba to zdrowa żywność" – dodała prof. Turnau.
Zastosowane w nawozie drożdże zostały wyizolowane z babki lancetowatej, porastającej hałdy miedziowe zlokalizowane w Norwegii. Po latach badań uznano bowiem, że ten właśnie szczep w maksymalny sposób chroni rośliny i pomaga im przetrwać uciążliwe warunki.
Co ciekawe, poza tym, że efektywnie "zachęcają" one rośliny do tworzenia mikoryzy z grzybami - to także sprawiają, że uprawy są bardziej aromatyczne.
Nawożenie na tle ekonomiki rolnictwa – resort zaprasza po wiedzę
"W tworzeniu mykoryzy zachodzi bardzo ciekawe zjawisko. Kiedy grzyb zaczyna przerastać roślinę, uruchamia w niej szereg procesów, w tym rodzaj procesów obronnych. Te powodują, że roślina wydziela różnego rodzaju aromaty. Gdy mamy do czynienia z roślinami, takimi jak mięta czy bazylia, wyraźnie możemy odczuć, że uprawa z mykoryzą powoduje, iż rośliny mocniej pachną i lepiej smakują. Stosując opracowany przez nas preparat, można zatem nie tylko przywracać równowagę mikrobiologiczną w glebie, ale też uzyskać bardziej aromatyczne rośliny" – podkreśliła prof. Katarzyna Turnau.
Nowy nawóz, jak mówią jego twórcy, nadaje się do zastosowania w rolnictwie przemysłowym, uprawach szklarniowych, ogrodnictwie, a także w uprawach ekologicznych. Szczególnie dobrze może się sprawdzić w przypadku ziół, pomidorów, zbóż, roślin jagodowych (truskawek, jeżyn, aronii), drzew owocowych (jabłoni, gruszy). Dla roślin niemykoryzowych jego efekt będzie mniejszy, jednak nawożenie takim preparatem w dalszym ciągu będzie dla nich korzystne ze względu na poprawę dostępności wody w okresach suszy.
Ponieważ preparat składa się z łatwo dostępnych składników, a wykorzystywany szczep można bez ograniczeń namnażać w skali przemysłowej, nawóz ma być dość tani. Badacze z UJ już pracują nad wdrożeniem go do powszechnego stosowania.
- Krok po kroku w zakresie doboru odmian, nawożenia i ochrony. Zamów prenumeratę miesięcznika "Nowoczesna Uprawa" już teraz
