Новая технология может облегчить селекцию сельскохозяйственных культур для получения более качественных и более глубоких корней. Неразрушающий процесс предполагает быструю проверку листьев растения, чтобы увидеть, насколько глубоко его корни уходят в почву.
Растения с глубокими корнями более устойчивы к засухе, чем с неглубокими. укорененные аналоги, поскольку их длинные корни могут получить доступ к уровням подземных вод, чего не могут достичь короткие корни. Они также превосходно усваивают питательные вещества, такие как азот, который обычно уносится глубоко в почву с дождевой или поливной водой.
Дополнительным преимуществом снижения выбросов парниковых газов является то, что чем глубже корни растения, тем дольше атмосферный углекислый газ, захваченный этим растением, остается запертым в почве. Это связано с тем, что CO2 поглощается листьями и переносится к корням.
По этим и другим причинам ученые- растениеводы постоянно пытаются вывести новые сорта сельскохозяйственных растений с более глубокими корнями.
<р>В настоящее время стандартный метод проверки длины корней включает выкапывание нескольких растений на тестовом участке, а затем измерение их корней рулеткой. Этот процесс не только требует много времени и труда, но и не позволяет повторно измерить корни конкретных растений на более позднем этапе исследования, поскольку их не пересаживают.
Именно здесь LEADER Его название представляет собой аббревиатуру от «Накопление элементов листа из глубокого корня». Этот метод измерения корня был создан профессором Джонатаном Линчем и его коллегами из Университета штата Пенсильвания.
Технология основана на том, что на каждом фермерском поле на разной глубине в почве находятся разные минералы и другие элементы. Когда корни растения прорастают в почву, они поглощают те элементы, которые переносятся в листья.
Поэтому, наблюдая, какие элементы почвы присутствуют в листьях, можно сказать, насколько корни проросли до сих пор. Конечно, вам действительно сначала необходимо знать, какие элементы расположены на какой глубине, что можно определить, взяв и проанализировав первоначальный образец керна почвы рассматриваемого поля.
Диаграмма, иллюстрирующая, как LEADER работаетПенсильвания
Для исследования команда Линча вырастила 30 генетически различных линий кукурузы на четырех участках по всей территории США, проверяя почву и листья в этих местах в течение шести лет. Анализ листьев проводился на месте с использованием портативного рентгенофлуоресцентного спектрофотометра. Когда дело касалось растений с корнями длиной около 30 см (1 фут) и более, LEADER оказался столь же точным, как и традиционные методы измерения корней.
Тем не менее, это правдиво возможно, что на некоторых тестовых участках не будет четкого разделения между различными природными элементами на разных глубинах почвы. В таких случаях «микроэлемент», такой как стронций, можно внести в почву на известную глубину перед посадкой сельскохозяйственных культур. Как только стронций начнет проявляться в листьях, ученые, занимающиеся растениеводством, поймут, что корни достигли этой глубины.
И что немаловажно, хотя в исследовании использовалась кукуруза, LEADER должен работать на растениях всех типов.
«Чтобы вывести культуры с более глубокой корневой системой, вам нужно изучить тысячи растений. Выкапывать их дорого и отнимает много времени, потому что некоторые из этих корней находятся на глубине двух метров и более», — сказал Линч. «Все хотят получить урожай с глубокой корневой системой, но до сих пор мы не знали, как его получить».
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Crop Science. .
