Ученые: длинные корни — залог высокой урожайности

По словам научных работников из Университета штата Пенсильвания бобовые культуры, которые подавляют рост вторичной структуры корней в пользу роста первичной, получают в итоге больше фосфора. Проведенное учеными исследование показывает, что подавление роста вторичной структуры корней растения улучшает урожайность в почвах, содержащих низкое количество питательных веществ.

Увеличение длины корня называется первичной структурой корней, а вторичной является увеличение толщины или обхвата корня.

Поскольку рост корней приводит к метаболическим затратам у растения, бобовые, посаженные в почву с низким содержанием фосфора, имеют преимущество. В результате стресса их корневая система значительно удлиняется, что позволяет ей довольно глубоко уходить в почву и получать большее количество фосфора.

В исследовании была использована фасоль обыкновенная (phaséolus vulgáris), потому что это растение является одним из самых фундаментальных культур, способствующих обеспечению продовольственной безопасности. Несмотря на значимость этой культуры, ее урожайность во многих частях мира ограничена по причине того, что большое количество грунтов чрезвычайно истощено. В почвах серьезно не хватает фосфора, как основного питательного вещества для растений.

Во время исследования ученые выращивали фасоль на экспериментальных участках с почвой, содержащей очень низкое количество фосфора. Растения выращивались как в тепличных условиях в парке Университета штата Пенсильвания, так и в отдельных областях, к примеру, в Исследовательском центре Рассела Э. Ларсона в Рок-Спрингс (США).

Результаты проведенного эксперимента были поразительными: растения фасоли с пониженной вторичной структурой корня, посаженные в почву с очень низким содержанием фосфора, увеличивали длину корней, поглощали больше фосфора, и имели более крупные побеги, чем растения с более развитой вторичной структурой корня.

«Все генотипы растений, которые мы исследовали, подавляли вторичную корневую структуру под воздействием стресса, связанного с нехваткой фосфора, но некоторые виды демонстрировали данную реакцию гораздо сильнее, чем другие. И те растения, которые активнее подавляли развитие вторичной структуры корня, росли лучше во время фосфор-стресс фактора, потому что они могли использовать дополнительные ресурсы, направленные на развитие вторичной структуры корня. Данная разновидность фасоли способствовала увеличению длины корневой системы, получая большее количество питательного вещества», — заявил исследователь из Университета штата Пенсильвания Кристофер Строк.

В настоящий момент исследователи работают над обнаружением у растений бобовой культуры основных признаков, влияющих на подавление развития вторичной структуры корней. После этого ученые смогут передать данную информацию селекционерам, которые впоследствии выведут новые сорта фасоли с улучшенными корневыми признаками для получения большего количества фосфора.