Materialul semincer care poate fi semănat în sărătură, are înveliș organic din mătase și bacterii generatoare de azot

Testele au arătat că aceste semințe se pot dezvolta cu succes, inclusiv în soluri sărăturate în care materialul semincer netratat nu ar fi putut germina. Astfel, consideră cercetătorii MIT, acest proces care nu este deloc costisitor și nu necesită echipament specializat, ar putea deschide noi orizonturi în ceea ce privește agricultura practicată în zone cu suprafețe arabile dificil de gestionat, afirmă cei de la Science Daily.

Rezultatele cercetării au fost publicate recent în jurnalul PNAS, într-o lucrare semnată de Augustine Zvinavashe și de Hui Sun, respectiv de coordonatorul de lucrări post-doctorale Eugen Lim și de profesorul de inginerie civilă și de mediu, Benedetto Marelli.

Cercetarea a apărut pe fondul studiilor anterioare ale lui Marelli, orientate către utilizarea mătăsii ca adjuvant menit să crească viața la raft a materialului semincer destinat producției de culturi agricole.

„Când mă ocupam de cercetările pe acest segment, m-am oprit asupra biofertilizanților cu aport de nutrițional pentru soluri”, a afirmat profesorul Marelli. Acești fertilizanți folosesc microbii care trăiesc în simbioză cu anumite plante și care transformă azotul din aer într-o formă care poate fi ușor integrată de plante.

Nu numai că vorbim de un generator natural de azot pentru plante, dar soluția aceasta combate problemele apărute la tratamentele clasice cu fertilizanți.

„Una dintre cele mai mari probleme cu fertilizanții pe bază de azot este aceea că ei au un impact serios asupra mediului, ca urmare a consumului mare de energie destinat producției acestora. Acești fertilizanți artificiali au, totodată, un impact negativ asupra calității solului”, potrivit precizărilor sursei citate.

Chiar dacă aceste bacterii fixatoare de azot apar în mod natural în solurile de pe mapamond, diferite ca varietăți în funcție de regiuni, acestea sunt greu de întreținut în afara mediului lor de cultură, și anume solul. Însă, mătasea poate păstra intact materialul biologic în cauză, așa că Marelli și echipa sa au decis să încerce soluția și pe bacteriile fixatoare de azot, mai exact pe rizobacterii

„Ne-a venit ideea să le folosim (n.r. – rizobacterii) în acoperirea integrală a materialului semincer, iar odată ce acesta fost semănat, bacteriile să fie resuscitate”, a continuat sursa citată. Testele preliminare nu au generat rezultate satisfăcătoare, astfel că bacteriile nu erau păstrate în condiții optime pentru a supraviețui.

„Drumul mătăsii” până în pământ, „pavat” cu trehaloză

În acel moment de impas, Zvinavashe a venit cu ideea să fie adăugat un nutrient special în mixul de acoperire, și anume trehaloza, un dizaharid folosit de anumite organisme pentru a supraviețui în medii sărace în umiditate. Mătasea, bacteriile și trehaloza au fost amestecate cu apă, sub formă de suspensie, iar cercetătorii au îmbăiat semințele în acest mix pentru a genera o acoperire integrală a acestora. Ulterior, semințele au fost folosite atât în facilitățile de cercetare din cadrul MIT, cât și în cele ale Universității Politehnice Mohammed VI din Ben Guerir, Maroc.

„S-a dovedit că tehnologia funcționează de minune”, a precizat Zvinavashe, citată de Sciencedaily.com.

Plantele rezultate, susținute de producția de fertilizant natural generat de bacterii, s-a dezvoltat mult mai bine decât cele crescute din semințe netratate, chiar dacă vorbim de soluri neproductice din punct de vedere agricol.

În practică, aceste tratamente ale materialului semincer pot fi aplicate fie prin înmuiere, fie prin pulverizare, afirmă cercetătorii. Fiecare dintre cele două procese poate fi făcut în condiții normale de temperatură și de presiune.

„Procesul este rapid, ușor și poate fi cuantificat, astfel încât să le permită atât fermelor mari, cât și cultivatorilor neexperimentați să se folosească de această tehnologie”, a precizat la rândul său, Zvinavashe.

Semințele pot fi înmuiate pentru câteva secunde, iar mixul generează o acoperire de doar câțiva microni.

„Mătasea obișnuită folosită de cercetători este solubilă în apă, astfel că imediat ce materialul semincer este încorporat în sol, bacteriile sunt eliberate”, a mai precizat Marelli.

Chiar și așa, noua formă de înveliș organic furnizează îndeajuns de multă protecție și nutrienți pentru a permite materialului semincer să germineze în soluri cu niveluri de salinitate care, în mod normal, ar bloca o dezvoltare normală.

„Semănăm în soluri din care, în mod normal, nimic nu răsare”, a mai precizat cercetătorul.

În mod normal, rizobacteriile generează fertilizant pentru leguminoase, cum sunt fasolea și năutul, două culturi pe care s-au focusat și cercetătorii. Însă, adaugă specialiștii, tehnologia poate fi adaptată și altor tipuri de culturi, parte din abordarea actuală a echipei.

„Există o cerere mare de reorientare a utilizării rizobacteriilor și către culturi, în afară de leguminoase”, a punctat Marelli. O soluție în acest sens ar fi modificarea genetică a bacteriilor și a plantelor, a amândurora sau, poate, chiar nu va mai fi nevoie de aceste procese costisitoare.

„Abordarea noastră este una aproape agnostică în ceea ce privește plantele și bacteriile. (…) Ar fi fezabil să stabilizăm, încapsulăm și să livrăm [n.r. – rizobacteriile] în sol, astfel încât acestea să devină viabile și pentru germinarea altor plante”, a mai punctat el.
Chiar dacă țintită pe leguminoase, metoda ar putea însemna mult pentru diferite regiuni cu multiple zone de teren sărăturat.

„Și spunem asta bazându-ne pe determinarea și deschiderea colegilor din Maroc”, a mai afirmat Marelli.

Următorul pas pe care îl vor întreprinde cercetătorii este de a dezvolta noi sisteme de tratament la sămânță. Acestea nu numai că ar proteja materialul semincer de soluri sărăturate, dar le-ar face și rezistente la secetă prin aplicarea de adjuvanți care aderă la sămânță și absorb umiditatea din pământ.

Între timp, în 2020, echipa va demara procesul de însămânțări pe diverse terenuri din Maroc. Și asta deoarece rezultatele obținute au fost în condiții de mediu controlat.

Cercetarea a fost finanțată în parte de Universitatea Politehnică Mohammed VI, prin programul de cercetare al MIT, Oficiul de Cercetare Navală, respectiv de către Office of the Dean for Graduate Fellowship and Research.

În România, în Insula Mare a Brăilei (IMB), pol de cercetare agricolă aplicată, echipele de specialiști conduse de ing. Lucian Buzdugan favorizează activitatea microbiană din sol, cultivând specii de leguminoase precum soia și lucerna. Datorită bacteriilor fixatoare de azot, acestea utilizează azotul din aerul de la nivelul rădăcinilor, lasă apoi în sol însemnate cantități de azot biologic nepoluant.

Sursa foto: MIT