Фото: із відкритих джерел
Вчені Університету Абердина та Інституту Джеймса Гаттона показали, що різні сорти ячменю по-різному впливають на ґрунтові мікроорганізми, які переводять амоній у нітрат. Це може відкрити селекції шлях до сортів, що краще утримують азот у ґрунті та знижують його втрати.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на сайт Global Agriculture.
Дослідники з Університету Абердина у співпраці з International Barley Hub Інституту Джеймса Гаттона (Шотландія) повідомили, що деякі сорти ячменю здатні природно пригнічувати ґрунтові мікроорганізми, які відповідають за перетворення азоту добрив у форми, що легше вимиваються або переходять у парникові гази. Йдеться про явище біологічного інгібування нітрифікації (BNI), яке потенційно можна враховувати в селекції майбутніх сортів для зменшення втрат азоту.
Роботу опубліковано 4 серпня 2026 року в журналі Sustainable Microbiology. Дослідження очолив Джек Гендерсон, кореспондентний автор — д-р Сесіль Губрі-Ранжен (School of Biological Sciences, University of Aberdeen). Серед співавторів також зазначені д-р Тімоті Джордж (James Hutton Institute), Сяопін Фань, Еллен Елізабет Сміт і Марсель Яспарс.
Чому це важливо для азотного живлення
У ґрунті після внесення азотних добрив або мінералізації органічної речовини спочатку утворюється амоній — форма, що зв’язується з ґрунтовими частинками й може довше залишатися доступною для коренів. Далі дві групи мікроорганізмів — амоній-окиснювальні археї та амоній-окиснювальні бактерії — переводять амоній у нітрат у процесі нітрифікації.
Нітрат, на відміну від амонію, значно мобільніший у ґрунті: він легше вимивається у ґрунтові води та водойми або може далі перетворюватися на закис азоту (N2O). У матеріалі зазначено, що N2O приблизно у 265 разів потужніший за CO2 за впливом на потепління в горизонті 100 років. Деякі рослини еволюційно сформували здатність виділяти кореневі сполуки, які сповільнюють нітрифікацію — саме це і називають BNI.
Як вимірювали BNI у ячменю
Команда вирощувала 10 сортів (культиварів) ячменю у контрольованих умовах на сільськогосподарському ґрунті. Щоб оцінити вплив кожної лінії на нітрифікуючі мікроорганізми, застосували:
- кількісну ПЛР (qPCR) для підрахунку копій гена amoA (спільного маркера для амоній-окиснювальних архей і бактерій) як проксі-показника чисельності цих груп у ґрунті під рослинами порівняно з незасіяним контролем;
- ампліконне секвенування, щоб визначити, які саме мікробні таксони присутні, і як змінюється ширша мікробна спільнота під різними сортами.
Що показали результати по сортах
Ефект суттєво відрізнявся залежно від сорту. За даними дослідження, лінія Optic, яку автори віднесли до high-BNI, порівняно з незасіяним ґрунтом:
- зменшувала популяції амоній-окиснювальних архей на 23%;
- зменшувала популяції амоній-окиснювальних бактерій на 30%.
Сорти Westminster і Decanter також демонстрували помітне пригнічення архей — на 23% і 21% відповідно. Натомість Athos і Diament у матеріалі описані як лінії з низьким пригніченням обох груп.
У ґрунтах, які аналізували, амоній-окиснювальні археї загалом були чисельнішими за бактерії у 5,3 раза і, як зазначено, зазвичай пригнічувалися сильніше. Дані секвенування також вказали, що вплив не був «суцільним»: частина типів амоній-окиснювачів стабільно зменшувалася під коренями high-BNI ліній, тоді як інші — навпаки, ставали більш чисельними в тих самих ґрунтах. Автори також повідомили про сильну статистичну кореляцію між вищою BNI-активністю та нижчим загальним мікробним різноманіттям, що інтерпретують як селективний фільтр для ґрунтової спільноти, а не рівномірне пригнічення нітрифікації.
Що це може означати для селекції та практики
Оскільки BNI-здатність чітко різнилася між культиварами, вирощеними в однакових умовах, дослідники дійшли висновку, що це успадковувана ознака, яку можна відбирати в селекції. У матеріалі зазначено, що це відкриває можливість для селекціонерів «накопичувати» (stack) генетику з вищим BNI у нових комерційних сортах, щоб зменшувати втрати азоту та підвищувати частку азоту, що довше зберігається у формі амонію.
Для агровиробників практичний сенс такої ознаки — потенційно краща утримуваність азоту в ґрунті та менші втрати через вимивання/перетворення, однак у публікації йдеться саме про контрольовані умови та мікробіологічні показники, а не про польові норми добрив чи прибавку врожайності.