Исследователи представили более простой и дешевый способ измерения биологически активной формы фосфора в почве — прорыв, который может помочь ученым наконец понять, как этот незаменимый питательный элемент перемещается по экосистемам и, знаете ли, поддерживает жизнь растений.

Фосфор критически важен для роста растений и производства продовольствия, но мировые природные запасы фосфора ограничены. Поэтому понимание того, как он хранится, преобразуется и высвобождается в почве, имеет значение — как для поддержания плодородия сельхозугодий, так и для сокращения отходов и ущерба окружающей среде. Никакого давления.

В исследовании, опубликованном в Journal of Agricultural and Marine Sciences, международная команда, включающая исследователей из Университета Султана Кабуса, Института Джеймса Хаттона, Управления окружающей среды Омана и других, усовершенствовала лабораторный метод измерения связанного с ДНК фосфора (DNA-P) в почвах.

DNA-P является частью пула органического фосфора, связанного с живыми микроорганизмами. Поскольку микробы постоянно поглощают, преобразуют и высвобождают питательные вещества, эта форма фосфора дает окно в биологически активную часть почвенного цикла фосфора — ту часть, которая действительно что-то делает, а не просто лежит там.

Исследователи протестировали и модифицировали существующую аналитическую процедуру, а затем применили улучшенную версию к 32 различным типам почв со всей Великобритании. Обновленный метод оказался проще в выполнении и дешевле, при этом сохранив точность и чувствительность, необходимые для надежных измерений. Редкая победа и для бюджета, и для точности.

Одним из самых больших улучшений стало исключение ферментных обработок, которые ранее были частью процесса. Оказывается, они не были нужны — что всегда весело обнаруживать, когда ты годами делаешь что-то излишне сложное.

Однако один этап остался критически важным: ультрафильтрация все еще требовалась для отделения связанного с ДНК фосфора от других фосфорсодержащих соединений. Без этого разделения измерения DNA-P были бы менее точными. Некоторые вещи, по-видимому, просто нельзя пропустить.

DNA-P составлял лишь небольшую долю общего органического фосфора в изученных почвах. Тем не менее его концентрация показала сильные связи с несколькими важными свойствами почвы, включая pH, фосфор микробной биомассы, содержание органического вещества и фосфор, растворенный в почвенной воде.

Эти связи позволяют предположить, что DNA-P более тесно связан с живыми почвенными микроорганизмами, чем с долговременными стабильными запасами фосфора. Иными словами, это полезное окно в более активную часть цикла фосфора — ту, на которую влияет микробная жизнь, которая, по-видимому, очень занята делами, которые мы только сейчас начинаем измерять должным образом.

Улучшенный метод дает ученым более практичный инструмент для изучения биологически активного фосфора в почвах. Он также может помочь исследователям изучить, как микробные сообщества влияют на количество фосфора, становящегося доступным для растений.

Поскольку сельское хозяйство сталкивается с растущим давлением, требующим более эффективно использовать конечные ресурсы фосфора, более точные измерения этого питательного элемента могут становиться все более важными. Новый подход может поддержать будущие исследования плодородия почв, управления питательными веществами и более устойчивых систем производства продовольствия — что хорошо, потому что альтернатива — исчерпать фосфор и объяснять это голодной планете.

Материалы предоставлены Университетом Султана Кабуса. Примечание: Содержание может быть отредактировано с точки зрения стиля и длины.