В оранжериите и полетата на Андалусия различна форма на отглеждам доматиЦелта е да се използва силата на почвените гъби за производство на по-хранителни плодове, като същевременно се намали зависимостта от химически торове. Далеч от това да е изолиран експеримент, този подход е в съответствие с ангажимента на Европа за по-устойчиво земеделие.
Ключът се крие в един вид „естествена ваксина“ за доматени растениякойто не променя ДНК-то на културата, нито добавя изкуствени вещества към плодовете. Това, което прави, е да активира, от много ранни етапи, собствените защитни и хранителни механизми на растението чрез взаимодействие с арбускуларни микоризни гъби, с пряко въздействие върху качеството на домата, достигащ до потребителя.
Андалусийска техника за по-здравословни домати с повече антиоксиданти
Разработването на тази стратегия е отговорност на Андалуски изследователски екипи Проектът е осъществен от Експерименталната станция Заидин (EEZ-CSIC) в Гранада, в сътрудничество със Севилския университет и земеделския кооператив SAT Hortoventas, разположен във Вентас де Сафарая (Гранада). Той е финансиран от Регионалното министерство на университетите, изследванията и иновациите на регионалното правителство на Андалусия, с подкрепата на централното правителство и европейски фондове.
Техниката се основава на инокулация. полезни почвени гъби в доматените растения по време на фазата на разсадник, преди да бъдат пресадени на полето. Тези микроорганизми, известни като арбускуларни микоризни гъби, установяват симбиотична връзка с корените: растението споделя с тях част от захарите, които произвежда чрез фотосинтеза, а в замяна гъбата подобрява достъпа си до вода и хранителни вещества.
Опити, проведени върху експериментални парцели на SAT Hortoventas, показват, че доматите, получени с помощта на тази система, показват между 30% и 40% повече каротеноиди отколкото тези, отглеждани конвенционално. Сред тези съединения са ликопен и бета-каротин, естествени антиоксиданти, свързани със защитата на клетките от стареене и със сърдечно-съдовото здраве. Това увеличение влияе върху хранителна стойност на доматите които достигат до потребителя.
Според отговорните за работата, методът не променя генетично домата, нито включва външни добавки в плода; той е ограничен до стимулират метаболитните пътища, които растението вече притежаваПо този начин хранителната стойност на плодовете се увеличава, без да се прибягва до генетично модифицирани организми или допълнителни химически обработки извън обичайното управление на културите.
Тази линия на изследване е описана в научната статия «Биофортификация с каротеноиди в отглеждани на полето домати чрез ранна инокулация с арбускуларни микоризни гъби», публикувани в сп Вестник на селскостопанската и хранителната химия, където се събират полеви данни и се прави анализ на съдържанието на каротеноиди в произведените домати.
„Растителна ваксинация“, която активира защитните сили от разсадника
Изследователите описват тази стратегия като "ваксинация на растения" Защото взаимодействието между растението и гъбичките се установява много рано, в разсадника, преди разсаждането. По този начин, когато доматените растения достигнат окончателното си местоположение, симбиозата вече е налице, независимо от условията на околната среда, с които се сблъскват по-късно.
С този ранен съюз, сформиран, те се задействаха естествена защита и пътища за производство на антиоксиданти които растението поддържа по време на своето развитие. Не става въпрос за инжектиране на външни продукти, а за задействане на физиологични реакции, които доматът е способен да генерира сам, но които в интензивното земеделие често са засенчени от масовото използване на торове.
Процесът може да се обясни, с прости думи, като укрепване на имунната система на растението: микоризите помагат на културата да реагира по-добре на воден стрес, наличие на патогени или вредителии същевременно влияе върху синтеза на съединения с хранителен интерес, като например каротеноиди. Видимият резултат за земеделския производител е по-устойчиво растение и плод с по-висок антиоксидантен профил. Тази отзивчивост може да намали честотата на вредители в реални условия.
Авторите на изследването подчертават, че за да бъде това взаимодействие между гъбички и растения ефективно, е необходимо да се избягва... прекомерно торене с минерални торовеИзлишъкът от тор може да прекъсне комуникацията между двата организма, тъй като растението спира да се „нуждае“ от гъбата, когато почвата е наситена с незабавно налични хранителни вещества.
Поради тази причина работният протокол комбинира ранна гъбична инокулация в разсадника с намаляване на традиционното торене на полето. Целта е да се поддържа баланс, който позволява на растението да се възползва от симбиозата без да се изоставят стандартните земеделски практики или конкурентните добиви. по-строго управление на вноските Това помага на микоризата да бъде ефективна.
Микоризни гъби: естествено продължение на корените
Арбускуларните микоризни гъби действат като разширяване на кореновата система на растението. Чрез мрежа от подземни нишки те изследват обеми от почвата, до които корените сами не биха могли да достигнат, което води до по-добър достъп до вода и основни хранителни вещества като фосфор, азот и някои микроелементи. На практика тези механизми попадат в най-често срещаните гъби които участват в динамиката на почвата.
Тази мрежа от хифи на практика функционира като продължение на фините корени, увеличавайки ефективната абсорбционна повърхност. Благодарение на това растението може по-добро използване на земните ресурсиособено в условия на ниска наличност на хранителни вещества или в почви с физически или химични ограничения.
В допълнение към подобряването на придобиването на ресурси, тази симбиоза допринася за активиране на защитни и устойчивостни механизмиМикоризните растения често показват по-голяма толерантност към суша, някои почвени патогени и някои вредители, което в дългосрочен план може да намали нуждата от други вложения, като например пестициди. Това е от значение за борбата с болести като [липсва име на болестта]. Ботритис по доматите.
В рамките на изследването, проведено в Гранада, инокулацията е извършена в реални производствени условияТова се провежда в експериментално поле в SAT Hortoventas, а не в изолирана лабораторна обстановка. Това позволява оценка на поведението на растенията и гъбичките в сценарии, подобни на тези, с които се сблъскват фермерите в ежедневната си работа.
Анализите на изследователите показват, че когато симбиозата е правилно установена и е съпроводена с умерено торене, ползите се наблюдават както в агрономическа продуктивност както в хранителното качество на доматите, без да се нарушават икономическите показатели на културата.
По-малко химически торове и земеделие, по-съобразено с Европа
Един от аспектите, който предизвиква най-голям интерес в сектора, е възможността за намаляване на употребата на традиционни торове без да се застрашава производството. Предишни проучвания и резултатите от самия проект показват, че комбинацията от микоризни методи и по-прецизно управление на влагането на хранителни вещества може да намали количеството използвани минерални торове с между 25% и 50%.
Това намаление има двойно значение: от една страна, то представлява преки икономии на разходи За земеделските производители това е особено важно в контекст, където цените на торовете са се увеличили значително; от друга страна, това помага за облекчаване на екологичните проблеми, свързани с прекомерното торене, като замърсяване на подпочвените води и деградация на почвата.
Подходът е напълно интегриран в целите на Европейската зелена сделка и в Целите за устойчиво развитие на ООН, които насърчават намаляване на употребата на химически вещества в селското стопанство и насърчават по-екологични модели на производство. За градинарски региони като Южна Испания, където интензивното използване на торове е често срещано, тези алтернативи могат да окажат решаващо значение.
Регионалното правителство на Андалусия подчертава, че инициативата не само подобрява качеството на крайния продукт, но и предлага практически инструменти за преминаване към... по-устойчиво градинарство без да губи конкурентоспособност в сравнение с други производители на домати в Европа.
Проектът е финансиран от Министерство на университетите, изследванията и иновациите, от Министерството на науката, иновациите и университетите и Европейския фонд за регионално развитие, под мотото „Начин за създаване на Европа“, което засилва стратегическия характер на тези направления на изследване за целия Европейски съюз.
Резултати, следващи стъпки и потенциални приложения
Работата, разработена от групата МикострессИзследвания от Катедрата по почвена и растителна микробиология в EEZ-CSIC са показали, че в полеви условия „естествената ваксина“, базирана на микоризни гъби, се превръща в... домати с повече каротеноиди и в растенията, по-добре подготвени да се справят със стресови ситуации.
Получените данни показват постоянно увеличение на съдържанието на ликопен и бета-каротин в плода, съединения, свързани със здравословното хранене и широко изследвани заради ролята им като антиоксиданти. Въпреки че изследването е фокусирано върху измерване на състава на домата, екипът вече работи по оценката... дали това обогатяване има пряко въздействие върху човешкото здраве когато е част от редовната диета.
Друг отворен фронт е анализът до каква степен тази симбиоза може да допринесе за намаляване на въздействието на вредителите и болестите в земеделието, нещо особено актуално в контекста на изменението на климата, с по-чести сценарии на топлинен и воден стрес в голяма част от Испания и Южна Европа. Проучването на вредители и болести Приоритет остава въвеждането на тази техника в широко производство.
Ако тези допълнителни ползи бъдат потвърдени, техниката би могла постепенно да бъде разширена и към други съществуващи производствени системи. други зеленчуци които също се отглеждат интензивно, възползвайки се от същия принцип: укрепване на растението от корена с помощта на почвени микроорганизми, вместо да зависят изключително от външни фактори.
Взети заедно, резултатите позиционират този подход за „ваксиниране на растения“ като обещаващ начин за производство По-здрави домати и по-устойчиви културиСъчетаване на научни знания, сътрудничество с андалуския селскостопански сектор и съгласуване с европейските стратегии за намаляване на торовете и подобряване на качеството на храните.
