Возможно, вы не слышали, но в сельском хозяйстве вот-вот произойдет настоящая органическая революция. Indigo - одна из многих сельскохозяйственных компаний, которая исследует, как микробы могут помочь повысить урожайность даже в условиях изменения климата.
Возможно, вы не слышали, но в сельском хозяйстве вот-вот произойдет настоящая органическая революция. Это своего рода сельское хозяйство, имеющее естественную основу, которую матушка-природа уже усовершенствовала за миллионы лет.
Люди заново открывают для себя то, что естественно происходит с растениями, в решающий момент нашей истории. Население растет, земля в большом почете, и мы сталкиваемся с серьезными изменениями в нашем климате. Это заставило многих исследователей задаться вопросом, как фермеры собираются всех накормить? Дэвид Перри, генеральный директор стартапа Indigo Agriculture, говорит, что должны произойти фундаментальные изменения в том, как мы занимаемся сельским хозяйством Он верит, что микробы являются ответом
Только в последние несколько лет люди начали понимать, насколько сильно микробы влияют на наше здоровье и благополучие Некоторые исследования даже показывают, что микробы в нашем кишечнике могут определять, толстые мы или худые, или даже диктовать наше настроение. Мы их не видим, но жизнь на нашей планете зависит от этого огромного сообщества микробов. Они живут в нас, внутри нас и вокруг нас.
Фото: Конор Лоулесс / Flickr
Когда люди впервые начали заниматься сельским хозяйством, мы не осознавали, что между микробами и растениями возникла такая важная эволюционная связь. Исследователи начали задаваться вопросом, как и у людей, микробы возятся с биологией? Ведь то, что приносит пользу хозяину, принесет пользу и микробу. Технический директор Indigo Джефф фон Мальцан сказал: «Что, если микробы внутри растений на протяжении миллионов лет переключали каждый световой выключатель внутри физиологии растения, пытаясь в целом улучшить здоровье и выживание хозяина?» Защита от теплового стресса, холодового стресса и насекомых может зависеть не только от биологии растения, но и от его микробиома.
“Микробы поддерживают здоровье растений, увеличивая доступность питательных веществ, ускоряя рост корней растений, нейтрализуя токсичные соединения в почве, делая растения более устойчивыми к болезням, жаре, наводнениям. и засуху, а также отпугивание патогенов и хищников», - написали двадцать шесть экспертов из Американской академии микробиологии в отчете под названием «Как микробы могут помочь накормить мир». Эти микробы как «пробиотики для растений».”
“Множество сортов пшеницы, кукурузы, риса и других культур были посажены по всему миру в условиях, где местные микробные сообщества отличаются от тех, откуда произошли растения, и где условия таковы, что растению могут понадобиться новые микробные партнеры для лучшего роста», - пишут эксперты.
Итак, вместо этого мы компенсировали эту неизвестную потерю за счет использования орошения, генной инженерии, удобрений и пестицидов. Но ученые считают, что мы можем повысить урожайность сельскохозяйственных культур сверх того, что могут обеспечить эти методы, если мы правильно используем эти микробные сообщества.
По словам Перри, результаты Indigo выглядят многообещающе. «То, что мы видим, как правило, составляет 10-процентную прибавку урожая, когда эти культуры выращиваются в определенных стрессовых условиях», - сказал он в интервью.«Это означает, что если мы разрабатываем микроб, который помогает растению получать больше урожая в засушливых условиях, то когда он сухой, мы видим увеличение урожая на десять с лишним процентов». ГМО обычно обеспечивают 5-процентную прибавку урожая.
Indigo держит большую часть своей работы под замком, но Перри говорит, что они планируют опубликовать свое исследование где-то в этом году. Тем не менее, они показали примеры того, как эти микробы повышают устойчивость растений в стрессовых условиях. В одном примере Indigo показал, как микробы могут защитить растения сои во время засухи.
Свинцовый микроб в коллекции Indigo придает сое устойчивость к засухе, что приводит к повышению урожайности в условиях засухи в теплице. Слева: необработанный контроль. Справа: обработка штаммом Indigo.
Многие экологические группы могут захотеть знать, ограничивают ли эти микробы или даже полностью исключают использование химических удобрений и пестицидов. Пока Перри не уверен, но со временем он поверит, что это возможно. «[Наука] едва коснулась поверхности этих фундаментальных биологических партнерств», - пишут эксперты из Американской академии микробиологии.
Другие сельскохозяйственные предприятия, такие как Monsanto и DuPont, также исследуют эти штаммы микробов, надеясь найти правильный баланс с помощью собственных тестов на урожай. Но как ученые находят и комбинируют эти микробы для поддержания этих растений?
«Если вы просто посмотрите на кукурузное поле, то увидите, что на нем больше микробов, чем звезд во всей галактике»,- сказал Джефф фон Мальцан, давая мне представление о масштабах этой работы.«Существует целый мир растений, [которые были] своего рода чашкой Петри для экспериментов, которые уже проводились».
Процесс, описанный мне фон Мальтцаном, очень походил на высокотехнологичную версию просеивания золота. Это часть науки и удачи. Люди никак не могут просеять все микробы, собранные в течение их жизни, чтобы найти наиболее многообещающие. В рамках своих обширных исследований и разработок Indigo уже идентифицировала и секвенировала 40 000 растительных микробов, зарегистрировала более 150 патентов и собрала более 36 000 образцов из более более 700 видов растений по всему миру.
Что волнует Перри, так это потенциальное будущее, которое приносят эти микробы. «Если мы добьемся успеха… если этот подход окажется успешным, у нас появится возможность накормить планету, и сделать это гораздо более здоровым и устойчивым способом, чем мы делаем это сейчас. И при этом повысить прибыльность фермеров и устойчивость ферм. Мы мотивированы всем этим».
«Существует очень высокая вероятность того, что мы оглянемся на много десятилетий назад и подумаем: «Раньше мы распыляли химию на сотни миллионов акров сельскохозяйственных угодий», - говорит фон Мальцан. «Разве это не было немного безумно?»