Что сеять на загрязненных почвах?

Изучая способы борьбы с заражением почвы, микробиологи из США и Бельгии создали бактерии, которые стимулируют рост растений на загрязненных территориях. Таким способом авторы идеи намерены выращивать в промзонах биомассу для биотоплива.

Исследователи из Брукхейвенской национальной лаборатории (Brookhaven National Laboratory) и Университета в Хассельте (Hasselt University) создали микроорганизмы, которые способны увеличивать прирост биомассы на загрязенных почвах. Выращивать овощи и злаки для продовольственных нужд там нельзя, зато выращивать биомассу для получения топлива – вполне, да еще и не занимая сельскохозяйственных угодий.

Работа имела много этапов. Сначала при помощи методов генной инженерии были модифированы эндофиты, обитающие в тополях.

В настоящий момент не найдено ни одного растения, в котором бы не обитали эндофиты. Механизм взаимодействия большинства из них не изучен. Известно, что некоторые грибы, обитающие в злаковых культурах, повышают сопротивляемость растения засухе и вредителям.

В организмы, которые обычно сопутствуют тополям и ивам, ученые ввели гены метаболизма других микроорганизмов, обеспечивающие переработку загрязнителей. Именно эти бактерии-мутанты и вводились в молодые поросли деревьев.

Процесс проходил так: брали деревья, отмывали их от малейших следов земли и потом дезинфицировали ультрафиолетом. Потом высаживали в специально оборудованные изолированные теплицы. Оттуда собирали штаммы бактерий, модифицировали их новыми генами, в том числе и таким способом, чтобы их можно было идентифицировать с помощью ультрафиолетового излучения.

Сравнение деревьев с модифицированными и немодифицированными образцами эндофитов проводилось через десять недель после высадки. По сравнению с контрольной группой у инновационных деревьев намного сильнее развилась корневая система, а также увеличилось количество побегов. В качестве модельной почвы ученые взяли обычный образец почвы с промышленной территории с повышенным содержанием тяжелых металлов и широким спектром промышленной органики.

Всего удалось найти 78 бактерий-эндофитов. Для четырех из них экспериментаторы провели подробное исследование их биохимического действия. И выделили те вещества, которые оказывают влияние на рост растений, а также определили гены, отвечающие за их синтез.

Сами исследователи планируют более подробно изучить эндофиты. По их мнению, здесь кроется огромный потенциал для увеличения биомассы. А саму биомассу предполагается использовать для получения биотоплива. Также при этом происходит очищение почвы от вредных веществ. Соответственно, получается двойной эффект: технические посадки не отнимают законное место у продовольственных, а также очищают почву. Результаты работы были опубликованы 1 февраля в журнале Applied and Environmental Microbiology.