Учёные разработали более простой и дешёвый способ определения биологически активной формы фосфора в почве. Это поможет специалистам лучше понять, как этот важный элемент перемещается по экосистемам и поддерживает сельское хозяйство. Фосфор необходим для роста растений и производства продуктов питания, но его природные запасы ограничены.
Понимание того, как фосфор накапливается, преобразуется и высвобождается в почве, важно для сохранения плодородия земель, сокращения потерь и снижения вреда для окружающей среды. Международная группа исследователей, включая специалистов из Университета Султана Кабуса, Института Джеймса Хаттона и Управления по охране окружающей среды Омана, усовершенствовала лабораторный метод измерения фосфора, связанного с ДНК (DNA-P), в почвах. Результаты работы опубликованы в Journal of Agricultural and Marine Sciences.
DNA-P входит в состав органического фосфора, связанного с живыми микроорганизмами. Поскольку микробы постоянно поглощают, преобразуют и выделяют питательные вещества, эта форма фосфора даёт представление о биологически активной части его круговорота в почве. Исследователи проверили и доработали существующую аналитическую процедуру, а затем применили улучшенную версию к 32 различным типам почв на территории Великобритании. Обновлённый метод оказался проще в выполнении и дешевле, при этом сохранил точность и чувствительность, необходимые для надёжных измерений.
Наибольшее улучшение дал отказ от ферментных обработок, которые ранее входили в процесс. Выяснилось, что эти процедуры не нужны, что позволило упростить и удешевить метод. Однако один этап остался обязательным: ультрафильтрация по-прежнему необходима для отделения связанного с ДНК фосфора от других соединений, также содержащих фосфор. Без такого разделения измерения DNA-P были бы менее точными.
DNA-P составлял лишь небольшую долю от общего органического фосфора в изученных почвах. Тем не менее его концентрация показала тесную связь с рядом важных свойств почвы, включая кислотность (pH), фосфор микробной биомассы, содержание органического вещества и фосфор, растворённый в почвенной воде. Эти связи говорят о том, что DNA-P больше связан с живыми почвенными микроорганизмами, чем с долговременными стабильными запасами фосфора. Иными словами, он может служить полезным индикатором более активной части круговорота фосфора, на которую влияет микробная жизнь.
Улучшенный метод даёт учёным более практичный инструмент для изучения биологически активного фосфора в почвах. Он также может помочь исследователям выяснить, как микробные сообщества влияют на количество фосфора, доступного растениям. Поскольку сельское хозяйство сталкивается с растущей необходимостью эффективнее использовать ограниченные запасы фосфора, более точные измерения этого элемента приобретают всё большее значение. Новый подход может поддержать будущие исследования плодородия почв, управления питательными веществами и более устойчивых систем производства продуктов питания.