Останні дослідження Університету Квінсленда у 2026 році підкреслюють важливість врахування кореневих властивостей при селекції зернових культур. Команда вчених виявила, що підхід, орієнтований не лише на надземні ознаки (високий урожай, стійкість до хвороб), але й на здатність коренів виділяти специфічні ексудати, може значно підвищити здатність рослин засвоювати фосфор з менш розчинних або перероблених джерел добрив. Це має прямий вплив на стратегії використання регенерованих поживних речовин у сільському господарстві та на зниження залежності від мінеральних фосфатних добрив.
Що саме дослідили вчені
У лабораторному експерименті порівнювали сучасні гібриди сорго та традиційні місцеві сорти за здатністю отримувати фосфор із різних джерел, зокрема із перероблених відходів. Дослідники проаналізували понад 20 000 хімічних сполук, які утворюються корінням, щоб виявити ті ексудати, що мобілізують фосфор у ґрунті. Результат показав, що традиційні сорти при обмеженій доступності розчинного фосфору поглинали його ефективніше і мали більший вегетативний ріст порівняно зі сучасними селекційними лініями. Ключовою відмінністю виявилися саме кореневі ексудати — комплекси органічних сполук, що взаємодіють із фосфатами й ґрунтовою мікробіотою.
Які ексудати шукають і для чого
Аналіз великої кількості кореневих метаболітів дозволив виокремити групи сполук, які виконують роль «виколювачів» фосфору: вони зв'язують метал-іони, змінюють хімічне середовище навколо кореня та стимулюють мікробів, що вивільняють фосфат. Ці механізми особливо важливі при застосуванні регенерованих добрив — наприклад, дигестату, компостованих біосолей та струпіту — де частина фосфору перебуває в менш доступних формах. Визначення маркерів ексудатів дає селекціонерам нові критерії відбору: не лише швидкість росту і врожайність, а й профіль кореневих виділень та взаємодію з ґрунтовою мікрофлорою.
Практична складова такого підходу полягає в інтеграції фенотипування кореня з молекулярними маркерами у програми насінництва. В лабораторіях використовують методи метаболоміки та мас-спектрометрії для швидкого скринінгу ліній на предмет потрібних ексудатів. Одночасно важливими є й полях тестування: кореневі властивості можуть проявлятися по-різному в контрольованих умовах і на реальних полях з різними типами ґрунтів та управлінням добривами.
Вплив на добривну практику та економіку
Перехід на регенеровані добрива є економічно й екологічно важливим напрямом: він знижує потребу в імпортованих мінеральних фосфатах і зменшує навантаження на довкілля від накопичення відходів. Однак ефективність таких добрив напряму залежить від здатності культури доступати до менш розчинних форм фосфору. Селекція, що враховує кореневі ексудати, може підвищити ефективність використання фосфору без додаткового збільшення норми внесення. Це може зменшити витрати на добрива та покращити екологічний профіль виробництва зерна.
У роботі дослідники також звертають увагу на роль мікробіому ґрунту: кореневі ексудати формують локальні мікросередовища, які стимулюють мікроорганізми, що мінералізують органічні фосфати. Тому комплексні практики — селекція рослин + оптимізація регенерованих добрив + управління мікробіотою — мають давати синергетичний ефект.
Що планують робити далі
Як наступний крок команда планує масштабні польові випробування сорго та інших зернових культур, щоб перевірити лабораторні знахідки в реальних умовах різних ґрунтів і систем удобрення. Поля тестуватимуть з типовими для регіону джерелами регенерованих поживних речовин — дигестатами, компостами та кристалізованими формами фосфору (струвит) — та з різними рівнями доступного розчинного фосфору. Окрім фенотипування врожаю, у випробуваннях вимірюватимуть профілі кореневих ексудатів, вміст доступного фосфору в ризосфері та склад мікробіоти.
Водночас наголошується на потребі міждисциплінарної співпраці: селекціонери, агрохіміки, мікробіологи та фахівці з переробки відходів мають узгодити критерії ефективності і практичні протоколи тестування. Найближчі етапи дослідження зосереджені на валідності маркерів кореневих ексудатів і на підготовці селекційних програм, які включатимуть ці маркери в якості відбірних ознак.
Запровадження таких підходів у насінництво може змінити пріоритети: від пошуку «лаконічно високоврожайних» ліній до створення адаптивних сортів, здатних ефективно використовувати різні джерела поживних речовин. Команда дослідників прагне надати практичні рекомендації агровиробникам після завершення польових випробувань, щоб фермери могли обирати сорти з урахуванням типу добрив та стану ґрунту.
Фото - superagronom.com
