Учёные разработали более простой и дешёвый способ измерять биологически активную форму фосфора в почве. Метод может помочь точнее изучать перемещение этого важного для растений элемента в экосистемах и его значение для сельского хозяйства. Результаты работы опубликованы в Journal of Agricultural and Marine Sciences.
Фосфор необходим для роста растений и производства продовольствия, однако природные запасы этого элемента ограничены. Поэтому важно понимать, как он накапливается, преобразуется и высвобождается в почве. Такие знания позволяют поддерживать плодородие сельскохозяйственных земель, одновременно сокращая потери ресурсов и ущерб окружающей среде.
Международная группа с участием специалистов Университета султана Кабуса, Института Джеймса Хаттона и Управления по охране окружающей среды Омана усовершенствовала лабораторную процедуру определения фосфора, связанного с ДНК. Эта форма входит в состав органического фосфора и связана с жизнедеятельностью микроорганизмов. Микробы постоянно поглощают, преобразуют и выделяют питательные вещества, поэтому ДНК-связанный фосфор может отражать активную часть почвенного круговорота элемента.
Исследователи проверили обновлённую процедуру на 32 типах почв, собранных в разных районах Великобритании. Из метода исключили ферментную обработку, которая ранее считалась частью анализа, но оказалась необязательной. Благодаря этому процедура стала проще и дешевле, сохранив необходимую точность и чувствительность измерений.
При этом ультрафильтрацию специалисты оставили, поскольку она отделяет фосфор, связанный с ДНК, от других содержащих фосфор соединений. Без такого разделения результаты анализа были бы менее точными. В исследованных образцах ДНК-связанный фосфор составлял лишь небольшую долю общего органического фосфора, однако его содержание заметно зависело от кислотности почвы, количества фосфора в микробной биомассе, содержания органического вещества и концентрации фосфора в почвенной воде.
Выявленные связи указывают на более тесное отношение ДНК-связанного фосфора к живым микроорганизмам, чем к устойчивым долгосрочным запасам элемента. Поэтому он может служить показателем наиболее активной части почвенного фосфорного цикла. Усовершенствованный анализ даст исследователям практичный инструмент для изучения влияния микробных сообществ на доступность фосфора для растений и может быть полезен в работах по плодородию почв, управлению питательными веществами и устойчивому производству продовольствия.