Их исследование, опубликованное в Frontiers in Plant Science, показывает, что выращивание трав вместе с черникой устраняет признаки дефицита железа, что приводит к увеличению количества и качества ягод. Эффект сравним с эффектами, наблюдаемыми при стандартной химической обработке, что обеспечивает более простую, безопасную, дешевую и устойчивую стратегию выращивания черники на неоптимальных почвах.
Что едят суперфрукты?
Все почвы богаты железом, но почти все оно нерастворимо.
«Большинство растений получают достаточно железа, выделяя химические вещества, которые делают его более растворимым», – объясняет старший автор исследования доктор Хосе Коваррубиас, доцент сельскохозяйственных наук Чилийского университета. «Эти« хелаторы »железа могут выделяться непосредственно из корней или из микробов, которые растут среди них, и позволяют усваивать железо."
"Чернике, однако, не хватает этих адаптаций, потому что они развивались в необычно влажных, кислотных условиях, которые растворяют железо для них."
В результате большая часть относительно сухих или щелочных («известковых») пахотных земель в мире непригодна для оптимального роста черники.
«Железо необходимо для образования и функционирования растительных молекул, таких как хлорофилл, которые позволяют им использовать энергию», – продолжает Коваррубиас. "Вот почему дефицит железа проявляется в пожелтении листьев – и резко снижает рост растений и урожайность.
«А в чернике железозависимые ферменты также производят« суперфруктовые »антиоксиданты, ответственные за их знаменитую синюю кожу и укрепляющие здоровье эффекты."
Крепкая черника должна качать железо – но какой ценой?
Есть два подхода к устранению дефицита железа в чернике: подкисление почвы или добавление синтетических хелаторов железа. У каждого есть свои недостатки, – говорит Коваррубиас.
"Самый распространенный промышленный подход – подкисление почвы с помощью серы, которая постепенно превращается почвенными бактериями в серную кислоту. Эффект медленный и трудно поддающийся регулированию – а в переувлажненных почвах сероводород может накапливаться и подавлять рост корней.
«Кислоты также можно добавлять напрямую через ирригационные системы для более быстрого подкисления, но они опасны для фермеров, убивают полезные почвенные микробы и вызывают выбросы углекислого газа.
«Более распространенной стратегией среди производителей является применение железа, связанного с синтетическими хелаторами, которые часто продаются как« вересковые удобрения », – но они очень дороги и вымывают потенциально токсичные химические вещества в грунтовые воды."
Для эффективного крупномасштабного производства черники необходима более дешевая и безопасная альтернатива. К счастью, один уже существует.
"Травы, которые хорошо адаптированы к бедным почвам, могут обеспечивать устойчивый естественный источник хелаторов железа через свои корни при выращивании вместе с плодоносящими растениями. Было показано, что скрещивание с видами трав улучшает рост растений и урожайность оливок, винограда, цитрусовых, а в последнее время и черники."
Массовый подход к устойчивому выращиванию черники
Теперь Коваррубиас и его коллеги приблизили выращивание черники на шаг ближе к основному направлению выращивания черники.
Впервые они измерили влияние различных методов хелатирования железа на содержание антиоксидантов и другие качества фруктов в чернике.
«В саду кустов голубики« Изумруд », выращиваемых в щелочной (pH 8) почве, мы сравнили эффекты пяти различных методов хелатирования железа: синтетического хелатора железа« золотого стандарта »(Fe-EDDHA), скрещивания с травой (обычный мятлик луговой или овсяница красная), коровья кровь (Fe-гем) или без обработки (контроль)."
«Мы обнаружили, что связь с травами увеличивает не только общий вес и количество черники на одно растение, но также и концентрацию антоцианов и других антиоксидантных соединений в их коже по сравнению с контролем.
Размеры эффекта были сопоставимы с проверенным синтетическим хелатором Fe-EDDHA, тогда как применение Fe-гема из коровьей крови – удобрения, обычно используемого в приусадебных участках, – не оказало значительного эффекта."
Благоприятные эффекты сопровождались улучшением содержания железа в растениях (цвета листьев), что также было сопоставимо между растениями, связанными с травой, и растениями, обработанными Fe-EDDHA. Ни одна из обработок не оказала значительного влияния на средний вес ягод
Дерн готов к использованию для получения более здоровой черники
Потенциальным ограничением совмещения культур, наблюдаемым в исследовании, было снижение твердости ягод, поскольку потребители предпочитают более твердые ягоды.
«Связь с травами снизила твердость ягод по сравнению с контрольными растениями, тогда как ягоды, собранные с растений, обработанных Fe-EDDHA, достигли промежуточных значений.
"Однако химический анализ показал незначительную тенденцию к увеличению спелости ягод, собранных с пересаженных растений, что могло объяснить эту небольшую разницу."
Между посевными культурами также требовалась дополнительная подача воды для поддержания влажности почвы, аналогичной другим обработкам, но в остальном управление растениями было простым и одинаковым для всех групп.
Трава была скошена от 5 до 15 см – типичный диапазон для красивого скошенного газона.
«Наши результаты подтверждают, что совмещение культур с травами является простой, эффективной и устойчивой альтернативой стандартным стратегиям коррекции содержания железа в чернике», – заключает Коваррубиас. "Как коммерческие, так и частные производители могут сразу же применить эту стратегию для увеличения урожая черники и повышения содержания антиоксидантов."