پژوهشگران دانشگاه نیویورک (NYU) در مطالعهای جدید، عوامل مولکولی مسئول «احساس سیری» گیاهان پس از جذب مقادیر کافی نیتروژن را شناسایی کردهاند. این کشف میتواند به توسعه گیاهانی کمک کند که توانایی جذب نیتروژن بیشتری از خاک را دارند و در نتیجه نیاز به کودهای شیمیایی را کاهش میدهند.
نقش تنظیمکنندههای ژنی در جذب نیتروژن
«گلوریا کروزی»، پژوهشگر ارشد این پروژه، اعلام کرد که تیم تحقیق با شناسایی تنظیمکنندههای ژنی که به سطوح و انواع مختلف نیتروژن حساس هستند، موفق به یافتن یک عامل تنظیمی کلیدی شدهاند. این عامل، فرآیند کنترل مصرف نیتروژن و تبدیل آن به نیتروژن آلی در گیاهان را مدیریت میکند.
«ویل هینکلی»، دیگر پژوهشگر ارشد این پروژه، خاطرنشان کرد که این دانش میتواند منجر به مهندسی گونههای گیاهی «پرخور» شود که مقدار بیشتری از نیتروژن موجود در محیط را جذب میکنند.
چالشهای زیستمحیطی و اقتصادی مصرف کودها
با وجود اینکه استفاده از کودهای نیتروژنی در دهههای اخیر عملکرد محصولات کشاورزی جهان را افزایش داده است، اما این روش با چالشهای جدی روبروست:
- بازدهی پایین: گیاهان تنها حدود ۵۰ درصد از کودهای اعمالشده را جذب میکنند.
- آلودگی آبها: مقدار قابل توجهی از کودهای استفادهنشده به منابع آب نفوذ کرده و باعث رشد مضر جلبکها و آسیب به آبزیان میشود.
- تغییرات اقلیمی: نیتروژن باقیمانده در خاک منجر به تولید گاز اکسید نیتروژن میشود؛ گازی که در بازه زمانی ۱۰۰ ساله، ۲۷۳ برابر مؤثرتر از دیاکسید کربن در به دام انداختن گرما عمل میکند.
- هزینهها و امنیت: تولید، حملونقل و ذخیرهسازی کودها به دلیل مسائل ژئوپلیتیکی، هزینههای بالا و خطرات ناشی از ناپایداری مولفه نیتروژن، با چالشهای مداومی روبروست.
به گفته پژوهشگران، بهبود بهرهوری مصرف کود از طریق این یافتههای جدید، میتواند پیامدهای مثبت زیستمحیطی، اقتصادی و ژئوپلیتیکی گستردهای به همراه داشته باشد.