Kezdőlap / Rovatok / Zöldinfó / Környezetvédelem / Átlátszó termőföld

Átlátszó termőföld

A skóciai James Hutton Intézet kutatói megalkották az átlátszó termőföldet, amelynek segítségével a szakértők ezután betekintést nyerhetnek a növények gyökereinek rejtélyes működési folyamataiba.

A biológusok, vegyészek és fizikusok közreműködésével kifejlesztett anyagból a növénynemesítők is rengeteget profitálhatnak, és a talajfertőzések szintén könnyebben vizsgálhatók lesznek, írja az ipon.hu. A növények terjedelmes gyökérrendszerükön keresztül veszik fel a létezésükhöz szükséges vizet és ásványi anyagokat. Ezen folyamatok pontos részleteit azonban rengeteg kérdés övezi, mivel a föld mélyén zajlanak, így a rendszer működés közbeni tanulmányozása érthető módon fizikai akadályokba ütközik. Erre a problémára jelenthet megoldást az átlátszó talaj, amelyet két év munkájával alkottak meg a szakértők. Ez idő alatt kikísérletezték, hogy milyen savtartalommal, talajszemcse-mérettel, illetve ásványianyag-tartalommal lesz optimális a mesterséges talaj, valamint hogyan reagál a hagyományos öntözésre. A kifejlesztett anyag 350‒1600 mikrométer átmérőjű Nafion-pelletekből áll. A Nafiont gyakran használják üzemanyagcellákban, mivel kiváló ionvezető tulajdonságokkal rendelkezik, és korábbi kutatások már kimutatták, hogy az anyagból készült membránokon baktériumok is tenyészthetők. A kutatók némiképp módosították a Nafion-szemcsék szerkezetét, így azok képessé váltak a környező oldatban található ionok megkötésére, imitálva a talaj természetes kémiáját.

A végeredmény önmagában nem teljesen átlátszó, de ha átitatják egy specifikusan erre a célra kiötlött vizes oldattal, a két anyag együttesen már áttetszővé válik az optikai tartományban. És bár a mesterséges termőföld nem tökéletes másolata a természetes termőtalajnak, fizikai és kémiai tulajdonságaik kellően közel állnak egymáshoz ahhoz, hogy kutatási célra használható legyen. Az átlátszó talaj révén minden eddiginél realisztikusabb körülmények között vizsgálható a gyökerek működése, véli Laurent Laplaze, francia növénykutató, aki szerint az új anyag kifejlesztése rendkívül fontos technológiai ugrást jelent a növények élettanának tanulmányozói és a gyökérzet mikrobiális interakcióit kutatók számára. A skót kutatók is ez utóbbi vonalon indultak el, az átlátszó talaj segítségével azt vizsgálták, hogyan lép kapcsolatba az E. coli baktérium egy fejes saláta gyökereivel. A kísérlet során használt baktériumokat genetikailag módosították, így azok zöld fluoreszcens festékanyagot hordoztak magukban. A szakértők így könnyen megfigyelhették, ahogy mikrobák aprócska kolóniákat formálnak a gyökérzónában.

További vizsgálatok révén a kutatók remélik, hogy sikerül megérteni, pontosan hogyan kerül be a bélflórában jótékony, az élelmiszerekbe kerülve azonban nagyon is veszélyes baktérium a növényi szervezetbe. Ha ezt sikerül megfejteni, talán megelőzhető lehet a folyamat. Hasonló a helyzet a talajfertőzések megállításával, ha végre sikerülne „élőben” megfigyelni a vírusok terjedési módját, könnyebben megelőzhetővé válna a fertőzés továbbterjedése. Hogy a potenciális előnyök egy másik területéről is szó essen, a gyökérszerkezet jobb megismerése révén kevesebb vizet és műtrágyát igénylő növényeket lehetne nemesíteni. A kutatók jelenleg azon dolgoznak, hogy az átlátszó talaj olcsóbban előállítható legyen, mivel a Nafion alapanyagként való használata meglehetősen drága. A szakértők úgy vélik, hogy a teflon egyes fajtái talán szintén megfelelnének a feladatra.

Ajánlott tartalom

A Déli-óceán felett a legtisztább a levegő a Földön

A Déli-óceán feletti atmoszferikus határréteg levegője mentes az emberi tevékenységekből eredő és távoli kontinensekről származó részecskéktől - állapították meg a Coloradói Állami Egyetem kutatói, akik elsőként vizsgálták az Antarktisz körüli víztömeg felett lévő levegő bioaeroszol-összetételét.