Недавние исследования российских ученых открыли новые горизонты в понимании углеродного цикла и роли растений в этом процессе. Ученые из Центра декарбонизации АПК и региональной экономики Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.М. Бербекова сделали важное открытие, которое может кардинально изменить представления о взаимодействии растений и углекислого газа (CO2).
Исследование показало, что корни растений способны напрямую поглощать углекислый газ из почвы. Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о роли корней в углеродном обмене и подчеркивает необходимость пересмотра учебников, учитывающих углеродные циклы в сельском хозяйстве.
Для подтверждения своей гипотезы ученые разработали специализированную экспериментальную установку, оснащенную герметичными камерами. Эти камеры позволили изолировать надземные и подземные части растений кукурузы, а высокоточные датчики CO2 обеспечили мониторинг газовых потоков в реальном времени. Эксперимент длился 40 дней и включал 19 растений, что дало возможность получить уникальные данные о поведении растений в условиях контроля.
Основные результаты эксперимента:
Корни и листья работают в противофазе: в то время как листья прекращают фотосинтез ночью и выделяют CO2, корни начинают активно поглощать его.
Влияние удобрений: применение азотных удобрений не усиливает фотосинтез, а приводит к снижению дневного поглощения CO2 и увеличению ночного дыхания.
Накопление энергии: при увеличении освещенности растения сохраняют активность даже после выключения света, что позволяет предположить, что они могут накапливать энергию, подобно батарейкам.
Эти открытия имеют важное значение для адаптации сельского хозяйства к изменениям климата. Ученые отметили, что если растения смогут эффективно поглощать углерод из почвы, это может стать дополнительным механизмом, позволяющим им выживать в условиях глобальных изменений климата.
Результаты исследования опубликованы в журнале Carbon Research и уже получили широкий отклик в научном сообществе. Эксперты, включая ученых из Шэньянского сельскохозяйственного университета Китая, охарактеризовали открытие как фундаментальное и необходимое для пересмотра базовых знаний о глобальном углеродном цикле.
Перспективы применения результатов: Новое понимание роли корней в углеродном обмене может привести к изменениям в подходах к удобрению и освещению тепличных культур. Растения теперь рассматриваются не только как источники кислорода, но и как сложные организмы, принимающие участие в глобальном климатическом балансе Земли. Это открытие также поднимает вопросы о том, как можно оптимизировать процессы сельскохозяйственного производства, чтобы увеличить эффективность поглощения углерода и адаптироваться к климатическим изменениям.
