Прозрачная почва сделает тайное явным
Отчёт о работе представлен в интернет-журнале PLoS ONE.
Пытаясь найти решение глобальных проблем сельского хозяйства, находящегося под гнётом постоянных климатических перемен, наука всё чаще обращается к детальному изучению того, что происходит в пределах невидимой глазу ризосферы - участка почвы, прилегающего к корням растений и попадающего под непосредственное действие корневых выделений и почвенных микроорганизмов. Но как увидеть то, что скрыто от наших глаз? Оказывается, одним из возможных ответов на этот вопрос является создание оптически прозрачных искусственных почв.
После двух лет работы по поиску веществ, которые способны до мелочей воспроизвести химические и физические свойства естественной почвы (кроме прозрачности), учёных ждал успех: композитный материал нафион, часто применяемый при производстве топливных элементов, неожиданно оказался тем, что нужно.
Сам по себе нафион не особенно прозрачен, однако при насыщении специальным раствором на водной основе становится почти стеклом. При этом получающийся субстрат обладает чрезвычайным сходством с настоящей почвой, вплоть до мелочей, характеризующихся такими вполне измеряемыми показателями, как равновесное влагопоглощение, способность удерживать питательные вещества и, главное, в целом поддерживать рост растений.
Помимо изучения процессов развития корневой системы, прозрачная почва поможет в проведении самых разных исследований - к примеру, посвящённых распространению почвенных патогенов. При создании генетически модифицированных семян прозрачные почвы помогут отобрать экземпляры, продуцирующие наиболее эффективные корневые системы, дабы сельское хозяйство в целом меньше зависело от химических удобрений. Физиологи получат возможность лучше понять, как растения и микроорганизмы получают доступ к питательным веществам с гетерогенным (неравномерным, очаговым) распределением. А для экологов и вовсе наступит настоящий подземный рай, ведь тут столько всего можно не просто изучить, но и увидеть…