Klucz do wyżywienia świata w następnej rewolucji rolniczej? Mikrobiom – twierdzą naukowcy z NCSU

Data opublikowania:

RALEIGH – Klucz do kolejnej rewolucji w rolnictwie? Krajowa grupa zadaniowa publikująca dziś artykuł naukowy twierdzi, że odpowiedź leży w mikrobiomie – zbiorowiskach mikroorganizmów współistniejących na roślinach, w nich i w ich pobliżu.

Według Ignazio Carbone i Megan Andrews, naukowców powiązanych ze stanem NC, którzy współprzewodniczyli grupie zadaniowej, „Wcześniejsze sukcesy w zakresie rozwiązań mikrobiologicznych w połączeniu z nowym zrozumieniem i technologią dają wielką nadzieję, że doprowadzą do rewolucji w rolnictwie, która jest niezbędna do dalszego wyżywienia naszego świata. ”

Twierdzą, że osiągnięcie tej obietnicy będzie wymagało zwiększonego finansowania i lepszej infrastruktury na potrzeby powiązanych badań, większej współpracy interdyscyplinarnej oraz ulepszonych strategii komunikacji naukowej, zaangażowania społecznego, regulacji produktów i rozwoju polityki.

Dokument grupy zadaniowej, opublikowany przez Radę Nauki i Technologii Rolniczej, brzmi: dostępne do bezpłatnego pobrania.

Carbone, profesor na Wydziale Entomologii i Patologii Roślin stanu Karolina Północna oraz Andrews, kierownik projektu, który niedawno opuścił uniwersytet, poprowadzą seminarium internetowe na temat ustaleń grupy zadaniowej o godzinie 13:00 czasu wschodniego we wtorek, 25 sierpnia. Carbone i Andrews podzielą się informacjami najważniejsze informacje z publikacji, a po ich uwagach odbędzie się dyskusja panelowa oraz sesja pytań i odpowiedzi z udziałem kilku autorów artykułu. Rejestracja na bezpłatne webinarium można przeprowadzić tutaj.

DLACZEGO CZAS JEST WŁAŚCIWY

Autorzy publikacji twierdzą, że dzisiejsze wyzwania związane z rolnictwem są alarmujące: liczba ludności na świecie szybko rośnie, ale ilość gruntów uprawnych na mieszkańca spadła, dostępne pola uprawne są wykorzystywane przez rozwój miast w bezprecedensowym tempie, klimat się zmienia, a plony utrzymują się na stałym poziomie. .

Mówią, że teraz nadszedł właściwy czas, aby skupić się na mikrobiomie roślinnym jako źródle rozwiązań rolniczych poprawiających produktywność upraw.

Naukowcy lepiej rozumieją teraz, jak złożone mogą być interakcje między roślinami, glebą i drobnoustrojami.

„Naukowcy lepiej rozumieją teraz, jak złożone mogą być interakcje między roślinami, glebą i drobnoustrojami” – twierdzą Carbone i Andrews. „Obecny postęp w technologii i przetwarzaniu danych umożliwia obecnie gromadzenie i analizowanie ogromnych ilości danych potrzebnych do badania tego poziomu złożoności, a rosnące wsparcie dla zarządzania gruntami i środowiskiem wymaga rozwiązań zwiększających plony przy jednoczesnej redukcji środków chemicznych i dopływy wody.”

Carbone powiedział, że nowe metodologie „pozwolą naukowcom zidentyfikować większą część mikrobiomu, a tym samym wygenerować pełniejszy obraz tego, kto jest obecny w złożonej próbce mikrobiomu”.

KOMUNIKACJA, PRZEPISY, FINANSOWANIE ROBIĄ RÓŻNICĘ

To, jak ryzykowna lub korzystna dla ludzi jest technologia, może być ściśle powiązane z powiązaniami danej osoby z innymi.

Wykorzystanie tej wiedzy w produkcji nowych produktów biologicznych może zająć trochę czasu i może wiązać się z wieloma regulacjami. Dzięki najnowocześniejszym technologiom dane mikrobiologiczne stają się przydatne, jednak aby można je było skutecznie wykorzystać, muszą zostać skutecznie przekazane społeczeństwu.

Jak mówi członek grupy zadaniowej Andrew Binder z Departamentu Komunikacji stanu Karolina Północna: „Nawet ocena tego, jak ryzykowne lub korzystne ludzie postrzegają technologię, może być ściśle powiązana z więziami, jakie dana osoba łączy z innymi członkami rodziny, przyjaciółmi i w ich szerszej społeczności.”

GRUPA ZADANIOWA PRZEDSTAWIA SZEŚĆ ZALECEŃ

Jak zauważa grupa zadaniowa, wykorzystanie mocy drobnoustrojów będzie wymagało inwestycji w interdyscyplinarną edukację, badania i technologie, nowe partnerstwa oraz nowe modele edukacji i szkoleń. Raport grupy zadaniowej kończy się sześcioma zaleceniami:

  • Przeznacz zasoby na badania i rozwój infrastruktury, aby pogłębić zrozumienie dynamicznej złożoności fitobiomu – rośliny i społeczności drobnoustrojów, zwierząt oraz środowiska geofizycznego, które ma wpływ na roślinę
  • Fundusz na rozwój i zastosowanie najnowocześniejszych technologii – takich jak uczenie maszynowe, rolnictwo precyzyjne i czujniki – istotnych dla badań nad mikrobiomem rolniczym
  • Zjednocz naukowców, socjologów i zainteresowane strony, aby opracować strategie dotyczące komunikacji, zaangażowania społecznego, regulacji produktów i rozwoju polityki na rzecz rozwiązań opartych na mikrobiomie
  • Zwiększanie finansowania i zachęt dla interdyscyplinarnych badań, edukacji i szkoleń w dziedzinie rolnictwa i mikrobiomu
  • Zachęcanie do nowych modeli szkolenia absolwentów w celu zwiększenia umiejętności interdyscyplinarnych, umiejętności pracy zespołowej i umiejętności komunikacyjnych
  • Zachęcaj do partnerstwa przemysłowo-akademickiego oraz zapewniaj programy i fundusze, które pomogą wypełnić lukę między obiecującymi wynikami laboratoryjnymi a udanymi badaniami terenowymi związanymi z drobnoustrojami uprawnymi

W stanie NC, Carbone i Andrews twierdzą, że Inicjatywa nauk o roślinach w Karolinie Północnej umożliwił uniwersytetowi i jego partnerom pomoc w realizacji zaleceń grupy zadaniowej, wykorzystując silne interdyscyplinarne zespoły naukowców z NC State oraz długotrwałe relacje z firmami zajmującymi się biotechnologią rolniczą i grupami towarowymi.

PARTNERSTWA PRZEMYSŁU-UCZELNI SĄ WAŻNE

Twierdzą, że niezwykle istotna jest współpraca środowiska akademickiego i przemysłu w celu przyspieszenia odkrywania i komercjalizacji nowych rozwiązań rolniczych opartych na drobnoustrojach.

Obecnie Carbone i jego współpracownicy badają ewolucję drobnoustrojów na polach uprawnych; czy na strukturę społeczności drobnoustrojów wpływają rośliny i inne organizmy zamieszkujące tę samą przestrzeń; oraz mechanizmy genetyczne, które pozwalają drobnoustrojom szybko reagować na zakłócenia środowiskowe, takie jak susza, powódź, niedobory składników odżywczych lub choroby roślin.

Oprócz Andrewsa, Carbone'a i Bindera autorami grupy zadaniowej są Natalie Breakfield z NewLeaf Symbiotics; Owen Duckworth z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej; Kirk Francis, BASF; Susanna L. Harris, Uniwersytet Karoliny Północnej w Chapel Hill; Linda Kinkel z Uniwersytetu Minnesoty; Jan Leach, Uniwersytet Stanowy Kolorado: Gregory Maloney, Novozymes North America, Inc.; Kelci Miclaus, Instytut SAS, Inc.; Elizabeth Shank, Szkoła Medyczna Uniwersytetu Massachusetts; Elizabeth Stulberg, Stowarzyszenie Towarzystw Nauk o Uprawach, Glebie i Środowisku; Carolyn Young, Instytut Badawczy Noble; i Sherryl Yu-Su, Novozymes North America, Inc.

The Rada Nauki i Technologii Rolniczej to międzynarodowe konsorcjum towarzystw naukowych i zawodowych, firm i organizacji non-profit. Poprzez sieć ekspertów CAST gromadzi, interpretuje i przekazuje wiarygodne, wyważone i oparte na nauce informacje decydentom, mediom, sektorowi prywatnemu i społeczeństwu.

(C) NCSU

Oryginalne źródło artykułu: WRALTechWire