Dié mielies lê eie stikstof vas uit die lug
JY LEES NOU Dié mielies lê eie stikstof vas uit die lug
Lugwortels van 'n Mexikaanse mieliekultivar skei groot hoeveelhede slymerige jel af en skakel atmosferiese stikstof in 'n bruikbare vorm om vir die plant. Foto: Verskaf.
Tropiese mieliekultivars uit Mexiko is geïdentifiseer wat 'n noemenswaardige hoeveelheid van die stikstof wat hulle benodig uit die lug onttrek deur met bakterieë "saam te werk".
Dit beteken dié mielies benodig baie minder kunsmis as normaalweg. Gesamentlike navorsing deur twee universiteite, Wisconsin-Madison en Kalifornië, asook die kosvervaardigerreus Mars Inc. het bevind dat hierdie mielies groot hoeveelhede slymerige jel uitskei deur lugwortels wat op hul stingels groei.
Bakterieë wat in die jel voorkom, skakel atmosferiese stikstof om in 'n bruikbare vorm vir die plant, 'n proses wat as stikstoffiksasie bekend staan. Hul bevindings is in Augustus in die vaktydskrif PLOS Biology gepubliseer. Die mielies kan van 30% tot 80% van hul nodige stikstof op dié manier vasvang na gelang van omgewingsfaktore, soos reën en humiditeit.
Tot dusver was peulplante, soos bone, die enigste groep plante wat beduidende hoeveelhede stikstof deur fiksasie kon vaslê. Dit gebeur deur middel van gespesialiseerde weefsel genaamd wortelnodules. Wetenskaplikes soek al geruime tyd na mielies wat stikstof kan vaslê om sodoende dié graansoort se hoë kunsmisbehoefte te tem.
Verdere navorsing is egter nog nodig om vas te stel of hierdie eienskap by kommersiële kultivars ingeteel kan word. Die betrokke soort mielie groei in die Sierra Mixe-gebied in Oaxaca in die suide van Mexiko. Dit is deur mnr. Howard-Yana Shapiro, Mars se hoof-landboubeampte, geïdentifiseer tydens sy soektog na 'n kultivar wat bakterieë as stikstof vaslê.
Hierdie mielies is meer as 16 voet (4,8 m) lank en ontwikkel tot agt of tien stelle dik lugwortels wat nooit die grond bereik nie. In die regte toestande skei hierdie wortels groot hoeveelhede suikerryke jel af, wat energie verskaf en 'n suurstofvrye omgewing skep waarin die nodige bakterieë floreer.
Boere in Sierra Mixe plant die mielies in grond waarin stikstof uitgeput is en gebruik tradisionele plantmetodes, met min of geen kunsmis wat toegedien word. Dit is moeilik om vas te stel of plante wél stikstof uit die lug opneem. Dit het die navorsingspan agt jaar gekos om hulself te oortuig dat wat hulle sien, nie 'n kunsmatige verskynsel is nie.
"Die een tegniek ná die ander toon dieselfde resultate van hoë vlakke van stikstofvaslegging by hierdie mielies," sê prof. Jean-Michel Ané, dosent in bakteriologie en akkerbou by UW-Madison. Sy laboratorium spesialiseer in die navorsing en kwantifisering van stikstofvaslegging.
Die groep navorsers het vyf verskillende tegnieke in eksperimente in Mexiko en by Madison toegepas om te bevestig dat die Sierra Mixe-mielies se jel wél stikstof uit die lug vaslê en dit in die plante se weefsels opneem. Die span kon selfs die jel se natuurlike uitwerking naboots met 'n soortgelyke gel wat in 'n laboratorium geskep is en met bakterieë geïnokuleer is.
"Dit is al dekades lank 'n droom en stryd vir wetenskaplikes om 'n mielie te 'ontwerp' wat wortelknoppe vorm en stikstof vaslê soos peulplante," sê Ané.
"Dit blyk dat hierdie mielies 'n heel ander manier ontwikkel het om die stikstofvasleggingsprobleem op te los. Die wetenskaplike gemeenskap het waarskynlik stikstofvaslegging in ander plante onderskat weens die obsessie met wortelknoppe."