Welkom bij
Moderne landbouw
!
Om groenten goed te laten groeien, is het niet voldoende om ze alleen zonlicht en water te geven; ze hebben een hele gemeenschap van micro-organismen nodig om gezond te groeien.
De bevinding is de eerste stap om hightech stadsboeren te helpen meer gewassen te produceren met minder kunstmest.
Momenteel is het weinige dat op dit gebied van onderzoek bekend is, voornamelijk verkregen uit standaard plantensoorten die in experimenten zijn gebruikt, en het zijn geen groenten. Om deze leemte op te vullen, werkte het team van de National University of Singapore samen met een commerciële stadsboerderij in Singapore.
Ze verkregen grondmonsters, evenals zowel de zaailingen als volwassen planten van drie veelvoorkomende Aziatische groenten:choy sum, kai lan en bayam (ook wel respectievelijk Chinese bloeiende kool, Chinese broccoli / Chinese boerenkool en Chinese spinazie genoemd). Het team haalde de microben en hun genetisch materiaal uit de grond en op de planten voor analyse.
"Groene bladgroenten zijn voedzaam en zitten boordevol bioactieve stoffen die bekend staan om het bevorderen van de menselijke gezondheid", zegt onderzoeksleider Sanjay Swarup, universitair hoofddocent bij de afdeling biologische wetenschappen.
"Deze bladgroenten zijn gewassen met een korte cyclus, geschikt voor adoptie in verschillende landbouwvormen. Door onze onderzoeksprioriteiten op deze voedselgroep te concentreren, zullen we voedsel- en voedingszekerheid aanpakken en zowel kwantiteits- als kwaliteitsaspecten van voedselproductie behandelen."
De onderzoekers hebben het genetische materiaal in de monsters gesequenced met behulp van een techniek die metagenomics wordt genoemd. Het maakt gebruik van computationele methoden om de diversiteit en kenmerken van het genetisch materiaal te analyseren zonder afzonderlijke soorten micro-organismen te isoleren en te kweken. Deze methode gaf hen in minder tijd en met minder inspanning een uitgebreid beeld van de microbiële gemeenschap.
Met behulp van een supercomputer identificeerden de onderzoekers bijna 300 soorten bacteriën en een groep eencellige, bacterieachtige organismen die bekend staan als archaea. Uit de gegevens bleek dat de microben de groenten mogelijk ten goede kunnen komen door voedingsstoffen te leveren, de groei te stimuleren en ziekteverwekkers te onderdrukken. De bevindingen van de vier jaar durende studie verschijnen in het tijdschrift Scientific Data.
“We hebben gezien hoe voedselvoorzieningsketens negatief worden beïnvloed door de COVID-19-pandemie. Daarom hebben we dringend hervormingsmaatregelen nodig om meer voedselveerkracht en -zekerheid op te bouwen. Met deze studie zetten we de eerste stap naar het bouwen van innovatieve oplossingen om de lokale productie op een zeer duurzame manier te stimuleren”, zegt Pavagadhi Shruti, de senior manager van het team dat de veldmonsters en het laboratoriumwerk leidde.
Voortbouwend op hun onderzoek zal het team gedetailleerde studies uitvoeren om de beste microbiële stammen te identificeren voor het verbeteren van de gewasproductie. Ze hopen ook dat hun bevindingen verder onderzoek zullen aanmoedigen om te begrijpen hoe micro-organismen de groei van gewassen bevorderen en om nieuwe manieren te vinden om deze micro-organismen te cultiveren.
Research fellow Aditya Bandla leidde het computerwerk voor de studie.
Bron: Nationale Universiteit van Singapore
Oorspronkelijk onderzoek DOI:10.1038/s41597-020-00617-9
