Muldade sooldumine on üks peamisi abiootilise stressi tegureid, mis mõjutab põllumajandust kõikjal maailmas. Iga päev hävib selle tagajärjel ligi 2000 ha viljakat põllumaad. Aina suureneva muldade sooldumisega toimetulemiseks põllumajanduses ei ole just palju lahendusi, eriti neil juhtudel, kui tegemist on soolatundlike põhiteraviljadeg, nagu riis ja nisu, mille saagikus mitmetes maailma piirkondades sõltub olulisel määral just pinnase soolsusest.

Üheks võimalikuks lahenduseks on kasutada taime kasvu soodustavaid baktereid, millel on suur potentsiaal parandada saagitaimede produktiivsust sooldunud muldadel. Taime kasvu soodustavate bakterite kasutamine on olnud vaevaline, kuna senised meetodid ei ole võimaldanud kontrollida erinevate bakterite rolli taime soolsuse taluvuse paranemisel ilma taime hävitamata. Chungbuk National University (Lõuna Korea) ja Eesti Maaülikooli teadlaste koostöös uuriti, kas taimelehtede lenduvühendite emissiooni ja fotosünteesi funktsionaalseid tunnuseid mõõtes on võimalik taime hävitamata hinnata tema vastupanuvõimet soolsusele ning seda, kas soolsusega toimetulek paraneb, kui riisi isendid on nakatatud taime kasvu soodustava risosfääri bakteriga Brevibacterium linens RS16.

Teadustöö keskendus peamiselt taimedest lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) emissiooni kontrollivale mehhanismile. Orgaaniliste lenduvühendite eritamine on ühest küljest taimede kaitsemehhanismiks, kuid teisalt avaldavad need suurt mõju keskkonnale ja kliimamuutustele. Mulla suurenenud soolsus tekitab taimedes oksüdatiivset stressi, mille lõpptulemusena toimub märkimisväärne fotosünteesi kahanemine.

“Soolsusest tingitud stressi puhul on täheldatud tugevat mõju fotosünteesi tunnustele ja lenduvühendite emissioonile. Seega on võimalik fotosünteesi iseloomustavaid tunnuseid ja lenduvühendite emissiooni käsitleda mittesekkuvate tööriistadena mulla soolsuse ja selle mõju uurimiseks. See meetod võimaldab meil heita valgust taimede stressi karmi maailma, eriti mis puudutab stressi kulgemisel rakenduvaid mitmesuguseid esmaseid ja teiseseid metaboolseid radu,” ütles Eesti Maaülikooli professor Ülo Niinemets.

Uuringus kasutati kahte riisi sorti: IR 29, mis on soolatundlik, ja FL47, mis on mõõdukalt soola taluv. Nendel sortidel hinnati lehtede süsinikuassimilatsiooni ja stressist tingitud lenduvühendite emissiooni muutumist. Lisaks oli töötlus, mille käigus nakatati sorte taimekasvu soodustava risosfääri bakteriga B. linens RS16 ning suurendati soola lisamisega mulla soolsust. Riisisortide nakatamine bakteriga B. linens RS16 leevendas mulla soolsusest tingitud stressi. Seda kinnitas sooldunud muldadel kasvatatud ja bakterina nakatatud taimede suurenenud fotosüntees kui ka stressile viitavate lenduvühendite emissiooni kahanemine. Muutused olid suuremad soolatundlikul sordil IR 29.

Tulemused näitasid, et soolsusest tingitud stress mõjutab fotosünteesi negatiivselt mõlemal riisisordil. Enamgi veel, soolsus suurendab stressiga seotud lenduvühendite emissiooni. Nakatamine bakteriga B. linens RS16 suurendas aga olulisel määral fotosünteesi ja vähendas stressiga seotud lenduvühendite emissiooni.

Töörühmade koostööd toetas Euroopa Teadusnõukogu (ERC) ja Korean National Science Foundation’i kokkulepe, mis võimaldas prof. Ülo Niinemetsa juhitaval eesti töörühmal moodustada ühine uurimisrühm prof. Tong Min Sa juhitava korea mikrobioloogia töörühmaga.

Artikli viide: Chatterjee, P., Kanagendran, A., Samaddar, S., Pazouki, L., Sa, T., Niinemets, Ü. 2018. Inoculation of Brevibacterium linens RS16 in Oryza sativa genotypes enhanced salinity resistance: impacts on photosynthetic traits and foliar volatile emissions. Sci Total Environ. 645, 721-732. 

Täispikkuses artikkel on kättesaadav SIIT.