A A A A Автор Тема: Долгосрочные перспективы ресурсного обеспечения технически развитой цивилизации  (Прочитано 1358834 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 15 311
  • Благодарностей: 346
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Новая система предлагает использовать в качестве удобрения на хлопковых полях фосфит, а сами культуры генномодифицировать, внедрив ген, который позволяет растению выделять фосфор из фосфита, в то время как сорняки не в состоянии его переработать.
производство фосфитов - соединений в степени окисления +3 из природных фосфатов (основной источник удобрений) - соединений в высшей степени окисления +5 существенным образом увеличит энергоемкость а следовательно и стоимость производства удобрений...Не я сен пень что в стоимости хлопчатника эти удобрения составляют единицы процентов - но так мало-помалу растет энергопотребление с каждой новацией...
вредные растения эволюционируют быстрее, чем человечество создает новые химикаты для их уничтожения.
причем не факт , что быстренько не найдется группа бактерий которая начнет перерабатывать фосфит в фосфат с помощью того же гена ptxD, который она получит в результате горизонтального переноса.
Весьма маловероятно, что сорняки получат возможность использовать фосфит в качестве источника фосфора, для того, чтобы растение сделало это, один из генов должен будет пройти сложную совокупность множественных мутаций в своей последовательности ДНК - это вряд ли возможно в результате случайных мутаций, которые происходят во всех организмах.
зато возможен симбиоз - кров в обмен на питание.
Другой важный момент - это то, что, фосфит имеет более высокую растворимость и низкую способность связывать компоненты почвы. Таким образом, его применение на полях возможно при меньших концентрациях относительно обычных ортофосфатов, не снижая при этом урожайности.
то есть вынос фосфора имеет шансы на увеличение (хотя основная форма выноса - не растворимость а вынос в виде взвешенных частиц)
Если фосфиты попадают с полей в ручьи и реки, а в конечном итоге в озера и моря, то водоросли также будут неспособны использовать его в качестве источника фосфора, тем самым предотвращается токсичной цветения фитопланктона, вредное для рыб и других животных водных экосистем.
Может так - а может и нет ибо горизонтальный пернос генов среди бактерий никто не отменил, а фосфит тогда будет являться не только энергетическим активатором биомолекул, но и непосредственным источником первичной энергии для метаболизма.

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 195
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Генномодифицированный хлопок
Селективный маркерный ген ptxD был получен из бактерий вида Pseudomonas stutzeri, он кодирует фермент, который превращает фосфит в ортофосфат - обычную метаболизируемую форму фосфора, поглощаемую растениями.

Эксперименты показали, что система оказалась весьма эффективной в подавлении роста резистентного к глифосату (распространенный гербицид общего действия) сорняка Amaranthus palmeri. Это растение начало сопротивление современным технологиям борьбы с сорняками около 10-15 лет назад и пока что побеждает. Однако при применении системы с фосфитом быстрый рост хлопка подавляет остальных конкурентов, лишенных фосфора.

Весьма маловероятно, что сорняки получат возможность использовать фосфит в качестве источника фосфора, для того, чтобы растение сделало это, один из генов должен будет пройти сложную совокупность множественных мутаций в своей последовательности ДНК - это вряд ли возможно в результате случайных мутаций, которые происходят во всех организмах....

Если фосфиты попадают с полей в ручьи и реки, а в конечном итоге в озера и моря, то водоросли также будут неспособны использовать его в качестве источника фосфора, тем самым предотвращается токсичной цветения фитопланктона, вредное для рыб и других животных водных экосистем.
Со временем у сорняков могут появиться микроорганизмы-симбионты, способные превращать фосфит в ортофосфат, или появятся микроорганизмы, использующие окисление фосфитов для получения энергии. Меж родственными видами дикорастущих растений и  культурных может произойти обмен генами...
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн -Asket-

  • *****
  • Сообщений: 3 927
  • Благодарностей: 406
  • Шапочка из фольги - последний бастион разума
    • Сообщения от -Asket-
Разумеется, со временем сорняки адаптируются так или иначе, никакого окончательного решения подобных проблем в принципе быть не может, эволюцию не остановить.
Не теряйте мужества - худшее впереди!
Пессимист считает, что хуже, чем есть, быть не может, а оптимист утверждает, что бывает и хуже.

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 15 311
  • Благодарностей: 346
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Со временем у сорняков могут появиться микроорганизмы-симбионты, способные превращать фосфит в ортофосфат, или появятся микроорганизмы, использующие окисление фосфитов для получения энергии. Меж родственными видами дикорастущих растений и  культурных может произойти обмен генами...
только что читал статейку о фосфитных удобрениях - они уже есть  в почве бактерии , которые фосфиты в фосфаты  перерабатывают... набери phosphite fertilizer в гугле...Хотя есть и опредеенные преимущества например для цирусовых - увеличивают размеры плодов при обработке листьев, угнетают фитофтору

Оффлайн Зануда

  • *****
  • Сообщений: 1 521
  • Благодарностей: 46
  • ТАЛ-150К и бинокли
    • Jabber - shurale51650@jabber.ru
    • Сообщения от Зануда
    • домашняя страничка
Разумеется, со временем сорняки адаптируются так или иначе, никакого окончательного решения подобных проблем в принципе быть не может, эволюцию не остановить.

Окончательное решение давно и хорошо известно - физическое уничтожение сорняков прополкой рядков и рыхлением междурядий. Проблема в том, что оно более трудо- и энергозатратно, чем применение гербицидов.

Онлайн viesis

  • *****
  • Сообщений: 2 990
  • Благодарностей: 50
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от viesis
Вот только пока неясны долговременные экологические последствия применения соединений фосфора в низших степенях окисления, того же глифосата. С последним вообще интересная ситуация- несомненно соединение известно довольно давно где-то с 40 годов, когда был большой интерес к ФОВ в качестве химического оружия, но по настоящему глифосат получил широкое применение только в последние годы.

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 11 319
  • Благодарностей: 914
    • Сообщения от библиограф
 
Цитата
Вот только пока неясны долговременные экологические последствия применения соединений фосфора в низших степенях окисления, того же глифосата.
Прежде чем рассуждать о 'долговременных экологических последствиях" - надо подучить химию,
или просто посчитать черточки-связи у атома фосфора. :P Ну, и где тут низшая степень окисления?

Онлайн viesis

  • *****
  • Сообщений: 2 990
  • Благодарностей: 50
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от viesis
Связь углерод-фосфор нестабильна по сравнению со связью кислород-фосфор, поэтому фосфор в глифосате нужно рассматривать как находящимся в степени окисления ближе к +3, нежели к +5, в конце концов изза чего бы глифосат проявлял физиологическую активность.

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 195
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
https://agronom.com.ua/try-svojstva-fosfytov/

https://www.agroxxi.ru/gazeta-zaschita-rastenii/zrast/tri-ottenka-fosfitov.html

(кликните для показа/скрытия)
« Последнее редактирование: 12 Июн 2018 [23:31:34] от crazy_terraformer »
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 15 311
  • Благодарностей: 346
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
CONCLUSIONS Our study has lead to the following conclusions: 1. Although Phi can be absorbed by most plants through the leaves and/or roots, it cannot be used directly as a nutrient source and therefore cannot complement or substitute Pi fertilizer at any rate. 2. Phi itself does not have any stimulating effects on the growth of healthy plants and Phi and Pi in combination do not provide any stimulating effects compared with Pi alone. Thus, if the cropping environment is unfavorable for Phi-to-Pi conversion and pathogens belonging to the Oomecetes group are not a problem, one would expect no beneficial effect of Phi on the crops. 3. The effects of Phi on crops are strongly dependent on the P nutrient status of the plants. A deleterious effect of Phi was not evident in Pi-sufficient plants, but plants fertilized with Pi sufficient for approximately 80–90% of their maximum growth may still be at risk of the effect. The negative effect of Phi becomes more pronounced under more seriously Pi-deficient conditions. Therefore, Phi should not be applied to plants in sub-optimal Pi conditions.


Phosphite (phosphorous acid): Fungicide, fertilizer or bio-stimulator?


doi: 10.1111/j.1747-0765.2009.00365.x


короче все нетривиально с фосфитами

Оффлайн Fall63

  • *****
  • Сообщений: 1 170
  • Благодарностей: 56
    • Сообщения от Fall63
Разумеется, со временем сорняки адаптируются так или иначе, никакого окончательного решения подобных проблем в принципе быть не может, эволюцию не остановить.

Кстати да , "биотехнологическое будущее" будет не райской жизнью , а постоянной гонкой ( в смысле , целевое назначение , ради которого создавался ГМО-организм останется неизменным , но всегда будут находиться патогены , которые будут пытаться захапать халявную органику , собственно гены дающие иммунитет придется постоянно прививать). Особое беспокойство вызывают такие вещи, как сахарный тростник - мало-мальски единственный ресурс , из которого можно наработать приемлемое количество биотоплива. Допустим , вся более-менее доступная нефть уже закончилась , а аналоги тростнику в плане объемов производства этанола еще не создали - появится какой-нибудь супер-вирулентный грибок - и каюк мировым перевозкам на какое-то время. Так что для биотехнологий зависимость от одного-единственного источника - штука опасная , чем шире выбор альтернатив , тем лучше  8)

С технологией добычи урана тоже не все гладко - если сорбентом будет органика  , рано или поздно появится таки зловредный микроб , который в буквальном смысле "слопает наше с вами светлое будущее". В этом смысле куда безопаснее добывать уран из залежей с концентрацией 100-200 ppm ( в бридер пойдет) - жаль только его "всего" на четверть миллиона лет хватит.
« Последнее редактирование: 13 Июн 2018 [01:05:30] от Fall63 »
Метать бисер перед свиньёй-исключительно бесполезное занятие.Она не только не поблагодарит за это действие,но будет ещё и недовольна,что её хорошую грязевую ванную портят при помощи яркого и режущего глаза бисера

Есть только миг между прошлым и будущим.Именно он называется цивилизация

Бренность бытия осознают только очень умные и очень глупые люди. Первые понимают это разумом, вторые-сердцем

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 8 498
  • Благодарностей: 199
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MenFrame
а это почти 100% что именно органика будет
Какую то возбужденную хрень несете....
Наука есть организованный скептицизм в достоверности экспертного мнения.  Ричард Фейнман
Свобода, есть форма ответственности за необходимую глупость. (не помню кто сказал)

Оффлайн Fall63

  • *****
  • Сообщений: 1 170
  • Благодарностей: 56
    • Сообщения от Fall63
Какую то возбужденную хрень несете....

Да ну? Так-то уже появились микроорганизмы , способные полиэтилен утилизировать в качестве источника энергии ( а с микроэлементами , кроме возможно фосфора и железа , проблем нет - в морской воде все содержится). Это , конечно , плюс в данном случае. Но если извлекать из воды уран , то тут как раз лучше , чтобы этого не было.
Метать бисер перед свиньёй-исключительно бесполезное занятие.Она не только не поблагодарит за это действие,но будет ещё и недовольна,что её хорошую грязевую ванную портят при помощи яркого и режущего глаза бисера

Есть только миг между прошлым и будущим.Именно он называется цивилизация

Бренность бытия осознают только очень умные и очень глупые люди. Первые понимают это разумом, вторые-сердцем

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 11 319
  • Благодарностей: 914
    • Сообщения от библиограф
 
Цитата
Связь углерод-фосфор нестабильна по сравнению со связью кислород-фосфор, поэтому фосфор в глифосате нужно рассматривать как находящимся в степени окисления ближе к +3, нежели к +5, в конце концов изза чего бы глифосат проявлял физиологическую активность.
Какие-то средневековые представления о природе химической связи и о токсикологии вообще!
По-вашему, если фосфорную кислоту добавляют в газированные напитки, как регулятор кислотности, то все производные фосфорной кислоты безвредны?
Вот пример токсичности фосфатов. Где тут связь углерод-фосфор? :P
А бициклофосфиты, содержащие трехвалентный фосфор, в несколько раз менее ядовиты.
« Последнее редактирование: 13 Июн 2018 [16:58:02] от библиограф »

Оффлайн crazy_terraformer

  • *****
  • Сообщений: 11 195
  • Благодарностей: 336
  • AdAstraPerAspera! Вот там мы и будем!Или не будем!
    • Сообщения от crazy_terraformer
Цитата
Связь углерод-фосфор нестабильна по сравнению со связью кислород-фосфор, поэтому фосфор в глифосате нужно рассматривать как находящимся в степени окисления ближе к +3, нежели к +5, в конце концов изза чего бы глифосат проявлял физиологическую активность.
Какие-то средневековые представления о природе химической связи и о токсикологии вообще!
Вот пример токсичности фосфатов. Где тут связь углерод-фосфор? :P
Ингибиторы ацетилхолинэстеразы, действующие на животных.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Холинэстераза
Цитата
Ацетилхолинэстераза (КФ 3.1.1.7) играет ключевую роль в процессах нейрогуморальной и синаптической передачи: в холинэргических синапсах катализирует гидролиз ацетилхолина, и, как следствие, прекращает влияние данного медиатора на холинорецептор, отвечающий за возбуждение нервного волокна. При ингибировании АХЭ освобождение рецепторов от ацетилхолина происходит очень медленно (только посредством диффузии), и передача нервных импульсов заблокирована на уровне (нейротрансмиттер <-> постсинаптическая мембрана). Это вызывает дезорганизацию процессов организма, а при тяжёлых отравлениях (в частности фосфорорганическими боевыми отравляющими веществами) может привести к летальному исходу.
А в растениях синапсов нет.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Глифосат
Цитата
Действие глифосата на растение обусловлено тем, что этот гербицид ингибирует фермент растений 5-еноилпирувил-шикимат-3-фосфат-синтазу (EPSPS[4], КФ 2.5.1.19). Этот фермент является компонентом ферментной системы шикиматного пути биосинтеза бензоидных ароматических соединений (содержащих бензольные кольца) и осуществляет одну из стадий превращения шикимата в хоризмат — предшественник трёх ароматических протеиногенных аминокислот (фенилаланина, тирозина и триптофана), пара-аминобензоата, терпеноидных хинонов (убихинона, пластохинона, филлохинона), ряда других важных метаболитов (фенолов, ароматических кислот, токоферолов, алкалоидов, фитогормонов), лигнинов и др.[5][6] Глифосат оккупирует в активном центре фермента место фосфоенолпирувата и блокирует его активность.[7] Поэтому при попадании глифосата на растение он проникает в клетки, блокирует синтез ряда необходимых соединений, и растение погибает. Кроме растений, шикиматный путь имеют микроорганизмы[8]. Животные не имеют ферментной системы шикиматного пути, в том числе они не имеют 5-еноилпирувил-шикимат-3-фосфат-синтазу. Полулетальная доза (LD50) составляет более 5000 мг/кг веса при внутреннем употреблении для крыс, более 10000 мг/кг для мышей и 3530 мг/кг для коз[9].
Непонятно есть ли у него канцерогенное действие или нет, так  как лобби против глифосат есть в ЕС, а за лобби в США.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Шикиматный_путь

Фосфиты неорганические,подозреваю, тоже связываются с 5-еноилпирувил-шикимат-3-фосфат-синтазой, но у них нет органического радикала, который ;D каким-то образом(вероятно пространственно) блокирует распад комплекса глифосат-фермент, поэтому они токсичны для растений только в высокой концентрации.
« Последнее редактирование: 13 Июн 2018 [06:31:03] от crazy_terraformer »
Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ пайдиомь мы чьюжымь вна абедъ!

Следи за собой! Будь осторожен!(с)

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 15 311
  • Благодарностей: 346
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
С технологией добычи урана тоже не все гладко - если сорбентом будет органика  , рано или поздно появится таки зловредный микроб , который в буквальном смысле "слопает наше с вами светлое будущее". В этом смысле куда безопаснее добывать уран из залежей с концентрацией 100-200 ppm ( в бридер пойдет) - жаль только его "всего" на четверть миллиона лет хватит.
усацо...ды о технологии экстракции урана применяемой сейчас хотя бы что-то знаешь?

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 485
  • Благодарностей: 223
    • Сообщения от sharp
С технологией добычи урана тоже не все гладко - если сорбентом будет органика  , рано или поздно появится таки зловредный микроб , который в буквальном смысле "слопает наше с вами светлое будущее". В этом смысле куда безопаснее добывать уран из залежей с концентрацией 100-200 ppm ( в бридер пойдет) - жаль только его "всего" на четверть миллиона лет хватит.
Так мы того микроба прямо в реактор запускать и будем, хехе.

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 11 319
  • Благодарностей: 914
    • Сообщения от библиограф
Цитата
Ингибиторы ацетилхолинэстеразы, действующие на животных.
А в растениях синапсов нет.
Как просто, научились, прочитав статью в Wiki, употреблению слов Холинэстераза, Синапс и
Ингибирование
- и уже можно на научные темы поговорить! :-[
А вот пример фосфорорганического гербицида, аналогичного по структуре ФОС - ингибиторам
холинэстеразы - Цитрон. Холинэстеразы и синапсов нет, ингибировать нечего, а гербицидное действие есть! :P
Немного изменив структуру, получим инсектицидное, а не гербицидное действие. 
Просто надо иметь в виду, что глифосат (он же известный садоводам Раундап - непревзойденный по соотношению дешевизна /гербицидные свойства, препарат - потому и применяют везде.
Уже более полувека в качестве медленнодействующего фосфорного удобрения используют самый
обычный Красный Фосфор - он постепенно окисляется до фосфита, и далее, в фосфат.
Его также добавляют в обычный суперфосфат. Просто сейчас в России красный фосфор попадает
под запрет как прекурсор, и его нельзя ни покупать, ни продавать без специального разрешения.
Так что ничего нового в применении солей фосфористой кислоты в агрономии нет!
   
« Последнее редактирование: 13 Июн 2018 [16:50:51] от библиограф »

Оффлайн mbrane

  • *****
  • Сообщений: 15 311
  • Благодарностей: 346
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mbrane
Так что ничего нового в применении солей фосфористой кислоты в агрономии нет!
нового ничего нет, но и применения как  удобрения тоже практически нет... Пока есть только о прекрасном далеко , о том что мы модифицируем хлопчатник и наступит общее счастье... Такие стать обычно пишут, когда грант один заканчивается, а результатов пока еще нет, или есть в пробирке, и о масштабировании никто и не думал, но деньги на последующие 5-6 лет нужны уже сейчас


Кстати в приведенной формуле фосфорт таки в 5 валентном состоянии... как-=то не вижу я там промежуточной степени окисления (две фосфо-кислородные, связи, одна аминированная связь, и одна двойная сульфидная связь - тут наверное еще можно подикутировать)

Оффлайн библиограф

  • *****
  • Сообщений: 11 319
  • Благодарностей: 914
    • Сообщения от библиограф
  Нечего тут обсуждать - степень окисления фосфора может быть либо 3 либо 5, никаких
промежуточных степеней окисления нет и быть не может - это всё фантазии viesis'a