Почва изобилует жизнью и поддерживает всю жизнь над ней. Но австралийским почвам нужен срочный ремонт

Под ногами находится самая биоразнообразная среда обитания на Земле. Почва, по которой мы ходим, поддерживает большую часть жизни на планете. Без жизни в ней это не была бы почва. К сожалению, состояние почв Австралии не в лучшей форме. Новый отчёт "Состояние окружающей среды" оценивает наши почвы как "плохие" и "ухудшающиеся".

Некоторые обитатели почвы, такие как дождевые черви, нам знакомы. Но львиная доля жизни под землёй невидима невооружённым глазом. Микробиота, такая как бактерии, нематоды и грибы, играет жизненно важную роль в окружающей среде. Эти крошечные формы жизни разлагают опавшие листья и органическое вещество, циклируют питательные вещества, углерод и воду. Без них экосистемы рухнули бы. Удивительно, но большая часть этого богатства жизни неизвестна науке.

Австралия не подвергалась такому же оледенению или вулканической активности, как другие части мира. Это оставило большую часть наших почв старыми и малоплодородными. Наши почвы очень чувствительны к антропогенному воздействию, такому как загрязнение, закисление и потеря органического углерода. Удаление растительных сообществ приводит к эрозии почвы. Расчистка земель также сильно бьёт по подземной жизни, вызывая снижение микробного разнообразия.

Формы жизни в почве также находятся под огромным давлением со стороны сельского хозяйства, изменения климата и расширения городов. Если включить домашний скот, то более половины территории Австралии сейчас используется для сельского хозяйства. Улучшив методы ведения сельского хозяйства, мы можем восстановить биоразнообразие почвы — и использовать его для производства здоровых культур.

Почему важно, если мы теряем микробное разнообразие почвы?

В Австралии много различных типов почв. Изображения знаковых почв каждого штата показывают, насколько они могут отличаться. Важно, что почвы сильно различаются по своей способности поддерживать промышленное растениеводство. Большая часть Австралии для этого не подходит естественным образом.

Некоторые интенсивные методы ведения сельского хозяйства, такие как вспашка, орошение и использование удобрений и пестицидов, особенно вредны для жизни в наших почвах. Известно, что эти практики снижают численность и разнообразие особенно важной группы микроорганизмов, известных как арбускулярные микоризные грибы. Эти грибы распространяются в обширные грибные сети под землёй и колонизируют корневые системы растений в симбиотических отношениях.

Когда вы смотрите на поле кукурузы или пшеницы, может показаться, что всё действие происходит над землёй. Но то, что происходит в почве, жизненно важно. Растения, от которых зависим мы, в свою очередь зависят от прочных отношений с этими подземными грибными сетями.

Почвенные грибы могут повысить усвоение растениями ключевых ресурсов, таких как фосфор и вода, и даже улучшить устойчивость растений к вредителям. Эти грибы также критически важны для циклирования питательных веществ и углерода в окружающей среде, а сети, которые они образуют, придают структуру почве. Эти отношения уходят гораздо дальше, чем существование человека. Растения и грибы сотрудничают сотни миллионов лет.

Несмотря на разрушение этих отношений в сельском хозяйстве, мы достигли постоянно растущей урожайности.

Это потому, что большая часть производства сельскохозяйственных культур и пастбищ зависит от различных удобрений и пестицидов для питания растений и борьбы с вредителями, а не от грибных сетей или биологии почвы. Непрерывное развитие этих удобрений и пестицидов, несомненно, повысило урожайность и позволило миллионам людей избежать голода и бедности.

Проблема в том, что полагаться на пестициды и удобрения неустойчиво. Многие пестициды находятся под растущими ограничениями или запретами, а фосфорные удобрения будут становиться только дороже по мере истощения мировых запасов фосфатов. Критически важно, что их чрезмерное использование негативно влияет на биологию почвы и окружающую среду.

Если мы уменьшим разнообразие грибов в наших почвах, мы потеряем преимущества, которые они дают здоровым экосистемам — и нашим культурам. Почва с меньшим биоразнообразием легче подвергается эрозии, быстрее теряет накопленный углерод и вызывает нарушение циклов питательных веществ.

Можем ли мы защитить наши почвенные грибы?

Да — если мы изменим то, как управляем нашими почвами. Работая с нашими живыми почвами, а не против них, мы можем удовлетворить растущий спрос на продукты питания и сохранить экономическую жизнеспособность ферм.

Как и следовало ожидать, органическое и природоохранное земледелие менее разрушительно для почвенных грибов по сравнению с традиционным, из-за ограниченного использования определённых удобрений и большинства пестицидов.

Эти подходы также предполагают меньшую вспашку или обработку почвы, что позволяет грибным сетям оставаться нетронутыми и, таким образом, приносить пользу структуре почвы. Это может способствовать защите растений от вредителей, а это почвенное биоразнообразие также сдерживает болезнетворные микробы.

Очевидно, что изменения в нашем сельском хозяйстве не могут произойти в одночасье. Внезапный запрет Шри-Ланки на синтетические удобрения и пестициды в 2021 году вызвал хаос в их сельскохозяйственном секторе и продолжает угрожать их продовольственной безопасности. Широкое внедрение более устойчивых методов ведения сельского хозяйства в Австралии должно происходить постепенно, при поддержке и стимулах со стороны отрасли и правительства. Но это должно произойти. Статус-кво не может длиться вечно, поскольку наши почвы продолжают ухудшаться, а удобрения и пестициды становятся дороже и менее доступны.

Чтобы заботиться о наших почвах, нам нужно больше о них знать

Хотя мы знаем, что жизнь, пронизывающая наши почвы, в опасности, нам нужно знать больше. Одним из важных выводов отчёта "Состояние окружающей среды" была необходимость в большем количестве данных о биологии нашей почвы для содействия устойчивому землепользованию.

Почему? На сегодняшний день большая часть нашего понимания того, как сельское хозяйство влияет на разнообразие почвенных грибов, основана на зарубежных исследованиях. Несмотря на экологическую важность этой микробиоты и её потенциал для ускорения устойчивого производства продуктов питания, у нас до сих пор нет чёткой картины того, что находится под нашими полями. Для начала нам нужно знать, какие микоризные грибы где обитают.

Чтобы преодолеть эту проблему, мы запустили Dig Up Dirt — новый общенациональный исследовательский проект, призванный позволить нам оценить наши полезные почвенные грибы.

Фермеры, землеустроители и гражданские учёные могут присылать нам образцы почвы, чтобы мы могли нанести на карту сети почвенных грибов Австралии. Собранные нами данные также будут переданы в международные усилия по картированию грибов по всему миру.

Это давно назревший шаг к тому, чтобы научиться работать с почвенными грибами на благо сельского хозяйства — сохраняя при этом жизнь под нашими ногами.