Грибы, адаптированные к шахтам, ускоряют рост растений

Согласно новому исследованию Университета Индианы в Блумингтоне, опубликованному в Applied Soil Ecology, симбиотические грибы, специально адаптированные к токсичным зонам, могут дать колонизирующим растениям-партнёрам сильное преимущество. Грибы, недавно адаптировавшиеся к жизни в бедных питательными веществами почвах вокруг заброшенных угольных шахт, значительно влияли на рост растений — даже тех, что выращивались в обычной, не шахтной почве.

«Мы видим, что почвенные организмы в старых горных районах невероятно важны и, следовательно, полезны для проектов рекультивации», — сказала биолог Венди Таэри, ведущий автор отчета.

Результаты эксперимента

Учёные Венди Таэри и Джеймс Бевер исследовали траву (Andropogon virginicus) и двудольное растение (Plantago lanceolata) вместе с сообществом грибковых мутуалистов — арбускулярной микоризой (AM). Эти грибы проникают в клеточные стенки корней растений, помогая им усваивать питательные вещества из почвы.

Эксперимент проводился с почвой и семенами растений, собранными на двух участках: у заброшенной в 1993 году угольной шахты и на ненарушенной территории. Грибковую инокулу, доминирующим видом в которой был Paraglomus occultum, очистили от нематод и яиц насекомых.

В тепличных экспериментах использовалось 24 различных варианта сочетаний: тип почвы (шахтная/ненарушенная), происхождение семян и происхождение грибковой инокулы.

Ключевые выводы

• Растения, выращенные без AM-грибов, были чахлыми, особенно в шахтной почве.
• Наибольший эффект был у травы A. virginicus: в присутствии шахтных грибов её биомасса увеличилась на 69% в обычной почве и на 59% в шахтной (по сравнению с растениями, выращенными с их родными грибами).
• Двудольное растение P. lanceolata показало прирост биомассы на 36% с шахтными грибами в обычной почве. В шахтной почве реакция на разные инокулы была одинаковой, при этом растение наращивало на 11% больше корневой ткани, что указывает на его особую чувствительность к низкому содержанию питательных веществ.

Значение для рекультивации

Исследование показывает, что инокуляция растений, используемых для рекультивации, микроорганизмами, уже адаптированными к суровым условиям, может значительно ускорить восстановление растительных сообществ. Следующим шагом, по словам учёных, является определение того, какие конкретно виды грибов наиболее эффективны для разных видов растений.