Почему растет полынь: экологи исследуют выживание растений в засушливых условиях

Экологи приблизились к пониманию природного феномена, который позволяет пустынным растениям получать необходимую воду и питательные вещества даже в самых засушливых условиях.

Профессор Джон Старк из Университета штата Юта отмечает, что растения не только забирают воду из глубины почвы, но и, благодаря процессу гидравлического подъема, "просачивают" воду в пересохшую поверхностную почву. Это высвобождает питательные вещества и стимулирует микробную активность, критически важную для выживания растений.

Старк и его коллеги (Зои Кардон, Патрик Херрон, Джед Расмуссен) опубликовали результаты первого в своем роде эксперимента с полынью (Artemisia tridentata) в онлайн-версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences от 4 ноября 2013 года. Исследование поддержали NSF и U.S. Department of Energy.

Полевое исследование проводилось в 2006-2007 годах в зрелой полынной степи у озера Бэр-Лейк в Юте. Ученые разработали новый газовый метод мечения для отслеживания потока азота в почве и к растениям, чтобы не вмешиваться в эксперимент жидкостью.

Ключевые результаты:

• Гидравлический подъем стимулировал активность микробов в поверхностном слое почвы.
• Поглощение азота растениями из окружающей поверхностной почвы более чем удвоилось.
• Эта активность особенно важна в конце августа, когда полынь нуждается в большом количестве азота для цветения и производства семян.

Понимание этого процесса может помочь в защите сельскохозяйственных культур от последствий длительной засухи, особенно в условиях изменения климата. Как отмечает Зои Кардон, изучение естественных систем рециклинга "растение-микроб", развивавшихся миллионы лет, может помочь человечеству поддерживать производство пищи, топлива и древесины.