Помощь растениям и бактериям в совместной работе снижает потребность в удобрениях

Содействие естественным взаимоотношениям между растениями и бактериями может снизить зависимость от вредных для окружающей среды удобрений.

Учёные, включая исследователей из Университетов Уорика (Великобритания) и Юстуса Либиха (Германия), показали новый способ повысить усвоение питательных веществ и рост растений. Это может уменьшить потребность в удобрениях, которые, попадая в водоёмы или разлагаясь почвенными микробами, наносят вред экологии и выделяют мощный парниковый газ — закись азота (N₂O).

Исследование, опубликованное в журнале Microbiome, было посвящено эффективности взаимоотношений растений и бактерий (симбиоза или нодуляции) и их влиянию на взаимодействие с другими почвенными микробами.

Бобовые (горох и фасоль) взаимодействуют с симбиотическими бактериями (ризобиями), которые «фиксируют» азот из воздуха и снабжают им растение. Эти микробы помогают растениям получать питательные вещества из почвы. В работе изучалось влияние разной «симбиотической эффективности» (способности бактерий фиксировать азот в зависимости от типа почвы) на рост растений и формирование микробиома.

Используя родственника гороха и фасоли, способного взаимодействовать с разными типами азотфиксирующих бактерий, на различных типах почв, учёные измерили молекулярные ответы растений, содержание в них минералов, а также состав бактериальных и грибных сообществ в почве, на поверхности корня и внутри него.

Ключевые выводы:

• Симбиоз с разными видами бактерий может изменить весь корневой микробиом растения.
• Азотфиксирующие бактерии способны формировать полезный для растения микробиом в зависимости от окружающей среды.
• Были идентифицированы специфические микробные штаммы, которые могут стать основой для будущих «дружелюбных биоудобрений».

Значение работы:

Исследование имеет важное значение для применения азотфиксирующих бактерий в полевых условиях для выращивания бобовых культур. Это может способствовать снижению использования химических удобрений и их негативного воздействия на окружающую среду.