Предсказание взаимодействий растений с почвой по их признакам

Растения в природе не могут расти без почвенной биоты, такой как грибы и бактерии. Успешные растения способны использовать положительные, стимулирующие рост почвенные организмы, избегая при этом негативного влияния других. Какие признаки растений могут предсказать эти взаимодействия или успех растения? Это важно знать исследователям и селекционерам. В статье в Journal of Ecology от 24 августа команда из Нидерландского института экологии (NIOO-KNAW), Вагенингенского университета и Лейпцигского университета проверила это и обнаружила, что толщина корней является ключевым признаком.

Чтобы изучить подземные взаимодействия корней растений с почвенными организмами (так называемая «обратная связь растение–почва»), исследовательская группа проверила реакцию 48 различных видов луговых растений на собственную почвенную биоту и на контрольную почву. В выборку вошли злаки, бобовые, высокие и низкие травы. Кроме того, авторы определили ряд надземных и подземных признаков растений, таких как толщина корней, и связали эти признаки с обратной связью растение–почва.

Толстые корни помогают

Международная исследовательская группа обнаружила, что в целом виды растений хуже росли в почве с собственной почвенной биотой. Однако при дальнейшем анализе выяснилось, что злаки и низкие травы страдали, тогда как высокие травы получали пользу от роста с собственной почвенной биотой. Интересно, что чем тоньше были корни растения, тем больше оно страдало от негативного влияния почвенной биоты. Исследователи выяснили, что не сама по себе толщина корней объясняет чистый результат взаимодействий, а скорее комбинация толщины и колонизации корней микоризными грибами. Эти грибы помогают растениям поглощать питательные вещества и воду, защищая их от патогенов. Виды растений с большим количеством микоризных грибов в корнях также получали больше пользы от почвенной биоты в целом.

Предсказание выгоды

Используя эти знания о толщине корней и микоризной колонизации, исследователи и селекционеры могут предсказать, какие виды растений могут получить пользу, а какие пострадать от почвенной биоты. Это будет полезно для будущих исследований, например, для понимания того, как потеря разнообразия растений влияет на состав и продуктивность естественной растительности.