Растения прячутся от патогенов в разнообразном сообществе

В почве разнотравного луга существует целый мир корней растений, а также разнообразные бактерии и грибы. Некоторые из этих грибов патогенны и ищут растение-хозяина в этом переплетении. Оказывается, сделать это гораздо сложнее, когда разнообразие растений выше, — хозяину легче «спрятаться» в разнородной среде. Таким образом, большее разнообразие растений приводит к меньшему количеству больных растений и большей продуктивности экосистемы. Профессор экологии растений Лизье Моммер с помощью гранта VIDI исследует механизмы этого явления.

Хотя многое известно о взаимодействии конкретных грибов и видов растений (особенно сельскохозяйственных культур), это не относится к сложным взаимосвязям между множеством грибов и растений в естественных экосистемах.

Ранее было известно, что большее разнообразие растений на лугу повышает общую продуктивность. Теория предполагала, что каждый вид занимает свою нишу. Однако в ходе более раннего исследования (VENI) Моммер с помощью молекулярных методов показала, что визуально похожие корни разных видов в основном занимают верхний слой почвы, что опровергает теорию ниш.

Новое исследование, поддержанное грантом VIDI от Нидерландской организации научных исследований (NWO), фокусируется на обратной связи «растение–почва»: растение влияет на микроорганизмы вокруг своих корней. В монокультуре патогены накапливаются, что снижает продуктивность. В разнообразном сообществе патогенов меньше, и учёные изучают причины этого.

Грибы теряют путь

Например, маргаритка восприимчива к грибу Paraphoma chrysanthemicola. Больше маргариток на лугу — больше этого гриба. Однако отдельному растению легче «спрятаться» среди корней других видов. Исследователи проверяют:

• Лучше ли маргаритка «прячется» среди злаков или среди родственных растений?
• Мешает ли грибу найти хозяина плотность корней?
• Теряет ли путь гриб из-за того, что разные растения выделяют разные сахара и ароматические вещества?

Применение в сельском хозяйстве

Сначала команда изучает эти правила в лабораторных условиях, а затем проверит их в поле. Результаты могут быть полезны для природопользования и сельского хозяйства. При смешанных посевах (intercropping) снижение патогенной нагрузки в среднем составляет 40%. Стратегическая посадка разных растений между культурами также может оказывать подавляющий эффект на грибы.