Разнообразие растений повышает урожайность, подавляя почвенные патогены

Исследование, опубликованное в Nature Communications, объясняет, почему смешанные посадки дают больший урожай, чем монокультуры. Эксперименты в полевых условиях и теплицах Университета Канзаса показали, что в разнообразных растительных сообществах почвенным патогенам, вредящим растениям, сложнее размножаться.

«Разнообразные растительные сообщества часто более продуктивны и стабильны во времени. Но причина этого оставалась загадкой», — говорит ведущий автор Джеймс Бевер.

Ключевой механизм — специализация патогенов. В монокультуре патогены, поражающие конкретный вид, накапливаются в почве и активно снижают урожай. Когда на одном участке растут разные виды, их патогенные сообщества различаются. Это мешает патогенам массово размножаться, так как они не могут эффективно заражать соседние растения других видов.

Эксперимент включал манипуляции с числом видов (от 1 до 6) на опытных делянках и анализ почвенного микробиома. Моделирование подтвердило: чем больше различается состав патогенов у соседних растений, тем сильнее эффект повышения урожайности.

Практический вывод противоречит промышленной монокультуре. Авторы рекомендуют:

• В садоводстве — высаживать культуры в смешанном порядке, а не отдельными однородными блоками.
• В сельском хозяйстве — рассматривать механизированное поликультурное земледелие (как в Китае) и севооборот как способы контроля патогенов.

Исследование финансировалось грантами NSF и USDA.