70-річне польове дослідження розкриває, як незбалансоване добриво знищує половину мікоризних грибів і підриває стійкість рослин та здоров’я ґрунту.
Майже всі наземні рослини існують у тісному симбіозі «взаємовигідному співіснуванні організмів різних видів» із мікоризними грибами — «грибами, що утворюють симбіотичний зв’язок із корінням рослин». Команда еколога Крістіни Кайзер із Центру мікробіології та наук про навколишні системи (CeMESS) Віденського університету дослідила, як дисбаланс поживних речовин впливає на цей симбіоз. Дані отримано з 70-річного польового експерименту на дослідній станції Раумберг-Гумпенштайн у Штирії. Результати опубліковані у провідному журналі New Phytologist.
Починаючи з 1946 року луки на станції регулярно скошували, а поживні речовини, вилучені з урожаєм, замінювали різними комбінаціями азоту (N), фосфору (P) та калію (K). Дефіцит калію в поєднанні з підвищеним вмістом азоту чинив катастрофічний вплив: рослини втрачали близько половини своїх грибних партнерів. Це суттєво послаблює природний захисний потенціал рослин та їхню здатність засвоювати поживні речовини. Мікоризні гриби колонізують коріння, утворюючи мережу гіф «тонких ниткоподібних виростів грибниці», що здатні проникати навіть у найдрібніші пори ґрунту.
«Це незбалансоване добриво не має негайного впливу на врожайність рослин. Проте воно послаблює симбіоз між рослинами та грибами, що має довгострокові наслідки для здоров’я ґрунту та рослин», — підсумовує Крістіна Кайзер. Подібна комбінація низького вмісту калію та надмірного азоту є досить поширеною у світі, адже калійні добрива дорогі та важкодоступні в деяких регіонах. Саме тому фермери часто вносять недостатньо калію щодо азоту, не підозрюючи про приховані наслідки.
Дослідники також виявили, що різні родини мікоризних грибів реагують на дефіцит поживних речовин по-різному. Зокрема, нестача калію зменшувала частку грибів із відомої родини Glomeraceae, натомість стимулюючи розмноження інших, менш вивчених родин. «Ми також виявили, що серед великого й малодослідженого спектру мікоризних грибів є родини, які спеціалізуються на певних поживних ситуаціях», — зазначає керівник дослідження Крістіна Кайзер. Це відкриває нові горизонти для агрономії та підбору ефективних біодобрив.
«У сільському господарстві зараз переважно використовуються суміші мікоризних грибів саме з родини Glomeraceae. Наші результати свідчать про те, що гриби з інших родин також варто досліджувати, оскільки вони можуть краще адаптуватися до певних ситуацій дефіциту поживних речовин», — додає Кіан Дженаб, докторант CeMESS та перший автор дослідження. Ці висновки підкреслюють необхідність диверсифікації біопрепаратів для сталого землеробства. Ширша різноманітність грибних культур здатна підвищити стійкість агроекосистем до стресів, спричинених незбалансованим удобренням.
«Нинішнє дослідження ще раз підтверджує цінність довгострокових експериментів, які виступають “тихими спостерігачами” природи, фіксуючи процеси в наших ґрунтах десятиліттями і надаючи нам такі глибокі знання», — додає Еріх Пьоч, партнер проєкту зі станції Раумберг-Гумпенштайн. Результати цього 70-річного спостереження є безцінними для розуміння сталого сільського господарства «агровиробництва, що зберігає природні ресурси для майбутніх поколінь». Збалансоване внесення N, P і K — не лише питання врожайності, а й фундаментальна умова довгострокового здоров’я ґрунту.