Почвенные грибы в жизни растений из цикла живая почва, геннадий распопов

Живая почва сада

Статья 3

Свою предыдущую статью по теме «Живая почва» я закончил словами: «&hellip- 99.9% того как живут и взаимодействуют почвенные микроорганизмы с корнями растений – мы не знаем. Но даже те крупицы знаний, которые нам даёт современная наука, мы можем использовать &hellip-»

Напомню некоторые идеи из второй статьи, которые могли быть не замечены.

Почва, ризосфера – это среда обитания микробов. Корневые волоски у растений взаимодействуют с микроорганизмами по общим законам, выработанных эволюционно, контролируются древнейшими генами.

Обилие микробов обеспечивает жизнедеятельность растения большим количеством генов, чем имеет организм растения, точнее бактериальных генов обслуживающих растение в сотни раз больше, чем собственно у растения.

"У растений нет всех ферментов, необходимых для переваривания того, что поступает с опадом", отмечают учёные. Практически весь опад расщепляется до питательных веществ, способных всасываться корнем, микробами, которые обитают в ризосфере. Более того, микробы производят полезные вещества вроде витаминов и других биологически активных соединений, синтез которых геном растения обеспечить не может.

Надо сохранять все полезные микроорганизмы симбионтные для растений. Надо так же привносить в почву полезные микроорганизмы (из старого компоста и качественного биогумуса) не только ради растений, но и для себя.

Они находятся как в почве, так и на листьях. Именно они обеспечивают растения недостающими генами для усвоения элементов питания. Делают растения более насыщенными по витаминам и другим биологически активным веществам.

Потребляя растения с более разнообразным микробиомом, человек формирует и свой микробиом.

О роли грибов в жизни растений сейчас в популярной садоводческой литературе написано очень много. Ещё больше распространено мифов о важности грибов для культурных растений. Попытаюсь помочь простым садоводам в этом разобраться.

Думаю стоит начать с простых примеров, с обычной практики.

Вы посадили, например, гладиолусы на четырёх грядках.

В почву первой внесли плохо перепревший навоз и растительные остатки типа картофельной ботвы. Итог плачевный луковицы сгниют.

В такой свежей органике много болезнетворных грибов.

Вывод. В почве, в органике всегда много грибов вредных, запомним хотя бы одно слово – гриб фузариум, – главный враг всех цветоводов.

В почву второй грядки вносим свежий конский навоз и в навоз высаживаем луковицы. Осенью даже больные луковицы становятся здоровыми.

Лошадей кормят овсом. В их навозе много остатков зерна, это великолепная среда для развития полезных грибов, типа триходермы. Триходерма питается так же и фузариумом и «лечит» почву и луковицы.

Вывод. В почве и органике есть много полезных грибов, вытесняющих патогены.

В почву третьей грядки вносим старый компост, пролежавший в мусорной куче пару лет, или вермикомпост (из кишечника червей). Осенью мы так же получаем здоровые луковицы.

Вывод. Лучшая почва, (лучший компост) – это целинная почва, где много лет росли травы аборигены и не росли культурные растения со своими болезнями.

В старой залежной почве соотношение полезных грибов к бактериям всегда выше, чем на окультуренных грядках.

При перекопке почвы, при внесении минеральных удобрений и пестицидов почвенные грибы погибают в первую очередь и на их место приходят вредные фузариумы, из свежей органики.

Почву четвертой грядки с гладиолусами замульчируем щепой с лиственных деревьев (я иногда еще подсыпаю кроличью подстилку с остатками зерновых кормов).

Эту сладкую щепу, если её держать влажной, быстро пронизывают гифы белой плесени, и превращают её в великолепный гумус. Попутно выделают антибиотики и биостимуляторы. На таких грядках вырастают чистые здоровые луковицы.

Сделаем и пятый комбинированный опыт.

Найдём грядку, где не росли цветы и картофель, внесем в бороздки старый компост, посадим гладиолусы, замульчируем щепой, и все лето будем поливать землю и листву АКЧ из хорошего компоста.

Так мы получим выставочные экземпляры цветов. А осенью гигантские оздоровленные луковицы и много детки.

Стало понятно, что грибы грибам рознь, без знаний нам не обойтись.

Пару слов о мифах.

Любой грибник знает в лесу укромные уголки, куда мало ступает нога человека. Именно там он находит лучшие свои трофеи.

А теперь представьте, что будет, если кто-то решит удвоить урожай грибов в лесу, внесёт в лес навоз, уничтожит травы гербицидами, опрыскает деревья медным купоросом, подкормит их минералкой.

Так и в наших садах. Без не перепревшей органики, минеральных подкормок и пестицидов ну никак не обойтись большинству садоводов.

Поэтому если вам предлагают высаживать в садах лесные шляпочные грибы, ведут теоретические разговоры о роли микоризы, напомните им золотое правило знатоков грибов. Грибы растут не там, где мы хотим, а там где они сами хотят.

Если вы держите сад под лугом, вносите органику локально, минералку в лунки, и постоянно рассыпаете по саду дроблёную щепу и листву деревьев, да ещё и орошаете сад, то у вас микоризы в почве будет очень много.

Но не той, что вы подсадите, а своей аборигенной. Есть корм – целлюлоза и сахара из веточек и листвы – вырастут и сотни различных грибов. Не верьте мифам в ненаучные микобиотехнологии.

Появился свежий миф, после распространения в Инете книги Ф. Ю. Гельцер.

Книга произвела фурор в умах любителей органического земледелия.

Если коротко, то по её мнению у каждого вида растения есть свой симбионтный вид грибов, гифы которого находятся во всех тканях растения. Даже при попадании пыльцы на рыльце пестика, под действием его гормонов, начинается прорастание клеток гриба в ткань будущего семени растения. Так эти грибы и переносятся от растения к растению, спор они не образуют.

Эти симбионтные грибы выполняют азотофиксирующую функцию, снабжают растение макро и микроэлементами (часто в доп. симбиозе с бактериями), витаминами и стимуляторами роста, играют роль иммунной системы растения.

В зависимости от количества гифов и везикул этих грибов в растении Гельцер определяет количественный критерий – степень микотрофности растения. Экспериментально показано, что у иммунных и высокоурожайных сортов культур степень микотрофности наибольшая.

Но тут же коммерсанты стали предлагать различные препараты на основе грибов симбионтов.

Серьёзные научные исследования показали, что действие таких «грибных» препаратов не отличается от плацебо. То, что работает при посадках деревьев в лесополосе, ну никак не работает на грядках с капустой или томатами.

А вот стимуляторы ризосферы на основе грибов симбионтов, типа Рибав и НБ101, отлично работают. Это гормональные препараты, работают в очень малых концентрациях, они стимулируют привлечение и размножение симбионтных грибов аборигенов в ризосфере на пользу растениям.

Работают и «грибные» АКЧ на остове старого компоста пахнущего грибами, из миллионов видов и родов таких грибов и их спор приживаются нужные для конкретной почвы.

Теперь приступим к теоретическим рассуждениям на тему о почвенных грибах.

Грибы это микроскопические клетки, которые обычно растут в виде длинных нитей или цепей, называются нити гифами. Иногда гифы объединяются и образуют массу, которую называют мицелием. Некоторые грибы, например дрожжи, представляют собой отдельные клетки.

Если не отвлекаться на детали, то можно назвать три главные функции, которые играют грибы в почве.

Грибы улучшают динамику воды, усиливают круговорот элементов питания и контролируют болезни.

Чуть подробней можно сказать таким образом. Почвенные грибы вместе с бактериями, работая в разных пищевых нишах, являются важнейшими редуцентами в почвенной пищевой цепи. Они превращают трудно расщепляемые органические вещества в формы, пригодные к потреблению другими организмами.

Гифы грибов физически связывают частицы почвы, создают устойчивые агрегаты, нормализуют инфильтрацию воды и удерживание влаги в почве.

Грибы и их микориза – это своего рода трубопровод между растением и почвой, через который поступают вода и питательные вещества к растению и уходят обогащённые углеродом продукты фотосинтеза.

Грибы занимают почти все пищевые ниши в почве. Но главная их ниша – это расщепление целлюлозы и лигнина древесины.

Но так как грибы выделяют при распаде вторичные метаболиты в виде органических кислот и аминокислот, то именно они как бы синтезируют гуматы и накапливают стабильный гумус почвы.

Некоторые грибы называют сахарными, поскольку они используют те же простые субстраты, что и большинство бактерий.

О патогенных грибах в этой статье говорить не будем. Не будем так же касаться грибов, обеспечивающих азотом вересковые, и грибов снабжающих углеродом проростки орхидейных растений.

Попытаюсь помочь садоводам разобраться в грибах хотя бы двух видов.

Одна из основных групп грибов – эктомикоризные (ectomycorrhizae). Они растут в верхних слоях почвы и образуют сообщества с деревьями.

Вторая основная группа – эндомикоризные (endomycorrhizae), развиваются внутри клеток растений и, как правило, образуют сообщества со злаковыми, пропашными культурами, овощами и кустарниками.

Обе эти важнейшие группы называются микоризные грибы, и их основная роль как бы связывать корневые клетки с частицами почвы.

В обмен на получаемый от растения углерод микоризные грибы помогают растению ассимилировать прежде всего фосфор, поставляют так же и другие питательные вещества почвы – азот, кальций (Са), цинк (Zn) медь (Сu) и воду.

Грибная микориза создает связь между растением, почвой и почвенными организмами, увеличивая активность ризосферных процессов, а значит, качество почвы и её продуктивность.

Грибы любят влагу, поэтому они особенно многочисленны во влажных лесах, где много углеродистого опада. Здесь они преобладают над бактериями.

Даже во время засухи, когда бактерии погибают быстрей, грибы выживают и продолжают деструкцию бедной азотом растительной органики. Влагу и азот они собирают за счёт обширных сетей гиф и благодаря симбиозу с азотофиксирующими микроорганизмами.

А вот анаэробные условия грибы не любят, при застое воды погибают. Ещё быстрее погибают грибы от интенсивной хозяйственной деятельности человека.

Прервем рассказ о функциях грибов в почве, чтобы напомнить, что статья о почве в целом, о её обитателях и её экологии.

Когда мы стоим на земле, то стоим на крыше другого мира.

В почве живут не одни видимые шляпочные микоризообразующие грибы.

В почве всегда есть микроскопические почвенные грибки, корни растений, вирусы, бактерии, водоросли, простейшие одноклеточные, клещи, нематоды, черви, муравьи, насекомые и их личинки, а также почвенные животные.

Объём живых организмов под землёй намного больше, чем над землёй.

Все вместе, и только вместе эти организмы ответственны за разложение органической массы и благодаря им могут питаться растения.

Совместная деятельность живых организмов стабилизирует почвенные агрегаты, создавая естественную среду почвы, улучшая её структуру, общее состояние и продуктивность.

Поэтому когда кто-то предлагает вам применять в саду новые агроприёмы, подумайте, понимает ли автор, что Почва Живая.

Агротехнические приёмы (севообороты, сидераты, запашка их, орошение, внесение органических и минеральных удобрений) всегда воздействуют на численность почвенных организмов и их разнообразие, что иногда улучшает, но чаще ухудшает качество почвы.

Канадские учёные экологи пишут о грибах следующее: «&hellip- Грибная микориза проникает в клетки корня, не причиняя растению вреда. Микроскопические гифы протягиваются в виде сети шелковых нитей из корня в почвенную массу.

Объёмы, в которых растение получает питательные вещества от грибной микоризы, определяют его зависимость от микоризы.

Сильно нуждающиеся в микоризе культуры обычно имеют неразвитую, ограниченную корневую систему, толстые корни и малое количество корневых волосков.

Менее зависимые от микоризы растения отличаются большой волокнистой корневой системой, отлично приспособленной для получения питательных веществ. Однако даже менее зависимые виды растений используют микоризу при засухе.

Микориза также повышает устойчивость растения к заболеваниям корней. Если корни растения были однажды колонизированы грибной микоризой, их физиология и биохимия меняются. У растения повышается интенсивность фотосинтеза, улучшаются система использования воды и способность поставлять разные виды углеродных компонентов к корням.

Соответственно, если корни микоризы колонизировали растения, то формируется совсем другая ризосферная общность. Это ризосфера с меньшим количеством патогенных микроорганизмов, с большим количеством нитрификаторов и другими изменениями, о которых мы пока не знаем &hellip-».

Приведу несколько научных фактов, чтобы показать, насколько непредсказуемы наши действия с почвой.

«&hellip- Степень колонизации грибной микоризой и преимущества для растения, может резко уменьшиться из-за использования несбалансированных севооборотов, которые включают такие несовместимые растения как крестоцветные. При этом популяции почвенной фауны (например, дождевых червей и нематод) обычно увеличивается под покровом крестоцветных.

Внесение удобрений, содержащих легко растворимый фосфор (включая некомпостированный навоз), значительно сокращает колонизацию грибной микоризой. Фермы, на которых применяются методы сберегающего земледелия, не используют такие удобрения. Следовательно, они имеют более высокий уровень колонизаций везикулярно-арбускулярной микоризы, чем фермы, где практикуется традиционная система земледелия.

На таких фермах растительные остатки первоначально разлагаются с помощью грибов, которые накапливают азот в гифах. В дальнейшем начинают расширяться популяции клещей, питающихся грибами. Клещи используют азот, которого в теле грибов больше чем в теле клещей, поэтому лишний азот выделяют в почву, из которой его поглощают растения и другие организмы &hellip-».

Вспомните, что о подобном я писал в предыдущей статье, когда указывал на роль простейших в передаче азота от бактерий к корням.

Продолжим теоретические изыскания на тему грибов в почве.

Миллионы лет назад началась совместная эволюция растений и почвенных грибов.

К настоящему времени самым распространённым типом микоризы является эндомикориза (арбускулярная микориза).

Корни большинства сельскохозяйственных растений колонизированы одновременно несколькими видами эндомикоризных грибов, как доказала Ф. Гельцер передающихся с семенем.

Существует мало доказательств строгой специфичности грибов, хотя некоторые растения чаще колонизированы определёнными видами. Содержание различных эндомикоризных грибов в корнях зависит от почвенных условий, развития корневой системы и характеристик грибов, и степени пестицидной нагрузки.

Грибы (эндомикоризные) являются "биотрофными", они не в состоянии завершить свой жизненный цикл без растения.

Грибы на высушенных или замороженных корнях растений могут выживать в почве в течение длительного времени в виде спор или гиф. Они, часто содержат особые бактерии, которые способствуют прорастанию грибов в благоприятных условиях.

Для культурных растений роль эндомикоризных грибов не стоит преувеличивать.

Да, в дикой природе они снабжают молодые проростки растений дефицитным фосфором, медью и цинком, в первую очередь, таких как клевер, который имеет грубую корневую систему.

Эти элементы связаны с почвой прочнее. Не передвигаются с почвенной влагой как нитраты. Поэтому растение и вступает в симбиоз с грибами. А вот роль живых грибов в снабжении корней нитратами минимальна.

Травянистые растения имеют волокнистые корни и способны лучше исследовать почву в поисках фосфора. И легко выживают без грибов, особенно если в почве есть влага и доступный фосфор.

Для взрослых растений, растущих на наших грядках, необходимость присутствия грибов не доказана.

Наоборот есть много данных, что при некоторых условиях, эндомикоризные грибы угнетают рост растений, возможно, потому что они перехватывают сахара, предназначенные для бактерий в ризосфере.

Да и растения, при наличии фосфора в почве перестают синтезировать вещества для роста грибов и их число резко уменьшается. Правда, тут же на их место растения своими выделениями привлекают других необходимых для питания симбионтов с новыми ферментными системами.

Дефициты питания бывают всегда, чем лучше мы кормим растения одним, тем больше дефицитов в другом.

Но в любом случае, роль микоризных грибов велика, хотя бы потому, что в почве, эндомикоризные грибы образуют обширные сети гиф, которые соединяют корни многих видов растений в единую систему. Это обеспечивает пути обмена питательных веществ между различными видами растений.

Молодые растения прорастая из почвы содержащей сеть эндомикоризных гиф могут сразу получить доступ к питательным веществам от взрослых растений и лучше расти. Это увеличивает их шансы на выживание.

Не забудем о второй огромной группе грибов.

Эктомикоризные грибы доминируют в лесных экосистемах, вступают в симбиоз с крупными деревьями, кустарниками и многолетними травами.

Гифы эктомикоризных грибов, как правило, четко видны на поверхности корней. Они усиливают корневое ветвление, и ограничивают рост корней вширь.

Число таких грибов огромно, мы видим лишь некоторые из них в лесах и других ненарушенных экосистемах по их плодовым телам.

Животные по запаху находят и подземные тела грибов, типа трюфелей.

Надо понимать, что наличие или отсутствие плодовых тел никак не связано с объемом грибницы под землёй. То есть, если в наших садах нет грибов, это не значит что мало грибницы и надо её приносить из леса.

Эктомикоризные грибы живут долго, так как сожительствуют с деревьями, живущими иногда сотни лет.

Споры играют не главную роль в распространении этих грибов, молодые растения в основном колонизируются гифами, имеющимися в почве.

При этом на молекулярно-генетическом уровне корень распознаёт совместимый с ним гриб, а гриб распознаёт нужный ему корень, это всё происходит очень строго и видоспецифично.

Опять же доказана очень важная роль эктомикоризных грибов для роста молодых растений, а вот влияние этих грибов на взрослые растения не доказано. Поэтому и садоводу заморачиватся с грибами во взрослом саду не имеет смысла.

А вот молодой сад эти грибы обеспечивают дополнительной влагой, фосфором, микроэлементами и защищают от болезней. Чем больше белковая масса грибов, чем больше этой массы съедят почвенные клещи, тем лучше выделения этих животных накормят растения. Поэтому не перекапывать молодой сад надо, не кормить минералкой, а держать под многолетними травами, мульчировать грубой углеродистой органикой и увлажнять!

Если не устали от микоризных, поговорим о других почвенных грибах – деструкторах древесины.

Учёные изучали, какие грибы разрушают опад из веточек в лиственном лесу. Каждую неделю, в течение тёплого сезона они брали верхний слой почвы и делали посев на грибы.

Оказалось, что вырастало очень много разных видов грибов-деструкторов, и каждый раз, от недели к неделе, эти виды менялись, появлялись всё новые и новые пищевые цепочки. Но ведь вместе с грибами менялись и виды бактерий и виды хищников, от простейших до клещей.

Поэтому никогда не применяйте коммерческие препараты со спорами микрогрибов, эффект от них длится не более недели. Просто создавайте условия для их процветания, и грибы защитят ваши растения и насытят почву гумусом.

Кроме грибов, наиболее важными членами почвенной микробиоты являются актиномицеты. И те, и другие обладают мицелиальной организацией, характеризуются сложным жизненным циклом развития, способны к интенсивному синтезу самых разнообразных биологически активных веществ.

Экологические ниши этих двух групп организмов частично перекрываются, что и определяет их важное влияние на структуру и функционирование всего микробного почвенного сообщества.

Поэтому без подробного рассказа об актиномицетах эта статья будет неполной.

Актиномицеты – это микроорганизмы, которые раньше относили к грибам, а теперь – к бактериям. Это объясняется тем, что их строение и жизнедеятельность больше напоминает бактерии, нежели грибы. Хотя сами актиномицеты, подобно грибам, выстраивают мицелий, но он существенно отличается от гифов грибов.

Актиномицеты, в отличие от множества бактерий и грибов иных видов, работают на последних стадиях разложения органики и превращения её в гумус. Работают, когда в органике не остается доступного азота и легко усвояемых сахаров и бактерии из за больших затрат энергии перестают её перабатывать.

Актиномицеты эволюционно выработали более богатый ферментативный аппарат, позволяющим минерализовать труднорастворимые органические вещества, таким путём нашли свою нишу в почве. В то же время из-за медленного роста актиномицеты не способны конкурировать с немицелиальными бактериями за легкодоступные вещества.

Почвенные актиномицеты могут существовать в почвах с различным составом, так как некоторые их виды являются аэробами, а некоторые – анаэробами. К тому же, развитые формы актиномицетальной колонии могут включать в себя сразу оба вида микроорганизмов, так как в микрогранулах почвы есть всегда и аэробные и анаэробные микро зоны.

Все без исключения актиномицеты обладают высоким уровнем приспособляемости. Благодаря этому колонии данных микроорганизмов могут выживать в экстремальных условиях низких температур, на скальных породах в горах, в условиях недостаточного количества питательных веществ.

Важное свойство этих живых существ то, что актиномицеты вырабатывают несколько разновидностей антибиотических веществ, такие, как стрептомицин, тетрациклины, нистатин, левомицетин, олеандомицин, эритромицин, неомицины, мономицин.

Высшие растения и водоросли постоянно налаживают с ними симбиотические отношения, что делает их особенно интересными для садовода.

Актиномицеты (рода Streptomyces, Streptosporangium, Micromonospora, Actinomadura) являются постоянными обитателями кишечника дождевых червей, термитов и многих других беспозвоночных.

Разрушая целлюлозу и другие биополимеры, они являются их симбионтами. Представители рода Frankia способны к азотфиксации и образованию клубеньков у небобовых растений (облепиха, ольха и др.).

Меня спрашивают, как определить, по каким анализам, хорошая почва в саду или плохая.

Я отвечаю, не надо анализов определяется всё кожей стоп и носом.

Летом, в июле, после теплого дождика походите босыми ногами по своей почве. Если ногам приятно, почва тёплая, податливая, не липкая, влага быстро впитывается, а от почвы исходит запах свежих грибов – это значит всё в порядке, органика дошла до последних стадий образования гумуса, заработали актиномицеты. Именно они определяют особый запах хорошей спелой земли.

От этого запаха щемит сердце у садовода и в тёплые апрельские дни, и после первых майских гроз и иногда в период тихого сентябрьского бабьего лета.

Поэтому мы садоводы труженики так любим свою Живую Землю и труд на ней.

Геннадий Распопов, Новгородская область

31.12.2014

Другие статьи Геннадия Фёдоровича смотрите на Распопов Геннадий Фёдорович, садовод-испытатель из Новгородской области, публикации

Другие статьи по органическому земледелию смотрите в разделе Содержание почвы в саду, новое в агротехнике, органическое земледелие