Заметки о ризосфере и микоризе без мистики

Все садоводы слышали, что растение можно вырастить на гидропонике, в водном растворе солей, и ещё лучше они растут на аэропонике, в воздушной среде, когда корни регулярно опрыскивают аэрозолями с минеральными солями. В пример приводится томатное дерево, растущее много лет и дающее невиданное число плодов.

Поэтому здравый смысл нам говорит, что растению не обязательно нужна почва содержащая органику, не обязательно нужна почвенная биота. Обращусь и я к вашему здравому смыслу. Вы сварили борщ, бульон. Микробы там убиты. Закрыли крышкой и забыли где-то в тёплом месте. То же с компотом. Или консервированными огурцами и тушёнкой (не все их стерилизуют в автоклаве при +120°) Жизненный опыт и здравый смысл подсказывает, мясной бульон загниёт, тушёнка взорвется, компот забродит, капустный борщ и огурцы прокиснут. На хлебе заведется плесень.

Вокруг нас на почве и на пылинках в воздухе миллиарды спящих, ждущих пищи микроорганизмов, для каждой пищевой ниши своих. И те учёные, которые исследуют растения на гидропонике, знают, что и там всегда, в любых условиях корни растений выделяют «наваристый бульон» в виде корневых секретов, и всегда этот бульон обязательно заселят бактерии, грибы и по пищевым цепочкам другие организмы. Ну не может растение не иметь ризосферы и существовать без симбионтов. И на песке, и на торфяном субстрате и на грядке по Миттлайдеру. Потому, что такая связь возникла эволюционно, и растения разучились сами синтезировать нужные ему гормоны роста, витамины, антибиотики, аминокислоты. (Человек тоже разучился синтезировать многие витамины и незаменимые аминокислоты и болеет, если гибнет его микрофлора). Поэтому, когда человек (агроном) думает, что дал растению минеральные соли по рекомендованным схемам и растение будет расти хорошо без всякой биоты – он ошибается. (Так же как ошибается врач, когда рекомендует матери кормить ребёнка стерильным молоком и прикормами из стерильных баночек).

Но есть корпоративная этика, производственные законы и технологии. Поэтому агроном-тепличник борется с законами эволюции, ему не нравится, что растение в его минеральный стерильный субстрат выделяет органику и привлекает микроорганизмы. Субстрат «заиливается», гниёт, его приходится промывать, и в конечном итоге менять на новый. (Когда вы покупаете в магазине торфяной грунт, а ваши всходы вдруг гибнут, значит, вам продали такой «больной» отработанный грунт с теплицы, а не качественный торфяной субстрат).

Я не хочу тупо следовать технологиям «агронома-тепличника». Я хочу понять, зачем растение так цепляется за ризосферную биоту и как эти знания мне лучше использовать на своей грядке.

Итак, определим понятия

Микориза (грибокорень) – симбиотическая ассоциация мицелия гриба с корнями высших растений. Известны три типа микоризы: эндотрофная, эктотрофная и эктоэндотрофная.

Ризосфера (от греч. - корень и - мяч, шар) - узкая зона почвы, окружающая корень, на которую влияет секреция корня. И микроорганизмы, ассоциированные с этим корнем. Прежде всего бактерии (преобладают азотофиксаторы), и грибы симбионты, которые питаются омертвелыми растительными клетками, белками и углеводами, секретируемыми корнями. Значительная часть пищевых цепочек и систем защиты сконцентрированы в тонком слое возле корней, что улучшает условия минерального питания растений и поставляет нужные ему гормоны роста, витамины, антибиотики, аминокислоты.

Это сейчас, подобные определения, можно найти в википедии и этому учат профессора-почвоведы своих студентов в вузах. Но так было не всегда. Расскажу историю. В 50 гг. осуществлялся очередной сталинский план, в степи высаживали лесополосы. Однако лесные деревья в степи расти, не хотели. Т. Д. Лысенко предложил высаживать деревья «квадратно-гнездовым» способом, но и эти посадки не дали желаемых результатов. Над исполнителями сталинского плана стали собираться грозовые тучи, тогда и была призвана ученица академика В. Р. Вильямса, учёный, который занимался ризосферой – Фаня Юрьевна Гельцер. И она смогла вырастить не просто лесопосадки, а грибной лес! Разница в скорости роста саженцев из её питомников и саженцев из других питомников была столь очевидна, что она в 1954 г. была награждена орденом Ленина. Но, не смотря на это, её научные работы у нас в стране малоизвестны, были опубликованы после смерти, а прожила она почти 90 лет.

Фаня Юрьевна Гельцер впервые в мировой практике в 1964-1965 гг. выделила чистую культуру эндофитов из разных растений и создала ростовой стимулирующий препарат. Она обосновала и выделила чистые культуры эндофитов не только из корней, но и из пыльцы, семян и листьев различных растений и обосновала передачу иммунитета и продуктивности растений через семена благодаря их симбиозу с этими микроорганизмами. Изучение самих чистых культур эндофитов позволило установить, что именно они способны синтезировать витамины, ферменты, липиды и пигменты разного цвета, получая от растения продукты фотосинтеза. Научным основам симбиотрофного развития растений посвящена монография «Симбиоз с микроорганизмами – основа жизни растений», завершённая Ф. Ю. Гельцер в 1985 г. и изданная посмертно в 1990 г. в РГАУ-МСХА им. К. А. Тимирязева.

Сейчас весь мир признал, что именно Ф. Ю. Гельцер впервые в истории мировой науки объяснила синтетическую деятельность не только эндофитов, но и микроорганизмов-симбионтов вообще.

В своих первых статьях я уже писал, что в настоящее время во всем мире на первое место по экологичности и эффективности выходит именно группа так называемых стимуляторов ризосферы. Поговорим на примерах.

Вы на свою грядку положили органическую мульчу, например, сухую листву или солому. Её разлагать будут не ризосферные бактерии, а вначале «плесень», сотни видов мелких грибов сапрофитов, которые узко специализированны «питаться» грубой клетчаткой, целлюлозой и лигнином не доступной ризосферным бактериям. И только затем через несколько пищевых цепочек к этой полуразложившейся органике подойдут корешки растений со своей ризосферной микрофлорой и так как количество бактерий и грибов в этой зоне в 100 (иногда в 1000) раз выше, чем в окружающей почве, процесс переработки органики и питания растений ускоряется в сотни раз.

В лесу и саду всё это немного сдвинуто в сторону высших грибов симбионтов, способных образовывать экзомикоризу с растениями и объединять все растения в очень хрупкую и ранимую систему из сети подземной грибницы. Создаётся такая система десятилетиями и легко разрушается человеком. На лугу и на грядках с культурными растениями работают совершенно другие грибы симбионты, которые создают эндомикоризу. При этом они часто очень специфичны для каждой культуры. Эволюционно растения постоянно конкурируют друг с другом и для этих целей все средства хороши. Корни выделяют «антибиотики» которые подавляют чужеродные грибы растений конкурентов, не трогая свои. Грибы – симбионты занимаются тем же, продуцируя еще более сильные антибиотики. Поэтому подавив чужую грибницу и бактерии, растение ослабляет конкурентов и завоевывает новые территории. И наоборот, растения, эволюционно развивающиеся в разнообразных сообществах, имеют близкую, дружественную ризосферную биоту, и совместно противостоят конкурентам.

Ещё пример. Вы вместо соломы и опилок замульчировали грядку жирными сорняками или пролили почву настоем таких сорняков. В такой мульче много доступного сахара (углеводов) и белков. Для такой пищи микориза не нужна. На неё набрасываются дрожжевые клетки и сотни видов почвенных бактерий, быстро, импульсом, накапливается биомасса этих микроорганизмов, но исчерпав питание, они гибнут, и к этой уже «белковой» богатой азотом «падали», как голодные шакалы устремляются корни растений, конкурируя с амебами нематодами и другой живностью. Мы это видим воочию, растения после таких подкормок быстро идут в рост, расцветают, но если переборщить - жиреют и заболевают.

Вывод. Растения больше предпочитают животную (белковую) пищу в виде погибших бактерий и грибов. Не зря китайцы закапывают на грядки мелкую рыбку, а самые шикарные рощицы вырастают вокруг старых кладбищ.

Корни растений – это шакалы пронизывающие почву в поисках падали, и их нельзя перекармливать «манной кашей» в виде избыточных легкодоступных минеральных подкормок, иначе у них, как у шакала в зверинце, будет облезлый вид.

И наоборот. Совершенно бескорыстных ни грибов, ни бактерий не бывает. В стрессовых ситуациях все эти друзья начнут забирать питание для себя, вначале ослабляя растение, а затем паразитируя на ослабленном растении вместе с набросившимися на него истинными паразитами. Поэтому растения выделяет «бульоны» и привлекает симбионтов не постоянно, а в периоды весеннего роста корней и листвы, в периоды налива плодов, в периоды дефицитов отдельных веществ, чаще фосфора (грибы – эндомикоризные) или азота (азотофиксаторы). Но большую часть времени растение рассчитывает на собственные силы, развивает избыточную корневую систему в поисках доступных элементов минерального питания и воды.

Я наблюдал за жизнью пчёл. Тысячи стареющих разведчиц улетают на большие расстояния и гибнут, в целом принося крохи мёда. Но если взяток обнаружен, вся сильная молодёжь за считанные дни наполняет соты мёдом.

Моя задача, как садовода, понять жизнь корней и биоты и не вызывать лишние стрессы у растений своим неумным вмешательством, якобы помощью. Я не верю в простые примитивные поспешные рекомендации и «технологии». Я, например, не закапываю навоз глубоко под всю зону корней, как делают все соседи. А в саду кладу сверху кучками (по целому ведру) из года в год по периметру кроны. Корни и биота сами его осваивают по потребности. То же и под картошку, навоз кладу в бороздки рядом с картофелем, чуть прикрыв почвой. И никогда не кладу отдельно свежий, пропитанный мочой навоз и отдельно свежие опилки. Надёжней использовать навоз смешанный с опилками (обогащенный углеродом целлюлозы), и немного полежавший, он не потеряет азот, и не вызовет стресс корней.

Я боюсь высаживать и запахивать сидераты, как монокультуры, типа ржи или горчицы. Их удобней рекламировать и продавать в садовых центрах, мол, биомасса большая. Но как их ризосферная микрофлора «дружит» с культурными растениями никто не проверял. Аборигенные сорняки, которых у меня по видовому составу более двух десятков, растут в междурядьях, и я не видел, чтобы они угнетали картофель или капусту. Такие «сидераты» мне милее и надежней. Я не высаживаю в саду лесные грибы, и покупные грибы Гломус из Микопланта. Это не отработанные технологии, а лотерея. Много тонкостей надо соблюсти, чтобы они образовали микоризу, например, с яблоней и грушей, это и вид грибов, и структура почвы, и осадки и сумма температур, и вид и качество органики, регулярность её внесения и дикие травы, растущие в саду.

Надёжней мой метод. Регулярное поверхностное внесение «опилочного навоза», подкашивание аборигенных сорняков, локальные подкормки мочевиной. И сотни видов грибов аборигенов на такой «мульче» начнут размножаться, растение само выберет нужные виды для «симбиоза».

01.03.12

Распопов Геннадий Федорович, Новгород, Боровичи, [email protected]

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