Плодородие почвы предложили определять по генам бактерий
Исследование показало, что разные способы обработки почвы меняют состав бактериальных сообществ.
Такой анализ позволит подбирать полезные для сельского хозяйства штаммы и прогнозировать, насколько эффективно земля будет отдавать растениям питательные вещества.
Специалисты Российского университета дружбы народов (РУДН) выяснили, что о качестве почвы можно судить по генам обитающих в ней бактерий. Об этом РИА Новости рассказали в пресс-службе вуза. Как показала работа учёных, при разных технологиях обработки земли меняется не только соотношение, но и функциональная роль микроорганизмов, а значит — и способность почвы снабжать растения питательными веществами.
Почва представляет собой живую систему, где миллионы микроорганизмов непрерывно разлагают органику, участвуют в круговороте азота, а также переводят фосфор и другие элементы в форму, доступную для растений. Однако, как пояснил старший научный сотрудник Института экологии РУДН Алексей Ватлин, две одинаково «богатые» разными бактериями почвы могут работать по-разному — их биохимический потенциал определяется активностью конкретных групп микроорганизмов.
«Почва — это сложная живая система, в которой миллионы микроорганизмов постоянно перерабатывают органическое вещество, участвуют в обмене азота и делают соединения фосфора и других элементов доступными для растений. При этом две почвы могут быть одинаково „богаты“ разными микроорганизмами, но быть активными и „работать“ по-разному», — рассказал один из авторов исследования, старший научный сотрудник Института экологии РУДН Алексей Ватлин.
Исследование охватило три сценария землепользования: традиционную обработку, технологию No-Till (щадящий способ без механического вмешательства в почву) и участки, где сельскохозяйственные работы вовсе не ведутся. Выяснилось, что в каждом случае складывается свой баланс родов бактерий, а это, в свою очередь, отражается на том, насколько успешно земля «отдаёт» растениям элементы питания.
«Мы показали, что способ обработки почвы меняет не столько количество разнообразных бактерий, сколько то, какие именно микроорганизмы начинают преобладать и какие функции выполняет всё сообщество. Нами была проведена полногеномная характеристика бактерий из чернозёмов Западной Сибири и сформирован подход к поиску генетических признаков, связанных с потенциально полезными для растений функциями — обменом азота и фосфора, синтезом фитогормонов, стрессоустойчивостью и биоконтролем», — объяснил Ватлин.
Генетический анализ почвенных бактерий, по данным вуза, применим в двух направлениях. Первое — проверка качества земли перед посадкой или в ходе длительной обработки. Второе — поиск микроорганизмов, полезных для сельского хозяйства.
«Второе направление предполагает создание подхода, позволяющего сократить число кандидатов перед дорогостоящими лабораторными, вегетационными и полевыми испытаниями. В перспективе отобранные штаммы могут рассматриваться как основа для разработки микробных препаратов для растениеводства — биостимуляторов, биоудобрений или средств биологической защиты растений», — пояснил учёный.
Исследование выполнено в Институте экологии РУДН при поддержке системы грантовой поддержки университета.