Бактерии могут заменить минеральные удобрения

ПОЧВЕННЫЕ БАКТЕРИИ, которые взаимодействуют с растениями, обитают в так называемой ризосфере - миллиметровом слое почвы, примыкающем к корневым волоскам. Именно через эти корневые волоски растения усваивают из почвы питательные вещества и выделяют органические соединения, которыми питаются ризосферные бактерии. Ризосферные бактерии-псевдомонады в свою очередь помогают растениям лучше питаться - синтезируют вещества, которые делают растворимыми и потому доступными для растений труднорастворимые почвенные соединения фосфора и некоторых других необходимых элементов.

Но оказалось, что ризосферные бактерии не только снабжают растение дополнительными минеральными веществами, но и «пробуждают у них аппетит» - заставляют более активно поглощать питательные вещества. К такому выводу пришли ученые, на примере кукурузы исследуя взаимодействие бактерий с растениями.

Семена кукурузы обрабатывали перекисью водорода и проращивали в таких условиях, которые полностью исключали контакт с почвенными бактериями. Затем 12-дневные растения пересаживали в специальные сосуды, состоящие из двух изолированных отсеков. В один отсек был насыпан кварцевый песок с добавлением меченых соединений азота. В другом отсеке была серая лесная почва, обогащенная солями фосфора и калия. Корневую систему каждого растения разделяли на две пряди, одну из которых помещали в отсек с кварцевым песком, а другую - с серой лесной почвой. Опыты показали, что если в песок добавить культуру ризосферных бактерий, то растение интенсивнее поглощает не только меченый азот, но и питательные вещества из почвы, особенно фосфор и цинк.

Если бактерии вносить в отсек с почвой, то получается подобный результат: кукуруза активнее усваивает не только почвенные питательные элементы, но и меченый азот из другого отсека. Это означает, что ризосферные бактерии-псевдомонады стимулируют физиологические процессы во всем растении, а не только в той его части, с которой непосредственно взаимодействуют.

Ученые пришли к заключению, что взаимодействие растение-микроорганизм в данном случае происходит в несколько этапов. Вначале бактерии модифицируют труднорастворимые соединения почвы и растение начинает получать дополнительное питание. Затем начинает расти физиологическая активность самого растения - его корни всасывают питание более интенсивно. Ученые показали, что это происходит благодаря растительному гормону, индолилуксусной кислоте, которую выделяют бактерии.

Кроме того, почвенные псевдомонады подавляют рост фитопатогенных микроорганизмов в ризосфере, что тоже способствует росту растения. В результате растение получает такое количество азота и других питательных веществ, что влияние ризосферных бактерий сравнимо с действием минеральных удобрений.