Ученые обнаружили почвенные бактерии, которые помогают сельскохозяйственным культурам расти в засоленных почвах. Но работают они не так, как можно было бы ожидать: микробы не “выводят” соль из растения, а укрепляют его корни.
Исследование провели ученые Университета Восточной Англии вместе с коллегами под руководством доктора Яньфэнь Чжэн.
Проблема засоления почв становится все серьезнее из-за изменения климата, орошения и повышения уровня моря. Когда соли в земле становится слишком много, растения хуже растут, их корни повреждаются, а урожайность падает.
Исследователи изучили микробиомы корней разных культур, выращенных на разных типах почв. Оказалось, что при солевом стрессе вокруг корней стабильно скапливаются псевдомонады – группа естественных почвенных бактерий. Такая закономерность наблюдалась у разных культур, в том числе кукурузы, томатов и рапса.
Затем ученые ввели отобранные штаммы псевдомонад в растения сои. И в тепличных опытах, и в полевых испытаниях бактерии успешно заселяли корни и помогали растениям лучше переносить засоление. У обработанных растений корневая система была сильнее, развитие – лучше, а урожайность – выше, чем у необработанных растений на соленой почве.
Самое неожиданное оказалось в механизме защиты. Долгое время считалось, что растения выживают в засоленной почве за счет контроля натрия – проще говоря, стараются не пропускать вредную соль внутрь. Но в этом случае бактерии не влияли напрямую на транспорт натрия или ионный баланс.
Вместо этого псевдомонады запускали у растений выработку лигнина. Это прочное “древесное” вещество входит в состав клеточных стенок и укрепляет растительные ткани. В корнях растений, обработанных бактериями, содержание лигнина в условиях солевого стресса в некоторых случаях росло более чем на 30%.
Ученые также проверили роль генов, связанных с биосинтезом лигнина. Когда эти гены активировали сильнее, растения лучше росли в засоленной почве. А растения, которые не могли нормально производить лигнин, уже не получали пользы от бактерий.
Авторы считают, что открытие может стать основой для биопрепаратов, которые помогут выращивать культуры на землях, где из-за соли урожаи падают или земледелие становится почти невозможным. Но это пока не готовое решение для фермеров, а перспективное направление: технологию еще нужно довести до практического применения.
Smartpress ранее писал, что почва – это не просто “субстрат” для растений: ее состояние зависит от структуры, органики, микроорганизмов и способов ухода. В материале о восстановлении старых грядок и бедной земли эксперты отмечали, что полезная почвенная микрофлора напрямую влияет на питание и устойчивость растений.
