В каком направлении движется агронаука почвенного микробиома и инокуляции для повышения здоровья почвы и урожая.
эксклюзив 🔹
Об этом рассказывает Роберт Арнасон в статье, опубликованной в канадском сетевом агрономическом издании The Western Producer: «Невозможно сказать наверняка, но у среднестатистического человека в кишечнике может находиться от 30 до 100 триллионов бактерий. Это большое число. Однако почва также содержит гигантское количество бактерий и микробов. Мешок почвы весом в один килограмм может содержать 100 триллионов бактерий и других микроорганизмов.
Число бактерий у людей и в мешке с землей может быть одинаковым, но разнообразие бактерий в почве определенно выявить сложнее.
«Наш человеческий микробиом намного проще, чем таковой в почве, где разнообразие гораздо выше», — говорит Микаэла Този, научный сотрудник Университета Гвельфа, специализирующаяся почвенных микроорганизмах.
Този является экспертом в области микроорганизмов и их влияния на здоровье почвы, рост растений и функционирование экосистем, она автор и соавтор нескольких статей о огромном сообществе организмов, живущих в почве, и о том, как ими можно манипулировать для улучшения урожайности сельскохозяйственных культур.
Изучение микробов в почве, часто называемых почвенным микробиомом, сегодня стало масштабной областью сельскохозяйственных исследований. Хотя ученые добились значительного прогресса за последнее десятилетие, впереди предстоит долгий путь.
«Ученые, возможно, и получили знания о почвенных микроорганизмах, но превратить эти знания в решения непросто. Воплощение этого в практические сельскохозяйственные технологии затруднено внутренней сложностью агроэкосистем», отмечает Този.
На данный момент самым популярным решением является добавление в почву определенного вида бактерий в надежде, что они будут действовать так же, как в условиях лаборатории или теплицы, например, помогая культурам получить больше фосфора или азота. Но это срабатывает не во всех случаях. Продукты, которые направлены на добавление микробов в почвенную систему дают противоречивые результаты.
По словам Този, основным препятствием является наличие уже сложившейся в поле и постоянно популяции микроорганизмов, которые могут превзойти новый микроб в борьбе за еду и ресурсы.
«По сути, он не адаптирован к почве, куда вы его сажаете. Одна из идей, которая приходит в голову, индивидуальные инокулянты. Сообщество микробов будет варьироваться от поля к полю, в зависимости от типа почвы и географического положения. Так что, возможно, нужен биопрепарат, предназначенный для региона или, возможно, для отдельного хозяйства. Вопрос в том, будем ли мы полностью кастомизироваться или следует попытаться создать решения, которые можно будет применять в разных средах, и сможем ли мы это сделать? Здесь на помощь приходят инструменты точного земледелия, такие как карта изменчивости микробного сообщества почв», — говорит Този.
Такой подход кажется очень сложным, но некоторые европейские компании уже движутся в этом направлении. Например, компания Biomcare из Дании за определенную плату проведет анализ микробов, обитающих на отдельном поле, используя технологию для обнаружения тысячи видов бактерий и грибов для создания профиля микробиома в почве.
«Состав микробов различается в зависимости от таких факторов, как pH, содержание воды, удобрения и тип культуры. Описание и модификация полезных микробов, обитающих в почве и растениях, представляет собой многообещающую стратегию оптимизации роста и здоровья растений», заявляет компания на своем веб-сайте.
С другой стороны, 12-страничный список бактерий и грибов может оказаться бесполезным, поскольку фермеры не понимают, что делает большинство видов в почве.
«Специалистам нужно знать, какие определенные бактерии особенно важны. Это так называемые «краеугольные» микробы. Если этот вид присутствует, то микробиом с большей вероятностью принесет пользу урожаю. Управление почвенным микробиомом и его разнообразием требует комплексной стратегии, включая методы ведения сельского хозяйства, генетику растений и инокуляцию. Скажем, сокращенная обработка почвы и разнообразный севооборот создают благоприятные условия для процветания полезных микроорганизмов. Кроме того, возможно вывести культуры, которые будут работать в тесном взаимодействии с бактериями, грибами и другими микробами в почве, что предоставим растениям дополнительную устойчивость к биотическим и абиотическим стрессам», отмечает исследователь.
Наконец, настройка микробов для отдельной фермы или поля — это интересно, хотя и сложно для масштабирования. Стоимость исследований и разработок, необходимых для создания коммерческого продукта, велика, поэтому компаниям нужен один продукт, который можно применять на миллионах, а не на тысячах гектарах.
Тем не менее, в эпоху больших данных и искусственного интеллекта упомянутый подход становится реалистичнее. «Когда я начала работать 20 лет назад, то в основном изучала функции отдельных микробов в лаборатории. Теперь мы все как аналитики данных. В основном мы работаем с числами и графиками», заключила исследователь».
Источник: www.producer.com. Автор: Роберт Арнасон.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
