6 октября 2022
Необычная дружба
Как вы думаете, почему те или иные грибы растут под определенными деревьями? А все потому, что они тесно связаны между собой. Это и нашло отражение в их названиях: подберезовик, подосиновик… После изобретения микроскопа ученые нашли более глубинную связь между ними, выявив грибной мицелий в корнях деревьев, кустарников и даже травы.
— И это — микориза, — вступает в разговор кандидат биологических наук, специалист в области экологии, почвенной микробиологии, продуктивности экосистем, ведущий научный сотрудник лаборатории экологической физиологии растений Центрального ботанического сада Национальной академии наук Беларуси Галина Булавко. — В дословном переводе — «грибокорень». Особое образование, которое возникает между корневой системой растения и грибными гифами. Эдакий симбиоз. За годы эволюции (а это более чем 500 миллионов лет) они так сдружились, что стали жизненно необходимы друг другу. Суммарная поверхность корней самого растения может быть в тысячи раз меньше, чем поверхность нитей микоризы, контактирующей с ним. Благодаря этому союзу растение получает намного больше питательных веществ и воды. Микроскопические грибы, образующие симбиоз, — обитатели почвы. Но они до такой степени нужны растению, что часто их споры находят на семенах растений. Около 82 процентов их являются микоризными. В том числе грецкий орех, фундук, смородина, крыжовник, земляника садовая, виноград.
Микориза помогает растениям переносить стрессы, засуху, недостаток питания. Микоризные грибы увеличивают всасывающую поверхность корней, защищают их от заражения потенциальными почвообитающими паразитами. Микориза расширяет экологические ниши растений. Особенно вересковых. Это семейство представлено не только красивоцветущими вересками и рододендронами, но и вкусными ягодными кустарниками — голубика, клюква, брусника, черника…
Но это не значит, что другим (в том числе и плодово‑ягодным) культурам она противопоказана.
Микориза на корнях высших растений.
— Образование микоризы — сложный процесс?
— По сути, да. И проходит он в несколько этапов. Вначале споры грибов формируют специальные крепления — присоски, из которых внутрь корня проникают гифы. Один их наконечник входит в корень растения, а другой — в грунт. Там гифы активно разветвляются, формируя грибной мицелий.
— Бывает, что гумуса в почве достаточно, а растения все равно голодают.
— А все потому, что их корни не всегда способны его переварить — у них нет необходимых ферментов. Зато они есть у микоризы. Поэтому ее значение так велико особенно на бедных почвах. К тому же микоризные грибы выделяют белок гломалин, который непосредственно влияет на плодородие почвы.
Грибы умеют добывать полезные вещества из различных минералов, даже песка. Но не могут фотосинтезировать, получая энергию от солнца. Поэтому грибы и растения дружат, дополняя друг друга.
Грибные гифы гораздо тоньше, чем корневые волоски, поэтому они отлично проникают даже в самые микроскопические поры минералов, расщепляя огромное множество веществ — от растительных остатков до гуминов, из которых как раз‑то и состоит гумус.
В случае необходимости растение может сдерживать развитие микоризы, зачастую даже переваривая ее, то есть съедая. Когда же будет нужно, начнет развиваться молодая микориза.
Симбиоз — взаимовыгодное сосуществование. Грибы (так же, как и мы) не могут жить без углеводов. Вот растения и не скупятся, отдавая им более 40 процентов продуктов синтеза, и в первую очередь углеводы. Ведь без надлежащего питания грибы не смогут образовывать плодовые тела и споры, необходимые для продолжения рода.
Микориза — это, по сути, продолжение корня. Поглощающая способность гифов в сотни раз эффективнее корневых волосков. Равных микоризе просто нет!
— Каковы основные плюсы микоризообразующих грибов?
— Их немало. Микориза — мощное средство, способное питать растения, ускорять их рост и развитие, увеличивая при этом и урожайность.
Еще один плюс микоризы в том, что она помогает посадкам справляться со стрессом, особенно вызванным засухой. Осмотическая сила гифов в сотни раз больше, чем у корня растения. Микориза может добывать воду даже из сухой почвы. Не забываем и про гумус, образование которого ускоряют микоризообразующие грибы. Плодородные же почвы способны удержать намного больше влаги, чем бедные грунты.
Кроме воды, растение благодаря микоризе получает витамины, ферменты, минералы, гормоны, биостимуляторы и ростовые вещества (гиббереллин, гетероауксин), а также фосфор и калий. Все эти элементы влияют и на закладку цветковых почек, и на плодоношение. И лучше грибов этого не сделает никто: ни одно удобрение не сравниться с ними по эффективности.
А еще микориза повышает иммунитет растений. Все дело в особых ферментах и фитонцидах, которые она производит и которые выполняют роль санитаров в почве. Они уничтожают вредоносные организмы и создают защитный барьер вокруг посадок, оздоравливая их и препятствуя возникновению бактериальных и грибковых заболеваний.
Обладая противомикробным действием, гифы угнетают всех конкурентов и блокируют рост патогенов. Даже такие серьезные болезни, как фитофтороз, фузариоз или парша, абсолютно не страшны растению, работающему в содружестве с микоризой.
— В чем еще ее уникальность?
— В том, что микоризные грибы способны образовывать коммуникационные сети. Переплетаясь под землей, гифы создают микоризу с несколькими растениями одновременно, становясь своеобразным мостиком между ними.
Микориза — это огромная колония гифов. Несмотря на то что у них совсем крохотный (менее 10 мкм, или 0,01 мм) диаметр, мицелиальная сеть может простираться на многие гектары, достигая веса в несколько тонн. Так, ученые выяснили, что в 1 куб. см от 20 м до 40 м микоризы.
Даже находясь на расстоянии, деревья и кустарники способны поддерживать друг друга. Но связь эта не только питающая, но и информационная. Доказано, что посадки мгновенно и одинаково реагируют на одни и те же воздействия, даже будучи удаленными друг от друга.
Микориза жива, пока живет растение. У многолетних культур она долгие годы вместе с «хозяином», у однолетних — всего лишь один вегетационный сезон.
— А что первично — микоризные грибы или растения?
— Грибы, они первыми (задолго до растений) заселили Землю. Считается, что бактерии возникли более 3,5 млрд лет назад, в то время как одноклеточные растения и водоросли появились лишь 1,6 млрд лет назад.
Поскольку растения появились позже бактерий, то их взаимодействие развивалось постепенно, и им приходилось внедряться в уже занятые микроорганизмами экониши. Поэтому они успешно и конкурируют с ними.
Первоначально корни отвечали за создание симбиоза с почвенными микроорганизмами, и лишь потом научились самостоятельно усваивать питательные вещества из почвы.
— Чем микоризные грибы отличаются от других грибов?
— Прежде всего тем, что они обитают и в почве, и в растении. Да и эволюционировали они так, чтобы расти и эффективно поглощать питательные вещества как из почвы, так и из растения.
— А как же тогда патогены?
— Да, и они — грибки. Но они получают питательные вещества только из растения и разрушают его. Эволюция же патогенов была направлена на то, чтобы использовать их как источник питания.
Но у растений есть механизмы распознавания, позволяющие отличать микоризные грибы от патогенов.
— Можно ли принести микоризу на участок?
— Образование микоризы — естественный природный процесс: грибы образуют ее с растениями непрерывно. И чтобы запустить этот процесс, всего‑то и надо, чтобы споры грибов попали в почву. Больше всего их там, где растут вересковые культуры. Достаточно внести под плодово‑ягодные культуры (смешав с верхним слоем почвы) немного подстилки, взятой под черничником или вереском.
Внося под посадки вересковых торф, мы тоже вместе с ним вносим и микоризу. Учеными Института микробиологии НАН РБ разработаны и специальные удобрения, в составе которых есть микоризообразующие грибы.
— Как ускорить развитие микоризы?
— Для активного роста ей надо питание — органические растительные остатки. Также необходимо закислять почву, используя иглицу, серу или серную кислоту.
Но делать ставку исключительно на торф не стоит. Все же в нем нет меди, марганца, кобальта. Да и одна микориза чуда не совершит. Чтобы быть с урожаем, растение должно получать полный комплекс минералов.
Можно развести микоризу, принеся из леса грибы. Большинство из них относятся именно к микоризообразователям‑симбиотрофам. Это все трубчатые грибы — белые, подосиновики, подберезовики, маслята, моховики, дубовики, польский и желчный грибы; пластинчатые — сыроежки, грузди, рыжики, рядовки; из ядовитых и несъедобных — мухоморы и паутинники. Также образуют микоризу трюфели и строчки.
Итак, соберите нужные грибы. Их шляпки (лучше хорошо вызревшие, но непереспелые) замочите на сутки в нехлорированной воде. Затем полейте ею все ваши растения: так вы внесете споры грибов в почву.
Можно вначале размножить микоризу и в «школке», обильно полив грибным настоем толстую органическую мульчу из листвы, скошенной травы или опилок. А затем, когда мицелий прорастет, разнести его по участку.
Или же высушите грибы, затем измельчите в порошок и посыпьте им почву вокруг растений, не забыв потом сразу замульчировать.
Уникальность микоризы в том, что внести ее достаточно только один раз. Когда огромная сеть гифов запущена и работает, в почве увеличивается запас азота, фосфора, калия и микроэлементов. И каждый новый урожай уже подключается непосредственно к этой массивной биологической матрице.
КСТАТИ
Ризосфера — слой почвы, примыкающий к корням на 0,5 — 1 мм и находящийся под влиянием корневой системы растений.
ФАКТ
Некоторые растения (в основном овощные) вообще никогда и ни при каких условиях не образуют грибницу. К ним относятся представители семейства крестоцветных (все виды капусты, редис, редька, дайкон, рапс, брюква, хрен, руккола, катран, горчица листовая, кресс‑салат), маревых (свекла, мангольд, амарант, шпинат) и гречишных (ревень, гречиха).
СОВЕТ
Если вы используете на участке ядохимикаты, то знайте, что очень скоро от микоризы не остается и следа.
СПРАВКА
Микоризное содружество возможно, если:
♦ в прикорневой зоне есть влага;
♦ температура почвы не ниже плюс 6 — 8 градусов;
♦ хотя бы год не использовались фунгициды для дезинфекции грунта;
♦ рН почвы не ниже 5,3.
