7 типов почвенных микроорганизмов для поддержания здоровья растений

Многие из нас ассоциируют бактерии и грибки в первую очередь с патогенами, вызывающими болезни растений. Однако это не всегда так. Многие почвенные микробы играют фундаментальную роль в нашей жизни: они питают растения, которые мы выращиваем для еды, и необходимы нам для жизни на этой планете. Давайте рассмотрим, какие мелкие микробы особенно полезны для растений и как их поддерживать.

7 типов почвенных микроорганизмов, которые поддерживают здоровье растений

Как бактерии стимулируют рост растений?

Почва — это не просто грязь, она живая. В чайной ложке почвы содержится больше микробов, чем людей на Земле. Один гектар плодородной почвы может содержать в среднем 8-15 тонн бактерий, грибов, простейших, нематод, дождевых червей и членистоногих.

Умная природа позаботилась о растениях. Почвенные микробы формируют симбиотические (взаимовыгодные) отношения с растениями, усиливая защиту от патогенов и стимулируя их рост в обмен на источники питания. Эти микробы представляют собой особый класс бактерий, которые обитают в ризосфере (корневой зоне) и обладают способностью усиливать рост и защиту растений.

Как мы знаем, растения получают пищу из почвы, в которой они растут. Однако эта пища доступна им только благодаря большому разнообразию микроорганизмов (особенно бактерий и грибов), которые могут химически и механически превращать материалы в почве в питательные вещества. Таким образом, эти бактерии непосредственно влияют на рост растений, облегчая доступ к питательным веществам, таким как азот, фосфор, железо и другие.

Хотя азот, фосфор и железо могут присутствовать в почве в больших количествах, они часто находятся в форме, которую растение не может использовать. Бактерии, стимулирующие рост растений, преобразуют эти питательные вещества в форму, которую растение может легко использовать для питания.

Эти бактерии также могут вырабатывать гормоны растений, такие как ауксины, гиббереллины и цитокинины. Эти гормоны стимулируют рост корней и побегов в обмен на источники питания, которые они получают от растения.

Кроме того, бактерии, способствующие росту растений, обладают способностью защищать растения от патогенов. В борьбе за питательные вещества они вытесняют патогены и вырабатывают антибиотические и противогрибковые метаболиты.

Такие бактерии могут помочь растению защититься от патогенов весьма удивительным образом. Они помогают запустить сигнал в растении, который активирует защитную систему. Это включает укрепление клеточных стенок растений, производство антимикробных веществ и синтез белков, связанных с патогенами.

Почвенные микробы формируют симбиотические (взаимовыгодные) отношения с растениями, усиливая защиту от патогенов и стимулируя их рост в обмен на источники питания

Почвенные микроорганизмы для поддержания здоровья растений

Триходерма (Trichoderma). Trichoderma — это почвенные нитчатые грибы. Эти грибки могут колонизировать корни растений как снаружи, так и изнутри. Они обеспечивают специализированные белки, которые делают растение более устойчивым к болезням, а также стимулируют фотосинтез в листьях. Триходерма также производит и выделяет в почву гормоны роста растений. Многие виды Trichoderma способны вырабатывать фитогормон ауксин, индолил-3-уксусную кислоту, которая способствует росту корней. Trichoderma широко используются в сельском хозяйстве в качестве биофунгицидов. Механизмы биологического контроля здесь основаны на микопаразитизме, т.е. уничтожении одного (патогенного) гриба другим.

Trichoderma широко используется в сельском хозяйстве в качестве биофунгицида.

Микориза (Mycorrhiza). В экосистемах симбиоз часто возникает между корнями растений и грибами. Структуры, образующиеся в результате этого симбиоза, называются микоризой. В этом случае гриб живет внутри или снаружи корней растений, а питательные вещества из почвы переносятся к корням через грибковые гифы. Гифы (нитевидные существа) могут исследовать больший объем почвы и достигать более отдаленных мест, чем корни растений. Это увеличивает количество питательных веществ, доступных растениям, и улучшает их рост. В свою очередь, растения обмениваются сахарами с симбиотическими грибами.

Лактобациллы. Lactobacillus — это род бактерий, обычно встречающихся в почве и кишечнике человека и животных. Ученым известно более 200 видов лактобацилл. В почве эти организмы способствуют разложению органических веществ. Помимо разложения органических веществ, они подавляют болезни растений и оказывают регулирующее воздействие на рост грибков, дрожжей и других бактерий.

Бацилла сенная (Bacillus subtilis). Около 420 миллионов лет назад растения начали колонизировать сушу. В то время земля была в основном каменистой, и еще не было почвы, которая помогла бы растениям расти. К счастью, на Земле уже существовали микробы, которые могли извлекать питательные вещества из горных пород. В частности, бактерия Bacillus subtilis могла извлекать марганец из горных пород и преобразовывать его в форму, легко усваиваемую растениями. Многие штаммы Bacillus subtilis способны действовать как агенты биоконтроля против патогенных грибов и, таким образом, могут быть использованы для подавления заболеваний. Bacillus hay образует биопленки на корнях растений и вырабатывает более 24 антибиотиков, повышая свою антимикробную активность в почве.

Лактобациллы. В почве эти организмы способствуют разложению органических веществ. Помимо разложения органических веществ, они подавляют болезни растений.

Микориза (Mycorrhiza). В экосистемах часто возникает симбиоз между корнями растений и грибами. Эти структуры называются микоризой

Бацилла сенная (Bacillus subtilis). Он может выделять марганец из горных пород и переводить его в форму, легко усваиваемую растениями

Пенициллиум. Гриб рода Ascomycetes. Penicillium влияет на рост растений, вырабатывая и выделяя гиббереллины, которые стимулируют рост корней. Кроме того, виды Pennicillium оказывают индуцированный системный иммунный эффект на растения, выделяя ферменты, которые вызывают иммунный ответ у растений.

Дрожжи (Debarayomyces и Saccharomyces). Два вида дрожжей, Debarayomyces и Saccharomyces (сахаромицеты), оказывают положительное влияние на рост растений. Оба типа известны как организмы, способствующие росту. Дрожжи стимулируют рост растений, в частности, делая фосфат доступным для растений, создавая барьеры для патогенных бактерий и грибков и вырабатывая гормоны роста растений.

Полезные нематоды. Ученые часто шутят, что нематоды встречаются повсюду. Примерно 90% дна океана и 80% Земли содержат популяции нематод. Семейство нематод включает как полезные, так и патогенные микроорганизмы. Полезные нематоды играют важную роль в преобразовании питательных веществ в почве в легкодоступные для растений формы. Патогенные нематоды могут повреждать корневую систему, вызывать болезни и негативно влиять на микоризные грибы.

Другие виды нематод питаются бактериями, грибками и/или другими нематодами (в зависимости от вида). Эта битва разыгрывается в почве под нашими ногами каждый день. Увеличение количества полезных нематод служит для укрепления растений в почве.

Дрожжи (Debarayomyces и Saccharomyces). Оба этих типа, как известно, способствуют росту растений. Действие дрожжей стимулирует рост растений

Пенициллиум. Он влияет на рост растений, вырабатывая и выделяя гиббереллины, которые стимулируют рост корней

Энтомопатогенные нематоды. Полезные нематоды играют важную роль в преобразовании питательных веществ почвы в формы, которые легко усваиваются растениями

Как поддержать присутствие полезных бактерий в почве?

Для выживания в почве микробам необходимо регулярное поступление активного органического вещества. Почвы, которые долгое время не обрабатывались, имеют гораздо более высокий уровень микроорганизмов, больше активного углерода и органического вещества, чем регулярно обрабатываемые почвы. Большинство микроорганизмов в почве живут в условиях голода и поэтому склонны к спячке (особенно на вспаханных почвах). Отмершие растительные остатки и питательные вещества растений становятся пищей для микробов в почве.

Для оптимального роста корням растений и микробам необходим доступ к воздуху и воде. К счастью, почва полна микрожилищ, которые различаются по количеству доступного воздуха, воды и питательных веществ. Уплотнение почвы и нарушения, вызванные культивацией, могут разрушить эту важную микросреду, затрудняя проникновение корней растений в почву, поглощение воды и питательных веществ и взаимодействие с полезными микробами. Чтобы минимизировать уплотнение и обеспечить оптимальные условия для выращивания, четко разделите зоны для посадки и перемещения по участку, например, соорудите приподнятые грядки, разделенные дорожками. Использование ручных инструментов также должно быть рассмотрено для минимизации обработки почвы, где это возможно.

Крупных вредителей следует собирать вручную или сдувать с растений с помощью садового шланга.

Мульча может использоваться для защиты ценного верхнего слоя почвы от эрозии

Чтобы минимизировать уплотнение и обеспечить оптимальную среду для роста, создайте приподнятые грядки, разделенные дорожками.

Верхние несколько сантиметров почвы содержат огромное количество микроорганизмов, органических веществ и питательных веществ. Для защиты ценного верхнего слоя почвы от эрозии можно использовать мульчу или покровные культуры и добавлять органические вещества по мере их разложения.

Пестициды уничтожают вредителей, но могут также убивать полезные почвенные микроорганизмы и насекомых. Вместо того чтобы прибегать к химикатам, попробуйте сначала рассмотреть биологические альтернативы пестицидам. Выбирайте устойчивые к болезням сорта растений и культуры, которые хорошо растут в вашем регионе. Собирайте крупных вредителей руками или сбивайте их с растений с помощью садового шланга и опускайте в мыльную воду.

Кроме того, существуют специальные препараты на основе дружественных для растений штаммов грибов и бактерий, которые можно просто вносить в почву.