«Маньцзянхун» преобразует микробиологию корневой зоны рисовых полей
Исследование китайских ученых раскрыло механизмы, с помощью которых водный папоротник азолла (Azolla) улучшает почвенную экосистему, снижая потребность в азотных удобрениях
Короткое резюме
Исследователи из Сычуаньской академии сельскохозяйственных наук в сотрудничестве с Сычуаньским педагогическим университетом опубликовали в журнале «Экологический микробиом» статью, раскрывающую механизмы, благодаря которым совместное выращивание риса и водного папоротника азоллы (известного в Китае как «маньцзянхун») улучшает микробиоту корневой зоны. Эта древняя агротехническая практика, долгое время находившаяся в забвении, может стать ключом к снижению использования азотных удобрений и повышению качества почвы в рисоводстве.
В ходе двухлетнего полевого эксперимента ученые сравнили монокультуру риса и систему «рис-азолла» при разных уровнях азотных удобрений. Результаты показали, что азолла значительно повышает активность ферментов, отвечающих за круговорот углерода и азота. Например, активность уреазы (фермента гидролиза мочевины) увеличилась на 3-37%, а активность ферментов, расщепляющих целлюлозу, — на 32-44% при высоких нормах азота. Одновременно активность кислой фосфатазы снизилась на 29-42% при сокращении азота, что указывает на оптимизацию доступности фосфора.
Анализ 16S рибосомальной РНК показал, что азолла способствует росту полезных бактерий (особенно актиномицет), снижая долю менее эффективных групп, и обогащает почву ключевыми микроорганизмами для фиксации азота и разложения органики. Более того, азолла динамично адаптирует сети микробного взаимодействия: при дефиците азота сеть становится более стабильной, а при избытке — более сложной, компенсируя стресс. Авторы подчеркивают, что система «рис-азолла» имеет огромный потенциал для устойчивого сельского хозяйства в Юго-Западном Китае, снижая зависимость от удобрений и повышая качество почв.
Азолла значительно повышает активность ферментов круговорота углерода и азота
Например, активность уреазы увеличилась на 3-37%, а целлюлазы — на 32-44% при высоком азоте
Папоротник снижает активность фосфатазы на 29-42%
Это указывает на то, что при дефиците азота фосфор становится более доступным для растений, перераспределяя ресурсы
Совместное выращивание обогащает почву полезными бактериями
В частности, повышается относительная численность актиномицет, участвующих в разложении органики и биологической фиксации азота
Азолла динамически регулирует стабильность микробных сетей
При низком уровне азота сеть становится стабильной, при высоком — сложной, что помогает смягчать стресс от избытка удобрений
Текст сгенерирован с использованием ИИ
