берегут своих кормильцев — растения — от нападения патогенов, выделяя целые комплексы фитонцидов и антибиотиков. Например, сапрофитный гриб триходерма производит до 60, псевдомонада — до 40, а сенная палочка — около 80 «лекарств»! В природе растения почти не страдают от корневых гнилей, в отличие от «интенсивных» полей.
И вот самое важное: ассоциация ризосферных микробов тонко управляется самим растением. Выделяя то или это, растение буквально заказывает, что ему сейчас нужно. Например, нужен азот — выделяет углеводы и сигнальные вещества для азотофиксаторов. Те съели всю свою порцию, дали пайку азота и сошли со сцены: ужались, растворились, окуклились в цисты. Теперь нужен фосфор, и растение чем–то кормит фосфомобилизаторов. Псевдомонадам — защитникам от гнилей — нужен азот, и выделяются аминокислоты. И так весь сезон: корни растут, и вокруг них всё время «дышит» состав и «качается» численность обслуги.
Иначе говоря, ризосфера — не просто поставщик, но и дозатор. Те фантастические датчики* с помощью которых учёные выращивают в фитотронах невероятно продуктивные растения — вот они. Если есть все условия для микробов, растение использует их по максимуму. Многие, первыми из коих были изучены бобовые, поселяют симбионтов прямо в своих корнях. Прорастающее семечко «ловит» симбионтов в почве, быстро прикармливает, поселяет и начинает «доить». Иначе всходы развиваются крайне медленно и хило.
Теперь проясним общую картину. Считается, что главная работа ризосферы — поставка азота в обмен на сахара. И многие идеализируют азотофиксацию, считая её чуть ли не единственным источником азота. На деле её возможности ограничены: плата азотофиксаторам очень не дёшева! Посему в природе используется более простое и малозатратное азотное питание: прямое всасывание органических растворов. Высокий белковый обмен почвы может давать на порядок больше, чем все азотофиксаторы. Чем больше в почве грибов и бактерий, тем активнее белковый обмен, и тем проще получать азотистые вещества. В том числе и органические, типа аминов и аминокислот. Как же их не заметили? Да просто: их азот агрохимическим анализом не определяется.
…И всё же одна ризосфера вряд ли помогла бы растительному царству завоевать все уголки планеты. Крохотным бактериям и микрогрибкам, хоть их и триллионы, не доступен большой окружающий объём. Сравните с ними шляпочный гриб: центнеры его грибницы могут пронизывать сотни кубометров почвы. И представьте, вся эта живая масса напрямую подключена к корням растений!
В добывании почвенных растворов и воды грибам, видимо, нет равных. Всасывающая поверхность грибниц в сотни раз больше, чем у корней. Некоторые грибницы расползаются на сотни метров и весят по нескольку тонн! И если растения могут усваивать только «юный», подвижный гумус, то сапрофитные грибы с их ферментным аппаратом — почти всё: и фосфориты, и прочные гуматы, и клетчатку с лигнином, а уж органику мульчи «глотают, не жуя».
Растения и грибы нашли друг друга ещё на заре живого мира, и с тех пор вместе. По разным данным, до 95% всех наземных растений могут создавать микоризу с дружественными грибами. Их совместная эволюция закреплена генетически: у растений найдены «микоризные» гены, а у грибов — «растительные». Фактически, правильнее говорить о микоризе, как о самостоятельной, особой форме питания растений.
Для природных почв микориза не исключение, а основное правило. А вот в пахотных почвах эти грибы жить не могут: не выдерживают разрушительного землепользования. Немногие опыты показывают: микориза может значительно увеличивать урожайность. Судя по всему, культурные растения здорово без неё страдают! Но вот парадокс: этих исследований — единицы. Дельную информацию о микоризе найти очень сложно: о ней знают лишь немногие учёные да самые продвинутые лесоводы. А для полей, садов и огородов микориза — терра инкогнита, белое пятно в агронауке.
В отличие от микробного симбиоза, микориза — очень плотный контакт, почти срастание. Грибница может оплетать корни, присасываясь, а может врастать своими выростами прямо в клетки корневых тканей. Здесь тот же взаимовыгодный обмен: растения грибам — сахара, а грибы растениям — воду и свои растворы, как минеральные, так и органические. Причём, судя по всему, в огромных количествах: подключившись к грибу, многие растения даже перестают выращивать корневые волоски! Фактически, образуется единый организм: грибо–растение.
Показано: корни сами ищут подходящую грибницу, и особенно усердно, когда чего–то не хватает в питании. Факт: почти все растительные семейства — микоризники. Некоторые вообще без грибов жить не могут. Вспомните хотя бы вересковые, брусничные, облепиху, орхидеи, лещину — те без своего гриба даже не прорастают. Из грибов же симбиотируют далеко не все, а лишь те, кто привык питаться растительной глюкозой. Эти тоже сами ищут в почве своего партнёра — стремительно растут в сторону учуянного сахара. Даже споры этих грибов не прорастают без корневых выделений своего кормильца. Как именно сотрудничать, партнёры «догадываются» по сигнальным веществам.
Если ризосферные микробы — специализированные магазины, то микориза — гипермаркет. Видимо, обмен продуктами и питание она увеличивает многократно, и, прежде всего, снабжение водой. Главная беда наших растений — дефицит влаги. В среднем, на сухой килограмм урожая растения испаряют 500–900 литров воды. Почти вся она улетает через листья, обеспечивая упругость, прохладу и поступление питания. При любой нехватке воды растения тут же замирают, снижая испарение. Для них это способ выжить, а для нас — потеря урожая. Мы усердно поливаем огороды, но наши шланги и лейки помогают мало: вода, вылитая на голую поверхность, почти вся испаряется, не дойдя до корней. Такой полив лишь охлаждает и засоляет почву.
А вот микориза — настоящий насос. В природе она фактически исключает водный дефицит, значительно усиливая подачу воды. И вода это не простая — растворы минералов, витаминов и других важных БАВ.
Особо важна поставка калия (К) и фосфора (Р), без которых нет нормального развития и плодоношения. Их запасы в почве огромны, но калий быстро вымывается, а фосфор, наоборот, очень трудно растворить. Фактически, частый дефицит Р и К — результат отсутствия микоризных грибов. Только они дают эти элементы строго по потребности, моментно и сбалансированно. Никакой агроном не в состоянии соблюсти такой режим.
Однако прямой дефицит Р и К — только часть проблемы. Это — простой «стройматериал». А есть ещё и сами «строители»: гормоны развития. Закладкой плодовых органов руководят именно они. И тут открывается ещё одна, возможно, главная роль микоризы.
Оказывается, сам гриб может стимулировать свои растения, поставляя корням определённые