Жёсткое противопоставление «минералки» и «органики» не отражает реальной картины. В естественных условиях растение использует оба пути одновременно, активно управляя процессами с помощью корневых выделений и вовлекая в работу миллионы почвенных симбионтов.
Это первая часть из серии трех статей о современном научном взгляде на питание растений. Для того чтобы делать какие то выводы дочитайте серию до конца. Иначе вы рискуете не правильно понять сказанное.
Общаясь со своими собеседниками, людьми с разными взглядами, я встречаю непонимание с противоположных сторон. С одной стороны давят сторонники минералки. С другой - сторонники околоприродных методов. Оба лагеря считают что я не прав. И оба лагеря считают что каждый из них исключительно прав.
Но мое мнение по этому поводу - и те и другие не видят общую картину. И это вовсе не золотая середина. Не "всего нужно в меру". Это два разных подхода к выращиванию растений. И оба работают. И оба имеют право не существование. Поэтому к обоим из них я отношусь ровно. При этом для своей личной практики приоритетным считаю один из них.
В этой серии статей я хочу показать то, как я вижу общую картину, основываясь на современных научных исследованиях.
Прошу запастись терпением. Эта серия статей очень важна.
Главное, что нужно понять с самого начала
В науке в последние несколько десятилетий происходят изменения. Долгое время считали, что растение - это самостоятельный организм, который просто впитывает минеральные соли из почвы, как тряпка впитывает воду. Это установил немецкий химик Юстас фон Либих ещё в 1840 году.
Но сейчас учёные поняли: это не совсем так. Растение в природе - это не одинокий организм. Это целая система, корпорация. Где листья - это управляющий офис, а корни - это снабженческое подразделение, работающее в тесном сотрудничестве с миллионами микроорганизмов в почве.
Это называется «растительный холобионт» (холо - означает целое, бионт - организм). По-простому: это растение плюс все микробы, которые с ним живут и работают как единое целое.
И главное: питание - это не всегда просто впитывание. Это торговля. Активная, двусторонняя торговля между корнем и микробным сообществом.
1. Механизмы питания растений в естественных условиях
Бактерии вокруг корня и на его поверхности
Вокруг каждого корня образуется зона почвы, которую учёные назвали ризосфера (корневая сфера). На самой поверхности корня есть слой, называемый ризоплана (поверхность корня). Обе эти зоны буквально кишат бактериями.
Эти бактерии имеют специальное назначение. Учёные называют их PGPR - это означает бактерии, ускоряющие рост растений.
Но как растение заставляет их работать? Оно платит им.
Как это работает:
Растение во время фотосинтеза (когда листья поглощают солнечные лучи) создаёт органические вещества. И вот оно берёт больше 20% этих веществ и выделяет через корни в почву. Выделяет в виде сахаров, аминокислот (строительные блоки белков), органических кислот. Вся эта органика - это плата бактериям за их работу.
А бактерии? Они в обмен:
- Добывают фосфор и железо, которые находятся в почве в неприступных формах, переводят их в форму, которую корни могут впитать
- Делают это через выделение специальных молекул, которые вытягивают металлы из минералов
- Синтезируют растительные гормоны (ауксины), которые стимулируют корни расти больше и охватывать больше почвы
- Стимулируют рост корневых волосков
Это взаимовыгодное сотрудничество. Растение платит углеродом, бактерии дают ему доступ к ресурсам, которые оно не может получить само.
Микробы внутри корня: ризофагия (буквально: корень ест микробов)
Внутри клеток корня живут микроорганизмы - бактерии и дрожжи. Они не болезнь, а союзники. Эти внутриклеточные микробы называются эндофиты.
И вот здесь происходит что-то жёсткое. Растение использует эти микробы как живые хранилища питательных веществ.
Как это работает - цикл ризофагии:
- Микроб проникает в клетку корня.
- Растение запускает оружие: создаёт активные формы кислорода (это как окислительный стресс, управляемый взрыв внутри клетки). Это разрушает стенку микроба.
- Микроб под давлением выделяет питательные вещества, что в нём накопились: азот, фосфор, микроэлементы.
- Растение впитывает эти питательные вещества.
- Выжившие микробы выталкиваются обратно в почву через корневые волоски.
- Микроб восстанавливает свою стенку, снова набирает питание из почвы и возвращается в корень.
- Цикл повторяется.
Это как периодическое доение микроба. Растение не убивает его полностью, а держит его в состоянии, когда он полезен для извлечения питательных веществ.
Часть микроорганизмов растение переваривает полностью.
Грибы-партнёры: микориза (буквально: грибная корневая система)
80% всех растений на Земле заключили симбиоз (договор о совместной жизни) с грибами. Это называется арбускулярная микориза.
Что это значит? Грибной мицелий (это корневая система гриба, тоненькие трубочки, называются гифы) проникает в корень растения и образует там ветвящуюся структуру, контактирующую с клетками корня. Снаружи эта грибная сеть разветвляется в почве и может достигать площади в несколько раз больше, чем сами корни растения.
Как это работает:
- Грибные гифы проникают в те поры почвы, куда корни просто не могут пролезть. Это увеличивает площадь поглощения в сотни раз.
- Гриб передаёт растению фосфор, азот и воду
- Растение передаёт грибу сахара и жиры, которые образуются при фотосинтезе
Но это не просто тупой обмен. Это регулируемый рынок.
Растение разрушает минералы: биовыветривание
Кроме того, растение и его микробные помощники активно разрушают минералы - процесс называется биовыветривание.
Здесь подчеркну: растение само без помощи микроорганизмов выделяет ферменты, так же как это делают гетеротрофы
Как это работает:
- Корни и микробы выделяют органические кислоты (лимонную, щавелевую) ферменты и водородные ионы (H+)
- Это подкисляет почву
- Подкисленная среда растворяет первичные минералы (силикаты, например волластонит)
- Из минеральной решётки высвобождаются калий, кальций и микроэлементы
Этот процесс - не быстрый, но постоянный. Это как медленное растворение камня кислотой.
Органическое питание: аминокислоты и гумус
Вопреки тому, что говорил Либих, растения могут поглощать не только минеральные соли, но и органические вещества - прямо из гумуса.
Прямое поглощение аминокислот:
Растения, особенно в холодных лесах, где азота мало, активно впитывают аминокислоты (глицин, глутамин) напрямую через специальные транспортные белки в корне.
Минерализация через микробную петлю:
Чаще всего растения полагаются на микробов-помощников. Микробы разлагают гумус (почвенное органическое вещество) до минеральных ионов - процесс называется аммонификация и нитрификация. Растение впитывает эти ионы.
Гуминовые вещества (образовавшиеся при разложении органики) действуют как хелаторы железа (молекулы, которые держат железо в доступной форме), облегчая его транспорт в растение.
Продолжение следует. В следующей статье мы разберем самое интересное: как именно растение управляет своими "поставщиками", как оно "торгуется" с грибами и бактериями, и почему эту систему называют "биологическим рынком".
Если на канале вам попадается что то интересное, включите уведомления о новых публикациях.