Надеюсь, вы не думаете о почве только как о грязи
На самом деле почва — это невероятно сложная экосистема, в одной чайной ложке которой обитают миллиарды организмов. Эти организмы варьируются от грибков и бактерий до земляных червей, нематод и насекомых
Хорошее состояние почвы крайне важно для выживания и процветания растений, поэтому выживание людей косвенно зависит от здоровья почвы
Это настолько важно, что сегодня существуют государственные программы, направленные на улучшение здоровья почвы. Ряд этих проектов специализирован для городских районов и включает финансирование для изучения токсичности тяжелых металлов в почве в Нью-Йорке
Мы ссылаемся на продавцов, чтобы помочь вам найти соответствующие продукты. Если вы совершите покупку по одной из наших ссылок, мы можем получить комиссионные
Некоторые из многочисленных преимуществ хорошего состояния почвы включают:
Почва, состоящая из агрегатов (более мелких фрагментов), с меньшей вероятностью, чем отдельные частицы, будет унесена ветром или поглощена водой – обе причины являются основными причинами эрозии почвы
В идеале эти агрегаты должны слипаться, и грибы могут сделать это. Для этого они выделяют липкий гель, который склеивает органические частицы и минералы вместе, способствуя образованию гумуса. Кроме того, их гифы пронизывают мелкие частицы
Тонкие корни растений также способствуют образованию агрегатов, прорастая сквозь мелкие фрагменты и помогая им слипаться вместе
Главное преимущество гумуса в том, что он удерживает питательные вещества, когда вода проходит через почву. Это приносит пользу как растениям, так и окружающей среде
Добавление почвенных инокулянтов, таких как микориза, поможет обеспечить рост растений в здоровой почве, которая обеспечит им свободный доступ к питательным веществам, и они будут процветать!
Процесс инокуляции почвы
К счастью, вы можете предпринять шаги по улучшению земли, в которой растут ваши растения
Процесс инокуляции почвы включает в себя взятие определенных микробов или нематод и внесение их в почву, или нанесение их непосредственно на семена и корни растений
Кроме того, вы можете применять методы, которые улучшат микробное разнообразие вашей почвы в целом. Такие простые меры, как внесение компоста в почву и выращивание покровных культур, могут сотворить чудеса с точки зрения увеличения количества полезных микробов в почве
Ризосфера растений
Помимо рассеянных в почве микробов, многие микробы (как полезные, так и разрушительные) живут в активной зоне вокруг корней растений, называемой ризосферой
Ризосфера представляет собой область вокруг корней растений, где обитает множество полезных микробов.
Это область в почве, где растения выделяют такие соединения, как сахара и аминокислоты
Фактически, до 44% соединений, которые растения получают в результате фотосинтеза, могут оказаться в ризосфере. Это делает ризосферу относительно богатой зоной для микробов
Помимо микробов, в ризосфере живут и другие организмы, такие как простейшие и нематоды. Они питаются живущими там грибами и бактериями и выделяют их остатки в виде отходов. Эти “отходы’ являются прекрасным источником питательных веществ для растений
Типы почвенных инокулянтов
Микробы в земле помогают растениям разными способами. Некоторые из них ограничивают рост патогенов. Они могут делать это, конкурируя с патогенами или даже паразитируя на них
Другие микробы имеют симбиотические ассоциации с растениями. Это означает, что микробы и растения имеют взаимовыгодные отношения. К ним относятся бактерии, фиксирующие азот, или грибы, живущие в виде микоризы и обеспечивающие растения питательными веществами, которые иначе могут быть недоступны
Другие стимулируют иммунную систему растений, что называется приобретенной устойчивостью.(Вы ведь знаете, что у растений есть иммунная система?) В результате растения могут расти более мощными, или они могут вырабатывать химические вещества для борьбы с патогенами или насекомыми
Биоудобрения
Биоудобрения — это продукты, которые вы можете купить, содержащие микробы, которые будут жить в ризосфере или на корнях и увеличивать поступление питательных веществ к растениям
Компост является плодовитым размножителем полезных микробных организмов. Да, грибы, растущие в вашем компостном бункере (или в садовой почве) — это хорошо. Они помогают разлагать почву на соединения, которые могут усваиваться растениями. Только не ешьте их (если они не съедобны и вы точно знаете, что собираете – плохие вещи, включая смерть, могут произойти, если вы собираете ядовитые сорта).
Это чрезвычайно ценный вклад в здоровье растений. Часто почва может быть полна питательных веществ для растений, в то время как растения в этой почве страдают от серьезного дефицита питательных веществ
Действительно, парадокс. Это особенно актуально для калия (K)
До 98% K в почве прочно связано с минералами, такими как полевой шпат и слюда. Фактически, он настолько прочно связан, что недоступен для растений
Хотя геологическое выветривание медленно высвобождает калий, делая его доступным для растений, они обычно страдают от недостатка K
Здесь на помощь приходят микробы. И грибы, и бактерии могут помочь высвободить этот запертый калий
Однако так много видов бактерий высвобождают К, что для них даже существует термин – KSB – калий солюбилизирующие бактерии
Этим особым бактериям предстоит еще много исследований, но, судя по всему, они выделяют типы кислот, которые высвобождают К из минералов
Вашей немедленной и логичной реакцией на недостаток питательных веществ, выявленный при внекорневом анализе, может быть внесение большего количества удобрений в почву. Однако это может усугубить проблему
Покровные культуры, такие как клевер малиновый (показать), вика волосистая и другие бобовые, используют бактерии Rhizobium для улавливания азота. Использование покровных культур особенно эффективно, когда они заделываются в почву. Если вы придерживаетесь технологии безотвальной обработки почвы, использование мульчирующей косилки, такой как флейл, также может принести пользу.
Многие почвенные микробы могут помочь растению усвоить ранее недоступные питательные вещества, но когда вы вносите удобрения, вы часто подавляете эти микробы. Такое подавление является проблемой в первую очередь при использовании большого количества химических удобрений
Однако можно переборщить с удобрениями, если внести слишком много определенного вида растительной массы. Просто будьте благоразумны и включайте различные типы органических веществ
Покровные культуры, компост или растительные остатки приводят к разнообразию микробов, что улучшает здоровье почвы
Азотофиксирующие организмы
Вы, вероятно, хорошо знаете, что некоторые микробы живут в тесном контакте с растением и помогают ему получать азот. Именно благодаря этому бобовые могут жить в почве такого низкого качества
Такие микробы, как высокоспециализированные бактерии рода Rhizobium, живут в тесной связи с бобовыми растениями-хозяевами в корневых узелках. Они способны брать азот из воздуха и превращать его в формы, которые могут использовать растения
Бактерии рода Rhizobium развивают корневые узелки в бобовых растениях, таких как горох (на рисунке), фасоль и люцерна, и имеют полезные симбиотические отношения с растением и помогают ему присоединять азот в обмен на питательные вещества.
Только некоторые растения могут содержать бактерии, которые осуществляют эту реакцию, хотя исследователи пытались сделать так, чтобы такие культуры, как кукуруза и пшеница, могли осуществлять эту реакцию в течение многих десятилетий. Фактически, компания DuPont проводила подобные исследования в 1960-х годах
Гвардияn инокулянт для семян гороха и фасоли от ARBICO Organics
Применение почвенных инокулянтов, таких как Rhizobium, особенно важно, если вы сажаете такую культуру, как фасоль или горох, на земле, которая ранее не использовалась для выращивания бобовых. В такой почве, скорее всего, нет хорошей популяции азотфиксирующих бактерий, но вы можете это изменить!
Инокулянт для люцерны и клевера N-DURE от ARBICO Organics
К счастью, пшенице и кукурузе могут помочь другие виды бактерий, которые свободно живут в их ризосфере и фиксируют азот
Микробы, растворяющие питательные вещества
Микоризные грибы — самые известные представители этого класса. Они живут в тесной связи с корнями растений, и их гифы простираются далеко от корней
Это позволяет им получать питательные вещества из самых разных уголков земли (а также из крошечных почвенных пор, в которых может прятаться фосфор)
Фосфор в земле часто находится в формах, недоступных для растений. Но когда на их корнях есть микориза, растения получают фосфор от грибов в обмен на углеводы, такие как сахара
Помимо улучшения снабжения растений питательными веществами, разветвленные сети микоризных мицелиев поглощают воду. Таким образом, они, в свою очередь, могут повысить засухоустойчивость растений
Различные виды микориз специализированы для разных растений. Вы можете либо купить их смесь для применения в вашем саду, либо купить те, которые специализируются на конкретном виде или видах растений, которые вы выращиваете
Калий, как упоминалось выше, и железо — другие важные питательные вещества, которые могут быть в изобилии в почве, но недоступны для растений. Некоторые виды грибов и бактерий выделяют органические кислоты, которые делают их более растворимыми
ARBICO Organics™ Root Build 240 (полезные микоризные грибы)
Другие виды грибов и бактерий производят специализированные соединения, называемые сидерофорами, которые связываются с железом и делают его недоступным для других микробов. Для нас это хорошо тем, что растения могут использовать железо, которое сидерофоры делают доступным
Эти организмы лучше всего работают в почве, которая не подвергалась обильному удобрению. Ученые считают, что растение не хочет расставаться со своими драгоценными питательными веществами, если не получает что-то взамен
Поэтому растения более негостеприимны к этим микробам, когда в земле много питательных веществ в свободном доступе, как, например, при использовании химических удобрений
Микробы, вырабатывающие гормоны роста растений
Некоторые микробы вырабатывают химические вещества, которые непосредственно стимулируют рост растений. Это может быть настолько полезно для растений, что они иногда могут перерасти патогены!
Примером могут служить грибы, вырабатывающие гормон гиббереллин, который помогает семенам прорастать и улучшает рост растений
Это соединение было выделено из организма, вызывающего заболевание риса под названием “дурацкая болезнь рассады’ Зараженный рис неестественно вытягивался и имел бледно-желтые листья
Японские ученые выделили гиббереллин из грибкового патогена Gibberella в 1938 году. Их исследования стали широко известны после окончания Второй мировой войны и привели к открытию гиббереллинов сначала в грибах, а затем в растениях
Помимо гиббереллина, почвенные микробы могут вырабатывать важный гормон ауксин. Многие штаммы бактерий в земле производят ауксин, который оказывает огромное влияние на растения. Он помогает:
Многие микробы, вырабатывающие ауксин, являются хорошими агентами биоконтроля и могут конкурировать с патогенами растений
Биопестициды
Другие микробы помогают сдерживать патогены в почве. Существуют даже типы почв, называемые подавляющими почвами, которые настолько насыщены этими микробами, что растения в них обычно растут без болезней
Бактерия Bacillus thuringiensis представляет собой безопасное и органическое средство для борьбы с проблемными насекомыми в саду или огороде.
Одна из проблем с грибковыми патогенами, передающимися через почву, заключается в том, что они могут подрывать рост ваших растений, не проявляя других видимых симптомов, так что вы можете даже не подозревать об их присутствии! Но ваши растения будут
Биофунгициды являются одним из видов биопестицидов. Они представляют собой микробы, которые помогают контролировать патогены растений. Одно из преимуществ использования биофунгицидов вместо химических фунгицидов заключается в том, что они могут часто бороться с патогенами, позволяя при этом полезным микробам растений продолжать процветать
Микробы могут сдерживать рост патогенов двумя способами. Первый — непосредственно предотвращать их рост. Они могут делать это, производя химические вещества, такие как антибиотики, которые убивают другие бактерии. Некоторые бактерии даже производят соединения, называемые бактериоцинами, которые убивают другие штаммы того же вида
Еще один способ ограничить рост патогена — пообедать им! Некоторые микробы паразитируют на других и живут внутри них. Большинство грибов содержат хитин в своих клеточных стенках. Многие растения и некоторые грибы вырабатывают фермент хитиназу, который разрушает клеточные стенки грибов
Ракообразные также имеют хитин в своих клеточных стенках. Много лет назад люди раскладывали панцири крабов на своих полях, чтобы привлечь организмы, расщепляющие хитин
Однако времена изменились, и теперь вы можете купить микробов, которые сделают эту работу за вас!
Другие микробы просто вытесняют болезнетворные микроорганизмы, эффективно колонизируя корни
Виды бацилл
Виды Bacillus — это типы бактерий, которые производят споры и эффективно выживают в земле
Наиболее известным из них, используемым в качестве биопестицида, является Bacillus thuringiensis. Эти бактерии сертифицированы для органического садоводства и производят токсин, известный для краткости как Bt, который естественным образом убивает насекомых
Бонид Bt Жидкий концентрат через Amazon
Если вы слышали о Bt, то, возможно, потому, что распространенный класс ГМО был сконструирован для производства этого токсина и получения растений, устойчивых к насекомым
Bacillus subtilis широко используется в качестве биофунгицида
Этот организм участвует в мощном комплексе действий. Он производит антибиотики, ограничивает прорастание спор патогенов растений и, как считается, вызывает иммунный ответ у растений
Биологический фунгицид CEASE (Bacillus subtilis)
CEASE можно приобрести в компании Arbico Organics
Другой вид, который является обычным обитателем почвы и используется в качестве почвенного инокулянта, — это Bacillus amyloliquefaciens (BAA)
БАД может расти на корнях и формировать физический барьер, который не позволяет другим микробам колонизировать корни. Благодаря этой тенденции он может предотвратить многие виды заболеваний
BONIDE® Revitalize® Биофунгицид (БАД) от ARBICO Organics
Существуют также доказательства того, что БАД может заставить растение активизировать свои защитные механизмы. Это еще один способ, с помощью которого он может помочь растениям противостоять болезням
И еще один фактор, который делает БАВ таким полезным почвенным инокулянтом, заключается в том, что некоторые штаммы производят ферменты, которые разрушают (лизируют) другие виды бактерий
В отличие от B.subtilis, BAA не перезимует в почве. Если вы используете этот вид, вам придется вносить его каждый год заново
Стрептомицеты
Это довольно странный организм, который является бактерией, но производит нити, похожие на мицелий. Конкретные виды этого рода, включая Streptomyces lividicus, продаются как биофунгициды
Бактерия Streptomyces. Изображение кредитное: CDC/Dr.David Berd.CC0 1. 0.
Многие виды Streptomyces производят антибиотики, которые помогают им конкурировать с другими микробами на земле. Они послужили источником таких классических антибиотиков, как стрептомицин, тетрациклин и хлорамфеникол, которые широко используются в медицине
Удобно, что они также производят противогрибковые соединения, которые используются в медицине и помогают бороться с грибками, передающимися через почву
S.lividicus не является исключением и производит противогрибковое соединение натамицин, которое используется для лечения глазных инфекций
Этот вид также очень эффективен в борьбе с грибами в ризосфере, поскольку питается побочными продуктами жизнедеятельности растений. Это лишает патогенные почвенные грибы важного источника питательных веществ
Актиноват® фунгицид для газонов и садов (Streptomyces lividicus) от ARBICO Organics
В дополнение к обильным грибковым патогенам на земле, S.lividicus может также защищать от патогенов листьев, таких как мучнистая роса и ржавчина
Подробнее об использовании Streptomyces lividicus для борьбы с грибковыми инфекциями читайте здесь
Trichoderma Harzianum
Этот раздел был бы неполным без описания Trichoderma. Эти грибки широко распространены в почве и живут на корнях растений
Грибки триходермы растут на корнях растений и атакуют различные другие грибки, вызывающие корневую гниль.
Они настолько важны, что в 1998 году о них было опубликовано два тома книг. Монографии были отредактированы двумя выдающимися исследователями в этой области – Gary E.Harman и C.P.Kubicek
Несколько видов Trichoderma были проданы в коммерческих целях. Однако в результате 15-летней селекционной программы в Корнельском университете был выведен мощный штамм T.harzianum, который хорошо работает в полевых условиях.(Многие микробы хорошо работают в лаборатории, но в полевых условиях теряют свою эффективность). Обычно он продается как штамм T-22
Живя на корнях, гриб находится в выгодном положении, чтобы охотиться на те виды грибков, которые вызывают гниение корней, включая Pythium (отсыревание), Fusarium (увядание) и Rhizoctonia (корневая гниль). Т-22 выделяет в почву большое количество хитиназы, которая разрушает клеточные стенки других видов грибков
Пробив стенки, гриб может расти внутри гриба и паразитировать на нем! Это явление известно как микопаразитизм (с “мико’ означает гриб)
Если вам интересно, почему хитиназы Trichodermaне растворяются сами по себе, ученые задались тем же вопросом
Такой фермент, как хитиназа, может воздействовать на соединение, только если он имеет к нему доступ. Австрийские ученые считают, что мицелий может быть защищен белками, которые блокируют доступ хитиназы к организму
RootShield® Home & Garden (T-22) через ARBICO Organics
Триходерма имеет преимущество перед многими другими почвенными инокулянтами, потому что она хорошо растет на корнях растений. Достаточно внести совсем немного, и она будет колонизировать корни в течение всего вегетационного периода. Другие микробы необходимо вносить непосредственно в семена, чтобы они могли колонизировать корни
Одно предостережение — триходерма улучшает рост ослабленных растений. Поэтому вы можете не увидеть такого эффекта, если ваши растения уже находятся в расцвете сил
Читайте наше полное руководство по использованию триходермы в саду здесь
Нематоды
Хотя вы можете считать нематод чумой в вашем саду, другие виды этих круглых червей очень эффективны в борьбе с широким спектром насекомых-вредителей
Нематоды Steinernema являются плодовитыми охотниками на многих насекомых-вредителей. Фото любезно предоставлено Тони Коулсоном через CCO 2. 0.
Отчасти причиной того, что нематоды являются такими эффективными убийцами вредителей (но не полезных насекомых), является то, что в их кишечнике живут специализированные бактерии, которые могут убить насекомых в течение 24-48 часов
Независимо от типа вашей почвы, вы можете найти нематод, которые помогут вам в вашем стремлении избавить ваш сад от вредителей. Нематоды могут обитать в таких разных местах, как пустыни и даже океанские пляжи
Пучок нематод ‘Тройная угроза’ от ARBICO Organics
Их использование для борьбы с насекомыми настолько перспективно, что сотни исследователей из более чем 40 стран работают над созданием новых нематод, убивающих насекомых
Читайте далее о том, как выбрать подходящую нематоду для борьбы с конкретными насекомыми
Советы по использованию почвенных инокулянтов
Помните, что хотя пакет с микробами, который вы покупаете, может выглядеть как любой другой продукт, в нем содержатся живые организмы. Будьте осторожны в обращении с ними
Лучше всего хранить их в холодильнике. Не стоит оставлять их на солнце, например, в горячей машине или грузовике
Следуйте инструкциям производителя! Лучшие методы применения почвенных инокулянтов могут варьироваться в зависимости от того, в какой части страны вы находитесь, поэтому не существует универсальных инструкций
Многие, но не все полезные микроорганизмы вносятся с помощью насосного опрыскивателя. Прочитайте и следуйте всем инструкциям по хранению и применению для достижения наилучших результатов.
Кроме того, следует быть осторожным при обращении с ними. Хотя эти организмы являются патогенами других микробов, а не человека, люди с ослабленной иммунной системой могут заразиться
Mining New Types of Soil Inoculants
Вы, наверное, знаете, что ученые постоянно открывают новые и очень необычные микробы в экстремальных условиях
Эти исследования фундаментально продвигают знания в области биологии, поскольку некоторые из них радикально отличаются от того, что было известно ранее. Например, бактерии в глубоководных жерлах не нуждаются в кислороде и используют вместо него другие соединения!
Этот же подход используется для выявления новых штаммов грибов или бактерий, которые могут помочь сельскохозяйственным культурам в будущем
Микробиологи отправляются в экстремальные места, такие как высокогорные пустыни или скалы вокруг вулканов, чтобы выделить бактерии из корней растений. Идея заключается в том, что микроб, который помогает растению расти в экстремальных условиях, может помочь и сельскохозяйственным культурам
Эти ученые проводят подробные генетические тесты, которые выявляют гены, вырабатывающие антибиотики или гормоны роста растений, такие как ауксин. Кроме того, они тестируют эти бактерии против других бактерий в лаборатории, чтобы найти те, которые хорошо справляются с конкуренцией с другими организмами
Хотя переход от лабораторных исследований к непосредственному использованию в сельском хозяйстве может занять некоторое время, такой подход, вероятно, обеспечит новые и интересные виды почвенных инокулянтов в будущем
Microbial Competition Benefits Humanity
Антибиотики, вырабатываемые многими бактериями, чтобы помочь им конкурировать с другими в почве, произвели революцию в медицине. А конфликт микроорганизмов в почве привел к использованию почвенных инокулянтов для улучшения урожая
С ростом знаний в области микробной экологии в последние годы ученым стало легче отбирать штаммы микробов, которые благоприятствуют росту растений, и использовать их в наших интересах
В этой области наблюдается бум: многие компании разрабатывают собственные запатентованные штаммы микробов для использования в качестве почвенных инокулянтов. Другая тенденция — разработка смесей микробов для одновременного добавления, которые действуют синергетически для улучшения здоровья почвы
В ближайшие несколько лет, вероятно, произойдет огромный рост разнообразия почвенных инокулянтов, доступных для улучшения растений – захватывающая новость для садовода!
Применяли ли вы почвенные инокулянты в своем саду? Каковы были результаты? Поделитесь с нами своими историями и вопросами в комментариях ниже
А для получения дополнительной информации обо всем, что связано с почвой, ознакомьтесь со следующими статьями:
Добавить комментарий