Ризосфера – посредник между почвой и растением. Грибы, в обмен на сахар, поставляют корням много воды, фосфаты, микроэлементы, некоторые витамины и гормоны. Микробы растворяют почвенные породы, снабжая корни калием, фосфором, кальцием, магнием, железом, серой. Они же превращают азот воздуха и органики в нитраты и аммоний. Наш известный микробиолог Н.А. Красильников считал, что ризосферные микробы – аналог пищеварительной микрофлоры животных. Это не натяжка: ворсинки нашего кишечника точно так же не могут усваивать питание без микробов «гастросферы», как и корневые волоски. Микробы готовят – мы всасываем готовое.
Всё это – в здоровой почве. В выпаханной нужных микробов дефицит – и ризосфера дефицитная. Растение лишается главного: возможности управлять своим питанием. Попав под «капельницу» агронома, оно становится его заложником. А что агрономы знают о питании растений? Кроме банального «осмоса растворимых солей» – ничего.
Как питается растение
После десятилетий кропотливых исследований учёные, наконец, установили, как питается растение. Оказалось: как хочет, так и питается.
В природной агротехнике мы опираемся на подтверждённое практикой прозрение И.Е. Овсинского: растения обладают ДЕЯТЕЛЬНОЙ САМОБЫТНОСТЬЮ. Как всё живое, они тонко сканируют среду и сами решают, когда, чего и сколько им надо. Более того: они не просто добывают питание – они воздействуют на среду и управляют симбионтами, получая от них всё необходимое.
1. Растение – организм с универсальным питанием. При возможности оно усваивает не только минеральные, но и разные органические вещества, от сахаров и аминокислот до пептидов и гуматов. Для усвоения разного питания растения образуют физиологически разные типы корней.
2. Растения питаются как прямо, так и симбиотично – с помощью микробов и грибов. В живой почве растение само регулирует своё питание, кормя и стимулируя корневыми выделениями разных микробов ризосферы – поставщиков тех или иных веществ. Половина всех бактерий и многие грибы поставляют и гормоны роста, стимулируя ростовые процессы. Также растение контролирует и микрофлору на листьях.
Эндофитные (внутри живущие) бактерии, обитая внутри растения, защищают его от инфекций – почти как наши лейкоциты. И ещё в растении живут эндофитные грибы, столь тесно вплетённые в его физиологию и биохимию, что вне растений уже не существуют. Они отвечают за выработку многих гормонов и стимуляторов, пигментов, витаминов и многих других веществ (открыты и описаны Ф.Ю. Гельцер ещё в 1950-70-х годах).
3. Растение – это, по сути, организм с единым содержимым всех клеток: все они связаны каналами (плазмодесмами). Поэтому оно может поглощать питание не только корнями, но и всеми надземными органами. При определённых условиях – листьями даже больше.
4. Как фотосинтез, так и урожай зависят от скорости движения растворов в обоих направлениях: питания из корней в листья и продуктов фотосинтеза из листьев в корень. Эти направления равнозначны и регулируются самим растением.
О растениях заботится биология почвы. Значит, все агроприёмы должны поддерживать биологические процессы и устойчивость почвенной экосистемы. Исходя из этого и выстроена агротехника в биоземледелии.
Почвенная жизнь: терра инкогнита
Зная что-то про ризосферу и про микоризу, мы думаем, что знаем о почве почти всё. На самом деле – почти ничего.
Это стало ясно лет десять назад, когда появились методики изучения микробиоты путем анализа ДНК и РНК. Оказалось, на наших питательных средах прорастают лишь немногие виды-универсалы – процентов пять. Большинство микробов мы просто не видим в лабораториях – они не оживают без сигнальных и стимулирующих веществ, производимых партнёрами по экосистеме. Собственно, и грибы-эндофиты были открыты Ф.Ю Гельцер именно благодаря тому, что она сумела подобрать эти стимуляторы. В общем, и о роли большинства видов, и об их связях с растениями мы можем только гадать.
Другой пример – горизонтальный, т. е. неполовой перенос генов. Известно уже около сотни способов передачи ДНК между растениями, бактериями, грибами, червями и насекомыми. Это ускоряет эволюцию и адаптацию. В частности, адаптацию сорняков, патогенов и вредителей к пестицидам. Но для агрономов это пока абстракция.