Научное обоснование пользы смешанных посадок

Сегодня существуют самые разнообразные огородные методики. Одни огородники строго придерживаются традиционалистских взглядов. На их грядках идеальный порядок: здесь картошка, тут морковка, эта площадь занята капустой, все сорные травинки-былинки тщательно вычищены, огород регулярно поливается, почва рыхлится.

Партия их оппонентов считает, что огородный «винегрет» когда морковь чередуется с луком, картофель соседствует с фасолью, а кочаны капусты и вовсе скрываются за яркими кустиками бархатцев более эффективен, чем монокультурные посадки. А если ещё добавить мульчу, то вообще все проблемы решаются…

Смешанные посадки на грядке
Смешанные посадки на грядке

Спорить о правильности или неправильности того и другого метода можно бесконечно. Поклонники смешанных грядок утверждают, что растения в таких посадках меньше болеют и подвергаются нападениям вредителей, но и у лагеря их противников тоже найдутся весомые аргументы. Действительно, они получают достаточные урожаи хватает и самим поесть в сезон, и родственников угостить, и заготовок наделать на всю зиму.

 

Чем больше видов растений, тем лучше они растут

Чем хороша чистая наука это тем, что исследователей зачастую интересует сам процесс исследования и абстрактные научные выводы, а не прикладная сторона вопроса. В проекте IDENT (The International Diversity Experiment Network with Trees Международная сеть экспериментов по разнообразию с деревьями) учёные определяли, приносят ли пользу смешанные посадки, решив подойти к проблеме издалека.

Исследуя вопрос развития растений, они углубились в изучение жизни микробного населения, обитающего на растениях.

Сотрудники проекта IDENT. Фото с сайта treedivnet.ugent.be

Результаты эксперимента, начавшегося в 2009 году, исследователи обнародовали в журнале Nature 24 мая 2017 года. Звучит оно приблизительно так: разнообразие растительного сообщества влияет на его продуктивность. Иными словами, чем больше видов растений растут на заданной площади, тем лучше они растут.

О бактериях и растениях

Для учёных уже давно не секрет, что жизнь любого макроорганизма тесно связана с микроорганизмами бактериями, к примеру. Некоторые из них являются врагами патогенные бактерии, к примеру, вызывают различные заболевания, а без других мы не сможем жить и даже выбирать брачного партнёра. Растения не исключение.

Микромир — основа существования макромира
Микромир основа существования макромира

Сообщества бактерий, живущих на листьях и корнях растений, не только являются частью пищевой цепи, перерабатывая в результате своей жизнедеятельности органику в усвояемые растениями вещества, но и:

  • защищают растения от патогенных микроорганизмов, вытесняя «плохих» микробов или стимулируя выработку самим растением защитных веществ;
  • регулируют процесс обмена веществ;
  • влияют на синтез цитокининов и ауоксинов фитогормонов, влияющих на рост побегов и корней.


Бактериальные сообщества симбиоты, живущие на растении, зависят от вида растения. И чем более здорово растение, тем это сообщество многообразнее. И наоборот: чем более разнообразна микрофлора на растении и вокруг него, тем лучше и здоровее растение.

 

Суть эксперимента

В 2009-м году биологи высадили саженцы девятнадцати видов деревьев на небольших участках 4х4 метра. Учитывая, что исследование проводилось на молодых растениях (они быстрее всего растут), в этих квадратах была высокая плотность посадки 64 растения. Всего было устроено 216 опытных участков в Канаде, на севере США, в Германии и Италии. То есть, общее количество высаженных деревьев составило 13824.

Вид с воздуха на участки в Су-Сент-Мари (Канада), август 2014. Фото с сайта treedivnet.ugent.be
Вид с воздуха на участки в Су-Сент-Мари (Канада), август 2014. 

Участки различались по видовому составу растений: на некоторых были монокультурные посадки, на других микс из девятнадцати видов деревьев, лиственных и хвойных, в равных пропорциях из двух, четырёх или двенадцати видов.

Учёные регулярно брали пробы листьев со всех участков (для чистоты эксперимента с каждого участка бралось только 36 из 64 деревьев, растущих в середине участка, чтобы исключить граничное влияние соседних участков) для изучения состава микробного сообщества, обитающего на листьях. И фиксировали рост и развитие растений по приросту листовой массы, высоте деревьев и толщине ствола.

И выводы

После многочисленных проб в течение пяти лет исследователи получили обширный материал для анализа и пришли к выводу, что лучше растут и развиваются те растения, на листьях которых имеется более разнообразное видовое сообщество микробов.

Один из опытных участков в Монреале. Фото с сайта treedivnet.ugent.be
Один из опытных участков в Монреале. 

А разнообразие микробиологического симбиота, в свою очередь, прямо зависит от видового многообразия растений на участке. То есть, если