Команда італійських дослідників довела, що поєднання сучасних сортів твердої пшениці з корисними ґрунтовими грибами дозволяє наполовину знизити використання мінеральних добрив без втрати врожайності та якості клейковини.
Команда італійських учених у статті, опублікованій у журналі New Medit, запропонувала біологізований підхід до вирощування твердої пшениці.
Вчені сфокусували свою увагу на пошуку балансу між сучасними селекційними досягненнями та мікробіологією ґрунту.
Суть наукової роботи полягала у проведенні комплексного аналізу того, як новітні комерційні генотипи твердої пшениці реагують на штучне заселення ґрунту арбускулярною мікоризою. Це особливі дружні гриби, які проникають у коріння пшениці та створюють спільну розгалужену мережу. Вчені тестували, як цей симбіоз допомагає рослині засвоювати важкодоступний фосфор та азот із ґрунту при штучному дефіциті мінерального підживлення.
Як біологічні партнери вчені використовували комерційні штами ендомікоризних грибів Rhizoglomus irregulare та Funneliformis mosseae.
«Мікроорганізми вносилися у ґрунт безпосередньо у процесі висіву. Тестування проходило у два етапи: спочатку у контрольованих умовах фітотрону, а потім на експериментальних полях у ключових зернових провінціях Італії, включаючи посушливі регіони Апулії та Сицилії. У ході тестів вчені моделювали умови дефіциту мінерального фосфору, урізаючи стандартну норму внесення добрив на 50%, і водночас створювали штучні періоди посухи», — повідомляють в публікації.
Для експериментів італійські селекціонери відібрали контрастні сорти твердої пшениці, які сьогодні домінують на полях Південної Європи. Серед них були перевірений часом еталонний сорт Іріде (Iride), відомий своєю стабільністю, та ультрасучасний високопродуктивний сорт Аурео (Aureo), який використовується для пасти преміального сегменту. Біологи заміряли індекс колонізації коренів, обсяг біомаси, вміст хлорофілу в листі, а також ключові технологічні параметри зерна, такі як індекс клейковини та загальний рівень білка, що є критично важливим для макаронної промисловості.
Читати також: 5 правил вирощування твердої пшениці на Півдні: досвід НІБУЛОНу
Виявилося, що нові селекційні сорти дуруму мають високу генетичну пластичність і охоче вступають у союз з грибними інокулянтами. Мікориза не просто замінила собою частину дефіцитних добрив, а й суттєво підвищила стійкість проростків до температурного стресу, що регулярно фіксується на півдні Італії.
Сам механізм захисту твердої пшениці грибним симбіозом влаштований в такий спосіб. Найтонші нитки грибниці, які називають гіфами, проникають безпосередньо в клітини кореневої кори дуруму, формуючи там деревоподібні структури — арбускули. Ці гіфи розростаються у ґрунті на метри навколо, створюючи величезну всмоктувальну мережу, яка за площею в сотні разів перевершує можливості рідної кореневої системи пшениці.
«Грибний симбіоз захищає дурум відразу на кількох рівнях. По-перше, гіфи здатні витягувати вологу з таких мікроскопічних пір ґрунту, які недоступні звичайним корінням, що рятує пшеницю від в’янення в періоди посухи. По-друге, гриб виділяє у ґрунт специфічні органічні кислоти, які переводять міцно пов’язаний, «мертвий» ґрунтовий фосфор у легкозасвоювану для рослини форму. Нарешті, на молекулярному рівні мікориза активує в рослині гени антиоксидантного захисту, знижуючи рівень токсичного перекисного стресу в листі під час літньої спеки. Завдяки цьому у сортів Аурео та Іріде навіть за умов жорсткої посухи не порушувався синтез білка, і зерно сформувалося склоподібним, з ідеальними показниками для переробки на борошно-семоліну», — пояснили дослідники.
Тверда пшениця зазвичай дуже вимоглива до фосфорних добрив, надлишок яких забруднює ґрунтові води. Робота італійського консорціуму довела селекціонерам, що при виведенні сортів майбутнього необхідно оцінювати не лише показники врожайності на агрохімії, а й здатність кореневої системи пшениці ефективно взаємодіяти з живим ґрунтом.
Олена Басанець, SuperAgronom.com