В почве рисовых полей питательные вещества медленнее перерабатываются

Почвоведы определили, как корневые выделения растений влияют на микроорганизмы и биохимические процессы в затапливаемых почвах — рисовых полях. Почвы под рисовыми полями играют важнейшую роль в сельском хозяйстве стран Юго-Восточной Азии, так как именно на них производят пищу для четверти всего человечества. Результаты исследования были представлены в журнале European Journal of Soil Biology.

Плодородие почв очень сильно зависит от количества и качества органического вещества. Это регулируется тем, какие растения произрастают на почве и в каком количестве остаются растительные остатки после уборки урожая. Эти вопросы относительно хорошо изучены на примере незатопляемых почв. В экономике Китая и других стран Юго-Восточной Азии важнейшую роль играют рисовые поля, которые каждый год затопляются как минимум на несколько месяцев. Там процессы поступления и трансформации углерода идут с другими скоростями и с другими веществами.

«Люди дышат легкими, а рыбы — жабрами. Это наиболее простая и точная аналогия, показывающая различие между двумя типами почв: незатопляемыми и затопляемыми. Исследований процессов в затопляемых почвах очень мало, а механизмы происходящих там процессов практически отсутствуют», — отметил соавтор статьи Яков Кузяков.

Во время роста корни растения выделяют в почву много легкодоступных для микроорганизмов органических веществ. Эти корневые выделения становятся пищей для микроорганизмов, которые, в свою очередь, минерализуют органические вещества и делают питательные элементы для растений.

Чтобы изучить влияние корневых выделений растений на микроорганизмы, ученые из Китая, России и Германии вносили в почвы три группы веществ: глюкозу, щавелевую и уксусную кислоту. Эти вещества выделяются корнями большинства растений в значительных количествах. Исследователи изучали, как быстро эти аналоги корневых выделений разлагаются в незатопляемых почвах и в затопляемых и как они стимулируют активность микроорганизмов.

Выяснилось, что количество микроорганизмов в затопляемых почвах больше. Это означает, что рисовые поля медленнее используют корневые выделения растений. Также оказалось, что углерод остается в затопляемых почвах на более долгий срок, что влияет на его длительное накопление и плодородие. Соответственно, увеличивается активность микроорганизмов и скорость разложения органического вещества. Это ускоряет минерализацию питательных веществ: азота, фосфора, серы, и они становятся доступными для растений.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.