Разницу вклада бактерий и грибов, составляющих микробиому почвы, в круговороте углерода уточнили в процессе исследования ученые-почвоведы Российского университета дружбы народов, сообщает 8 ноября пресс-служба РУДН. Данная работа поможет понять, как почвы помогают в борьбе с парниковыми газами и в каких удобрениях они нуждаются.
Ее результаты были опубликованы в журнале Biology and Fertility of Soils. Органические остатки в почве минерализуются, то есть разлагаются до оксидов и солей, которые, таким образом, становятся доступны для питания растений. Однако при жтом в атмосферу выделяется углекислый газ, который считается ответственным за глобальное потепление. Интенсивность минерализации зависит от доли растворимых в воде органических соединений — так называемого растворенного органического углерода. Эти соединения подразделяются на гидрофильные, к которым относятся сахара, аминокислоты, карбоновые кислоты и т. д., и гидрофобные — лигнин и липиды. Предполагается, что поскольку гидрофильные соединения более доступны для микроорганизмов, которые их и разлагают, то они и дают больший вклад в минерализацию почвы. Однако до проведенного почвоведами РУДН исследования это доказано не было. Доктор биологических наук Яков Кузяков, руководитель Центра математического моделирования и проектирования устойчивых экосистем РУДН рассказал: «Мы стремились количественно оценить различия в минерализации гидрофильных и гидрофобных фракций почвы, а также прояснить лежащие в их основе механизмы, управляемые бактериями и грибами». Для эксперимента были взяты образцы почвы в двух точках в китайской провинции Хунань — с рисового поля, где почва влажная, и с возвышенности, где почва сухая. Соответственно, их микробиомы отличались по составу, что позволяло оценить вклад каждого вида микроорганизмов в процесс минерализации. Исследователи добавили во взятые образцы почвы гидрофильные и гидрофобные органические остатки, пометив их редким изотопом углерода —13С, поместив в темную емкость на 40 дней и поддерживая температуру 25℃. Раз в несколько дней проводилось измерение выделенного из почвы углекислого газа. Эксперимент показал, что разложение и гидрофобных, и гидрофильных соединений проходило быстрее в сухой почве с возвышенности — там выделялось примерно на 90 мг на килограмм веса больше углекислого газа, чем из влажной рисовой почвы (49,4–54,5 мг на килограмм веса). Также ученые выяснили, что легкодоступным гидрофильным соединениям отдают предпочитение бактерии, а более прочным гидрофобным — грибы. Яков Кузяков подчеркнул: «Понимание зависимости круговорота углерода в почве от ее состава поможет в будущем разработать методы поддержания почвенного плодородия, основанные на биотехнологии и регуляции почвенного микробиома».
Свежие комментарии