Статья Росса Кортни (Ross Courtney)
Исследователь из Вашингтонского государственного университета (WSU) ищет способы использовать связь между микробиологией почвы и здоровьем кустом винограда сорта Конкорд.
Лоскутное одеяло из покровных травянистых культур занимало междурядья виноградников Саннисайд (Sunnyside), штат Вашингтон, во время проведения Тарой Салливан (Tarah Sullivan) из WSU исследований по выявлению связи между почвенными микробами и хлорозом кустов винограда сорта Конкорд.
Ученый из Университета штата Вашингтон обнаружила корреляцию между почвенными микробами и хлорозом кустов винограда сорта Конкорд, и в настоящее время хочет выяснить, как использовать эту корреляцию для управления проблемным состоянием кустов винограда.
Работа Тары Салливан показывает, что здоровые виноградные кусты собирают полезные бактерии из почвы, чтобы помочь лучше усваивать питательные вещества, а хлоротичные кусты - нет. «Нашими исследованиями сразу было установлено, что здоровые виноградные кусты собирали, активно собирали сообщества ризобиальных бактерий, способствующее росту растений», - сказала микробиолог- почвовед на ежегодном собрании Общества виноградарей штата Вашингтон (Washington State Grape Society) в ноябре в Грандвью (Grandview, Washington). «Итак, эти организмы, связанные с корнями кустов винограда, способствовали здоровью кустов» (прим.* - Ризобии (Rhizobi) – группа диазотрофных бактерий, вбирающих в свой состав азот из почвы. Они не могут самостоятельно отдавать азот, для этого им нужен растение-хозяин (например, клубеньковые бактерии у бобовых)).
Изучение связей между сложной почвенной биологией и здоровьем древесных и кустарниковых является горячей темой в садоводстве и виноградарстве. Работа Салливан, выполненная совместно с Джоан Давенпорт (Joan Davenport), заслуженным ученым-почвоведом WSU с богатым опытом в виноградарстве, проливает немного света на эту связь с хлорозом виноградных кустов.
Хлороз - это нарушение синтеза хлорофилла, которое проявляется в виде пожелтения листьев, ожогов по краям листьев, снижения урожайности и даже гибели куста. Это состояние вызвано дефицитом железа, усугубляемым весной в прохладной влажной почве. Производители часто используют для устранения хлороза препараты с добавлением железа, которые дорого стоят. Фактически, один из коммерческих виноградников в полевых испытаниях Салливан, начатых в 2016 году, был раскорчеван из-за хлороза кустов, и засажен арбузами вместо винограда.
«Хлороз может иметь крайне отрицательные последствия для вашего виноградника, если вы ничего не делаете с этим», - сказал Арт ден Хоед (Art den Hoed), виноградники Саннисайд. Это будет постепенно сокращать производство и в конечном итоге убивать кусты. Он видел, как это случилось у его соседей. Ден Хоед нашел выход контроля хлороза, контролируя поливы, и также он использует листовые подкормки с содержанием железа, но будет заинтересован в новых идеях. «В любой данный год всегда есть что-то, что работало раньше, но может и не сработать», - сказал он.
Проект
Чтобы изучить проблему хлороза, помимо ирригации и железа, Салливан и ее сотрудники собрали образцы почвы с виноградника в радиусе 30 см от кустов, которые были либо здоровыми, либо хлорозирующими, и проанализировали ДНК грибковых и бактериальных сообществ в собранных образцах почвы. Виноградник располагался на равнине, имел однородный состав почвы, но при этом имел ярко выраженное точечное развитие хлороза на кустах.
Они не обнаружили никакой связи между биологическим составом грибов и хлорозом, но обнаружили такую связь с почвенными бактериями. По крайней мере, 30 различных бактериальных семейств коррелировали со здоровыми кустами, в то время как три специфических бактериальных семейства ассоциировались с хлорозирующими кустами. «Когда мы попали в бактериальное сообщество, мы действительно нашли действительно сильный образец», - сказала Салливан.
Она также считает большим открытием, что смогла установить определенные гены в микробиологии почвы, которые «обманули бы» или лишили части доступного железа из почвы после того, как растение выделило кислоты, которые помогают ему поглощать это железо. Следующим шагом, сказал Салливан, является выяснение того, как использовать связь между микробиологией почвы и здоровьем винограда в качестве инструмента контролирования этого процесса. В частности, она думает о покровных культурах (залужение).
В 2017 и 2018 годах были проведены опыты по использованию в качестве покровных культур пшеницы, ячменя, ржи и смеси пшеницы и вики. Анализируя большое количество образцов почвы, она определила, что залужение определенно усиливает микробную активность под покровными культурами, что указывает на общее улучшение состояния почвы. Наилучшие результаты были в опытах и использованием в качестве покровных культур просто пшеницы и смеси пшеницы с викой.
Однако ничто при использовании залужения, по-видимому, не уменьшало хлороз кустов. «Мы обнаружили, что микробная активность определенно отличалась при использовании залужения, но это, похоже, не имело ничего общего с проявлением или не проявлением хлороза», - сказала Салливан. Она хочет продолжить эту линию исследований. Ее опыт длился всего два года, и за это время она лишилась одного из своих опытных виноградников. Она предполагает, что долгосрочный контроль и управление почвенной микрофлорой будет иметь большее значение. В настоящий момент идут поиски финансирования данных исследований. «Я хотела бы лучше понять эволюцию микробного сообщества кустов винограда с момента посадки виноградника и в процессе его жизни и здоровья», - сказала она.
