Plony większe o 40 proc. Taki efekt dają te grzyby

Pola uprawne pełne są patogenów atakujących rośliny. To oczywiście wpływa na wielkość plonów. Do walki z nimi rolnicy stosują różnorakie środki ochrony roślin. Ale może to się zmienić. Naukowcy z uniwersytetów w Zurychu i Bazylei wykazali, że zaszczepianie gleby grzybami mikoryzowymi może pomóc w utrzymaniu lub nawet zwiększeniu ilości zbieranych plonów bez stosowania dodatkowych nawozów i pestycydów. Na polach uprawnych badaczy plony po takim zabiegu wzrosły o 40 proc.

Rezultaty i opis badań ukazał się na łamach pisma "Nature Microbiology" (DOI: 10.1038/s41564-023-01520-w).

Intensywne stosowanie nawozów i pestycydów na polach zmniejsza różnorodność biologiczną i zanieczyszcza środowisko. Dlatego istnieje duże zainteresowanie opracowaniem zrównoważonych sposobów ochrony roślin bez stosowania środków chemicznych. Jednym z przykładów takiej alternatywny są grzyby mikoryzowe. Współżyją one z korzeniami roślin i uważa się, że relacje te są korzystne zarówno dla roślin jak i grzybów. Grzyby mikoryzowe pomagają roślinom zdobywać składniki odżywcze. Rośliny odwdzięczają się im związkami, które te nie potrafią samodzielnie wytworzyć, jak chociażby cukrami.

Relacje roślin z grzybami są znane od dawna. Szwajcarscy badacze sprawdzili ich użyteczność w rolnictwie na dużą skalę. Grzyby zmieszano z glebą przed wysiewem kukurydzy na 800 polach doświadczalnych w 54 gospodarstwach w północnej i wschodniej Szwajcarii. - Na jednej czwartej upraw grzyby mikoryzowe umożliwiły plony nawet o 40 proc. wyższe – mówi Marcel van der Heijden, ekolog gleby na Uniwersytecie w Zurychu, współautor badań.

Jednak na jednej trzeciej działek z kukurydzą plony nie wzrosły, a czasem nawet spadły. Początkowo uczeni nie wiedzieli, dlaczego tak się stało. Szukając przyczyny, naukowcy przeanalizowali różnorodne chemiczne, fizyczne i biologiczne właściwości gleby, w tym różnorodność biologiczną drobnoustrojów glebowych.

- Odkryliśmy, że szczepienie mikoryzowe gleby działało najlepiej, gdy w glebie było już dużo patogenów grzybowych – mówi Stefanie Lutz, współautorka publikacji. - Grzyby mikoryzowe działają jak rodzaj tarczy ochronnej przed patogenami w glebie, które osłabiają rośliny – wskazuje Lutz. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie normalnego plonu na polach, na których bez grzybów mikoryzowych wystąpiłyby straty. Natomiast grzyby mikoryzowe miały jedynie niewielki wpływ na pola niezanieczyszczone patogenami.

- Rośliny tam i tak są mocne i świetnie rosną. Stosowanie grzybów mikoryzowych w takich przypadkach nie przynosi żadnych dodatkowych korzyści – mówi Natacha Bodenhausen z Instytutu Badawczego Rolnictwa Ekologicznego.

Celem badań była możliwość przewidzenia warunków, w jakich działa szczepienie mikoryzowe. - Dzięki zaledwie kilku wskaźnikom glebowym byliśmy w stanie przewidzieć powodzenie zaszczepienia na dziewięciu z dziesięciu pól, a tym samym przewidzieć plony jeszcze przed zbiorem – mówi współprowadzący badania Klaus Schläppi z Uniwersytetu w Bazylei. - Ta przewidywalność umożliwia ukierunkowanie wykorzystania grzybów na polach – mówi Schläppi.

Nadal potrzebne są dalsze badania, aby znaleźć najłatwiejszy sposób rozprzestrzeniania się grzybów na dużych obszarach. Niemniej jednak "wyniki tej próby terenowej stanowią duży krok w kierunku bardziej zrównoważonego rolnictwa" – podsumowuje Marcel van der Heijden.