Кукуруза плюс вешенка

Технология совмещения кукурузы с грибами протестировали в Северо-Восточном Китае. Целью этого исследования было оценить и сравнить влияние моделей посадки на разнообразие и структуру почвенных бактериальных сообществ на глубине 0–20 см в зоне черноземов

Кукуруза - не только одна из трех основных продовольственных культур в мире, но также высококачественный корм для животных и важное промышленное сырье.

Производство кукурузы в Китае составляет 21,9% от общего объема производства кукурузы в мире. На провинцию Цзилинь, Северо-Восточный Китай, приходится 1/8 часть производства кукурузы в стране, однако, технология здесь, в основном, основана на традиционных методах ведения сельского хозяйства (например, выращивание монокультур, обработка почвы и удаление растительных остатков), что привело к эрозии, снижению плодородия и утрате биоразнообразия почвы.

Поэтому разрабатываются почвозащитные методы, в том числе, посадка растений-компаньонов, нулевая обработка и мульчирование.

Метод одновременной посадки двух или более культур на одном поле практикуется во многих странах уже несколько десятилетий. Это увеличивает продуктивность на единицу земли за счет более эффективного использования ресурсов, борьбы с болезнями и уменьшения эрозии.

Микробная активность почвы, круговорот питательных веществ, разложение органических веществ, а также физические и химические свойства почвы также меняются в лучшую сторону.

Почвенные бактерии являются важнейшими разложителями, которые метаболизируют органическое вещество, выделяя определенные внеклеточные ферменты, чтобы расщепить большие органические молекулы на мономеры, которые затем доступны для поглощения растениями.

Выращивание непрерывной монокультуры часто приводит к накоплению переносимых через почву патогенов, подавлению роста полезных бактерий и, в конечном итоге, к снижению бактериального разнообразия.

Вешенка (класс Basidiomycetes) - это гриб, который является отличным источником питательных веществ для человека (например, витаминов, минералов и микронутриентов) и обладает лечебной ценностью. В данном исследовании ученые постарались извлечь пользу вешенки и для кукурузы.

Совмещение культур кукурузы и грибов в рамках эксперимента комплексной сельскохозяйственной практики было начато весной 2014 года на сельскохозяйственном экспериментальном поле Чанчунь Северо-Восточного института географии и агроэкологии, провинция Цзилинь, Китай.

В эксперименте сравнивали участки с тремя посевами, включая (1) пересечение кукурузы и грибов, (2) монокультура кукурузы и (3) монокультура грибов. Каждая делянка имела длину 20 м и ширину 8 м с четырьмя повторами делянки для каждой обработки. Сеяли сорт кукурузы Liangyu 99, а посевной материал вешенки предоставила компания Liaoning Sanyou Agricultural Biotechnology Company.

Семена кукурузы были посеяны в конце апреля и собраны в конце сентября, а грибы высаживались в начале июля и собирались в конце сентября. Обработка почвы не проводилась; стебли кукурузы срезали на высоте 35 см над землей, а затем стерню оставляли в поле.

В течение всего периода роста грибов применяли периодическое орошение распылением, чтобы поддерживать оптимальную влажность, а также проводили периодический отбор проб почвы.

Чтобы охарактеризовать влияние схемы посадки на почвенные бактериальные сообщества, была проанализирована относительная численность на уровне типа, класса, порядка, семейства и рода.

Для характеристики микробных сообществ использовали секвенирование ампликома гена 16S рРНК. Результаты показали, что совмещение культур увеличило бактериальное богатство и разнообразие почвы по сравнению с монокультурами кукурузы. Относительные количества Acidobacteria, Chloroflexi, Saccharibacteria и Planctomycetes были значительно выше, в то время как Proteobacteria и Firmicutes оказались ниже при совместной посадке, чем в монокультуре кукурузы.

Кроме того, совместная посадка значительно увеличивало относительное количество функциональных групп пути метаболизма углеводов.

В целом, результаты продемонстрировали, что совмещение кукурузы с грибами сильно влияет на физические и химические свойства почвы, а также на разнообразие и структуру почвенных бактериальных сообществ в положительном ключе, что позволяет предположить о пользе и устойчивости данного метода.

В исследовании принимали участие ученые из нескольких учреждений Кита: Северо-восточный институт географии и агроэкологии Китайской академии наук; Университет Китайской академии наук, Колледж естественных наук, Аньхойский педагогический университет). Работа опубликована на портале MDPI.

(Источник: www.mdpi.com).