Активно стремясь выжить, растения реагируют, «думают» не столько кроной, сколько корнями. Точнее, их юными растущими кончиками и корневыми волосками. Именно волоски — активная зона обмена. Обмена, а не только всасывания! Корни постоянно выделяют разные БАВ, сахара и даже аминокислоты. В почву уходит до 40% всех продуктов фотосинтеза. Для чего? Так растения целенаправленно привлекают и разводят нужных микробов и грибы. Корешки растут буквально в чулке из симбиотических колоний.
Вдумаемся: природа не расходует зря ни одной молекулы, а тут — почти половина всей энергии! Разумеется, её тратят не даром. В обмен растения имеют полное и всестороннее почвенное обслуживание, от питания и ферментов до гормонов и антибиотиков. Отдавая то, что имеют, растения получают то, чего сами взять не могут. Напомню: в обмен на один грамм азота азотофиксаторам скармливается до 20 граммов глюкозы. Так же, по бартеру, «вымениваются» защитные вещества, стимуляторы, минералы, а у грибов и вода. Это истинный симбиоз — тут все заботятся друг о друге. Без него у растений не было бы никаких шансов выжить.
Зри в корень! Если микроскоп хорош, увидишь массу интересного!
Микробы ризосферы изучены весьма детально. Это разные сапрофиты — любители сахаров и прочей легкодоступной пищи. Кто–то фиксирует азот воздуха, кто–то переводит его в простые соли, кто–то растворяет фосфор и калий, кто–то поставляет микроэлементы, кто–то ферментативно разлагает прочные гуминовые соединения. И все, как зеницу ока, берегут своих кормильцев — растения — от нападения патогенов, выделяя целые комплексы фитонцидов и антибиотиков. Например, сапрофитный гриб триходерма производит до 60, псевдомонада — до 40, а сенная палочка — около 80 «лекарств»! В природе растения почти не страдают от корневых гнилей, в отличие от «интенсивных» полей.
И вот самое важное: ассоциация ризосферных микробов тонко управляется самим растением. Выделяя то или это, растение буквально заказывает, что ему сейчас нужно. Например, нужен азот — выделяет углеводы и сигнальные вещества для азотофиксаторов. Те съели всю свою порцию, дали пайку азота и сошли со сцены: ужались, растворились, окуклились в цисты. Теперь нужен фосфор, и растение чем–то кормит фосфомобилизаторов. Псевдомонадам — защитникам от гнилей — нужен азот, и выделяются аминокислоты. И так весь сезон: корни растут, и вокруг них всё время «дышит» состав и «качается» численность обслуги.
Иначе говоря, ризосфера — не просто поставщик, но и дозатор. Те фантастические датчики* с помощью которых учёные выращивают в фитотронах невероятно продуктивные растения — вот они. Если есть все условия для микробов, растение использует их по максимуму. Многие, первыми из коих были изучены бобовые, поселяют симбионтов прямо в своих корнях. Прорастающее семечко «ловит» симбионтов в почве, быстро прикармливает, поселяет и начинает «доить». Иначе всходы развиваются крайне медленно и хило.
Теперь проясним общую картину. Считается, что главная работа ризосферы — поставка азота в обмен на сахара. И многие идеализируют азотофиксацию, считая её чуть ли не единственным источником азота. На деле её возможности ограничены: плата азотофиксаторам очень не дёшева! Посему в природе используется более простое и малозатратное азотное питание: прямое всасывание органических растворов. Высокий белковый обмен почвы может давать на порядок больше, чем все азотофиксаторы. Чем больше в почве грибов и бактерий, тем активнее белковый обмен, и тем проще получать азотистые вещества. В том числе и органические, типа аминов и аминокислот. Как же их не заметили? Да просто: их азот агрохимическим анализом не определяется.
…И всё же одна ризосфера вряд ли помогла бы растительному царству завоевать все уголки планеты. Крохотным бактериям и микрогрибкам, хоть их и триллионы, не доступен большой окружающий объём. Сравните с ними шляпочный гриб: центнеры его грибницы могут пронизывать сотни кубометров почвы. И представьте, вся эта живая масса напрямую подключена к корням растений!
В добывании почвенных растворов и воды грибам, видимо, нет равных. Всасывающая поверхность грибниц в сотни раз больше, чем у корней. Некоторые грибницы расползаются на сотни метров и весят по нескольку тонн! И если растения могут усваивать только «юный», подвижный гумус, то сапрофитные грибы с их ферментным аппаратом — почти всё: и фосфориты, и прочные гуматы, и клетчатку с лигнином, а уж органику мульчи «глотают, не жуя».
Растения и грибы нашли друг друга ещё на заре живого мира, и с тех пор вместе. По разным данным, до 95% всех наземных растений могут создавать микоризу с дружественными грибами. Их совместная эволюция закреплена генетически: у растений найдены «микоризные» гены, а у грибов — «растительные». Фактически, правильнее говорить о микоризе, как о самостоятельной, особой форме питания растений.
