Ученые из Института патогенов и микробиома Университета Северной Аризоны совместно с командой Университета Пердью работают над исследованием в области микробиомной науки, результаты которого помогут фермерам во всем мире выращивать сельскохозяйственные культуры с минимальными финансовыми затратами.
В основу исследования взята теория, согласно которой для определения чередования культур в севообороте должна использоваться филогенетика — изучение эволюционных отношений между организмами, пишет glavagronom. В частности, традиционный подход заключался в севе на одном участке в разные годы отдаленно связанных культур для максимального увеличения урожайности каждой.
Одной из гипотез являлся тот факт, что патогены одной культуры специфичны для другой.
«Если вы выращиваете каждый год на одном поле близкородственные культуры, вероятность повреждения патогенами возрастает. Однако данная гипотеза не была научно подтверждена», - уверяет Грег Капорасо, доцент биологических наук.
Команда ученых проводила исследования в полевых условиях открытого грунта на протяжении двух сезонов. В первый год ученые вырастили 36 сельскохозяйственных культур и сорных растений, отличающихся эволюционной дивергенцией от семейства Пасленовые.
Экспериментальные участки варьировали от томатов до баклажан, от сладкого перца до кукурузы, пшеницы и ржи, т.е. культур, являющихся так или иначе «родственными».
На второй сезон ученые посадили только томаты. На тех участках, где в прошлом сезоне выращивались томаты, отмечалось снижение урожайности. Однако, по мнению специалистов, урожай не был очень низким даже при отсутствии севооборота.
Специалисты смогли опровергнуть гипотезу, согласно которой при организации севооборота следует избегать ротации близкородственных растений.
Перед посадкой на второй год ученые использовали методы секвенирования микробиома для определения состава бактериальных и грибных патогенов в почве. Специалисты обнаружили наличие остаточного микробиома однолетних культур в почвах, а также бактериальных и грибных патогенов в разных концентрациях на разных опытных участках.
В перспективе ученые планируют наладить сотрудничество с фермерами, практикующими органическое земледелие, в основе которого лежат регенеративные сельскохозяйственные методы.
