Чем больше видов, тем лучше: смешивание растений приносит пользу

Исследователи полагают, что богатство видов растений может повысить первичную продуктивность. Однако до недавнего времени не хватало исследований механизмов, лежащих в основе положительного отклика биомассы растений на большее разнообразие видов. Команда учёных из Нидерландов и Великобритании изучила, как смешанные посевы приносят пользу растениям и их соседям, повышая как их качество, так и вес. Их результаты, представленные в журнале PLoS ONE, показывают, что содержание углерода и азота выше в смесях растений.

Фиксация атмосферного азота клевером помогает соседним растениям, но и сам клевер получает ключевую поддержку. Исследователи из Вагенингенского университета (Нидерланды) и Ланкастерского центра окружающей среды Ланкастерского университета (Великобритания) обнаружили, что растения клевера и травы способны быстрее транспортировать углерод в почву и производить больше высококачественной биомассы, когда виды растений растут рядом друг с другом, а не окружены растениями того же вида.

По словам исследователей, виды клевера живут в среде, содержащей бактерии, обитающие в корнях, которые извлекают азот из воздуха и предоставляют его растениям. Но преимущество получают не только виды клевера; соседние растения, не фиксирующие азот, также получают стимул, поскольку азот из клевера попадает в почву через утечку из корней и разложение отмерших корней.

Это исследование продемонстрировало, что «любовь» существует между растениями, фиксирующими азот, и теми, которые этого не делают. Таким образом, виды растений работают вместе, чтобы обеспечить более высокий урожай в смешанных посевах.

Белый клевер, в частности, может быстро транспортировать поглощённый в течение дня углерод в подземные части растения. Однако команда наблюдала, что это происходит только если они растут рядом с другими видами растений. В таких условиях транспортировка была в три раза быстрее, а душистый колосок в смешанной культуре также включал и транспортировал углерод быстрее.

«Мы обнаружили, что все виды растений, за исключением Lolium perenne, давали больший урожай при выращивании в смеси из шести видов, но Trifolium repens и Anthoxanthum odoratum получили наибольшую пользу», — пишут авторы. — «Для этих двух видов растений мы также обнаружили, что обогащение листьев меченым 13C и его транслокация со временем были выше у особей, выращенных в смеси из шести видов, по сравнению с выращиванием в монокультуре».

Результаты показали, что содержание азота было значительно выше у всех видов растений, не фиксирующих азот, но оставалось стабильным у растений клевера. Соотношение углерод/азот снизилось с 28 до 22 у видов растений, не фиксирующих азот. Команда обнаружила, что в убираемом материале из смешанных посевов содержится больше азота на единицу углерода.

Исследователи отметили, что необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, как работают лежащие в основе процессы.