Почва почти пустая, а урожай растёт: томаты раскрыли трюк, который экономит мешки удобрений

Уральские исследователи уже несколько лет наблюдают, как овощные культуры приспосабливаются к меняющимся условиям земледелия. Особенно остро стоит тема азота: удобрения дорожают, а почвы постепенно теряют плодородие. Чтобы фермеры могли выращивать томаты даже там, где питательных веществ почти не осталось, учёные УрФУ подробно изучили несколько сортов растения и их связь с бактериями, живущими рядом с корнями.

Какие задачи ставили учёные

Специалисты хотели понять, почему одни сорта томатов остаются продуктивными при минимальном количестве удобрений, а другие резко теряют урожайность. Для этого они исследовали так называемую ризосферу — тонкий слой земли вокруг корней, где сосредоточены бактерии, обеспечивающие растения питанием.

В центре внимания оказались микроорганизмы, которые участвуют в азотном цикле, включая свободноживущие и симбиотические азотфиксаторы. Эти бактерии переводят атмосферный азот в форму, доступную растениям, однако процесс требует энергии. Чтобы колонии успешно развивались, томаты должны выдавать корневые выделения — сахара, которые служат бактериям источником углерода.

"В условиях азотного дефицита ризобактерии, обладающие способностью к фиксации атмосферного азота, могут выступать в роли его альтернативного источника для растений, однако это энергозатратный процесс", — пояснила заведующая лабораторией "Восстановительной экологии" УрФУ Анна Бетехтина.

Учёные также выяснили, что каждый сорт по-своему накапливает азот и расходует его, поэтому адаптивные механизмы у томатов заметно различаются.

Как растения взаимодействуют с бактериями

Многие сорта предпочитают работать с "местными" микробами, которые изначально обитают в данной почве. Такие микробные сообщества могут заметно усиливать рост растения, если получают достаточно питания. Внесение удобрений меняет картину: растёт и урожай, и разнообразие азотфиксирующих бактерий.

"Мы обнаружили, что при внесении азота возрастает не только продуктивность растений, но также количество и разнообразие азотфиксирующих бактерий", — отметила заведующая лабораторией "Биотехнологии поддержания и восстановления компонентов природных и трансформированных биосистем" УрФУ Мария Малева.

Исследователи определили морфологические признаки, по которым можно заранее предсказать, насколько конкретный сорт томата справится с голодной, бедной азотом почвой.

"Это позволит специалистам подобрать определённые сорта, к примеру, томатов для выращивания их в условиях малоплодородных почв", — добавила профессор кафедры экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ Галина Борисова.

Сравнение механизмов адаптации сортов

Советы шаг за шагом для дачников и фермеров

1. Перед посадкой подготовьте почву при помощи базовых удобрений, но не переусердствуйте — томатам важно сбалансированное питание.

2. Используйте мульчу и капельный полив: они помогают удерживать влагу и активизировать почвенные микроорганизмы.

3. В теплице регулярно обновляйте верхний слой почвы, особенно если выращиваете томаты каждый год.

4. Применяйте бактериальные препараты (ризобактерии, биостимуляторы) — они помогают растениям даже без больших доз удобрений.

5. Подбирайте сорта, адаптированные к местным условиям, — это снижает расходы на удобрение и инвентарь.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Чрезмерное внесение азотных удобрений → риск накопления нитратов → переход на комбинированные препараты с пролонгированным действием.
• Выбор "нежных" сортов → низкая урожайность → подбор устойчивых гибридов.
• Отсутствие биопрепаратов → слабая микробная активность → использование почвенных ускорителей роста.

А что если почва совсем бедная?

В этом случае можно сочетать минимальные дозы удобрений с бактериальными препаратами. Такой подход позволяет поддерживать рост растений и одновременно "подкармливать" микробных партнёров, которые будут фиксировать азот и обеспечивать корни доступными питательными формами.

Плюсы и минусы выращивания томатов с минимальным азотом

FAQ

Как выбрать подходящий сорт?
Ориентируйтесь на сорта с мощной корневой системой и хорошей отзывчивостью на биопрепараты.

Сколько стоит бактериальный препарат?
Средняя цена варьируется от 200 до 600 рублей в зависимости от бренда и объёма.

Что лучше для бедных почв — теплица или открытый грунт?
В теплице легче контролировать влажность и питание, но устойчивые сорта неплохо показывают себя и на грядках.

Мифы и правда

• Миф: томаты не могут расти без азотных удобрений.
• Правда: могут, если активно взаимодействуют с азотфиксирующими бактериями.

• Миф: биопрепараты бесполезны.
• Правда: они усиливают работу корневой системы и улучшают доступность азота.

• Миф: только импортные сорта устойчивы к стрессам.
• Правда: российские сорта тоже демонстрируют высокую приспособляемость.

Три интересных факта

1. Томаты способны регулировать выделение сахаров в почву, "подкармливая" полезные бактерии.

2. Некоторые свободноживущие азотфиксаторы действуют эффективнее симбиотических.

3. Корневая система томата меняет форму в зависимости от уровня питательных веществ.

Исторический контекст

• XX век — активное использование минеральных удобрений.
• 1990-е — спад интереса к биологическим методам.
• XXI век — возвращение к исследованию микробных сообществ в агросекторе.

Тем, кто выращивает томаты на даче или в теплице, полезно учитывать результаты подобных исследований. Даже без сложных анализов почвы можно ориентироваться на несколько базовых признаков. Сорта, которые активно наращивают корни, лучше переносят дефицит удобрений. Если растения быстро "уходят в ботву" при минимальном внесении подкормок, это признак высокой зависимости от азота. Чтобы снизить расходы и получить стабильный урожай, стоит комбинировать умеренные дозы удобрений с биопрепаратами и регулярно обновлять грунт в грядках или контейнерах. Такой подход помогает создать здоровую микробную среду и поддерживать томаты без лишних затрат.