Применение смеси из биоугля и фосфатмобилизующих бактерий рода Bacillus позволяет повысить урожайность тепличных томатов черри более чем на 23%. К такому выводу пришла группа исследователей под руководством Юй Ланя, опубликовавшая результаты работы в научном журнале Biochar. Метод позволяет высвободить труднодоступный фосфор, который накапливается в почве теплиц в результате систематического внесения минеральных удобрений, но переходит в недоступную для растений форму.
Фосфор необходим для развития корневой системы, цветения и завязывания плодов. Однако в тепличных грунтах значительная часть этого элемента быстро связывается в нерастворимые минеральные комплексы. Авторы исследования предложили биологический способ решения этой проблемы, объединив пористый биоуголь из рисовой шелухи и бактерии, способные расщеплять сложные соединения фосфора. Биоуголь в данном случае служит субстратом для заселения и активного размножения микроорганизмов.
В ходе экспериментов ученые сравнили четыре варианта обработки почвы: контрольная группа без вмешательства, внесение только биоугля, только бактерий Bacillus, а также совместное использование обоих компонентов. Наибольшую эффективность показал комбинированный метод – доля доступного для растений фосфора в прикорневой зоне выросла более чем на 10%, а содержание элемента в микробной биомассе увеличилось на 175%. Активность фермента щелочной фосфатазы, запускающего расщепление органических соединений фосфора, поднялась на 68%.
Улучшение биохимических показателей почвы привело к развитию корневой системы томатов. У растений, выращенных с применением комплексной добавки, увеличились общая длина, объем и площадь поверхности корней. Это позволило повысить эффективность усвоения фосфора почти на 20% по сравнению с контрольной группой.
Оптимизация питания растений отразилась и на их морфологии. Использование биоугля и бактерий стимулировало формирование большего числа плодоносящих боковых ветвей. Несмотря на незначительное снижение массы отдельных плодов, общее количество томатов на каждом кусте заметно возросло, что обеспечило общую прибавку урожая более чем на 23%. Анализ почвенного микробиома также показал устойчивое увеличение доли полезных бактерий родов Bacillus и Sphingomonas, способствующих росту культур и подавляющих развитие патогенов.
По мнению авторов работы, использование консорциума на основе биоугля представляет собой экологически безопасную и масштабируемую стратегию для тепличного овощеводства. Данный подход позволяет снизить зависимость хозяйств от химических удобрений и минимизировать вымывание питательных веществ из почвы.