Болезни растений ежегодно вызывают потерю 10–15% мирового урожая. Значительная часть (до 80%) патогенных грибов на протяжении своего жизненного цикла связана с почвой. Глобальное потепление усиливает агрессивность почвенных грибных патогенов, нарушает структуру местной микробиоты и снижает супрессивность агроэкосистем. Меры защиты растений становятся всё менее эффективными, и борьба с грибными заболеваниями превращается во всё более серьёзную проблему для фермеров.
Учёные из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) и Института биоразнообразия (Брауншвейг, Германия) установили, что тип почвы, её структура и минимальная температура воздуха являются главными факторами, определяющими взаимодействие между опасными грибными патогенами (Fusarium spp.) и их естественными «санитарами» — почвенными сапрофагами в агроэкосистемах.
Исследование показало, что характер взаимоотношений между возбудителями болезней растений и полезными почвенными организмами (сапрофагами), напрямую зависит от физико-химических свойств почвы и климатических условий. В частности, более высокая минимальная температура воздуха в течение вегетационного периода и более плодородные почвы снижают эффективность биорегуляции фузариевых грибов почвенными сапрофагами. При этом переход от вспашки к более щадящим формам обработки почвы (дискование), наоборот, увеличивает эффективность биологического контроля фузариевых грибов со стороны детритных пищевых сетей. Эти результаты открывают новые перспективы для разработки экологичных методов защиты растений, основанных на управлении почвенным микробиомом и естественными регуляторами численности патогенов.
Понимание того, как именно температура и тип почвы влияют на баланс между грибами из рода Fusarium и почвенными сапрофагами, позволит агрономам прогнозировать риски вспышек заболеваний и снижать использование химических фунгицидов.
Работа опубликована в журнале Science of the Total Environment.