Вас простят, если вы думаете, что жизнь растений - это только солнечный свет, вода и фотосинтез. Это только половина дела. Другая половина происходит невидимым в темноте, изобилующем подземным миром, который ученые называют ризосферой. То, что происходит в ризосфере, очень сложно, но также увлекательно. Объясняет ли это, почему вина такие разные на вкус? Начнем копать.

Что и где находится ризосфера?

Ризосфера - это область, которая непосредственно окружает корни лозы. Он изобилует микробной жизнью, и именно здесь происходят бесчисленные обмены, не все из которых понятны. Жизнь в ризосфере гораздо активнее, чем в окружающей почве. Какое влияние это оказывает на виноградные лозы и плоды, которые они выращивают?

Корни: основы

Корни лозы делают гораздо больше, чем просто якорь в почве. Они - нервный центр, машинное отделение и жесткий диск лозы в одном лице. Они действуют как хранилище углеводов и вырабатывают гормоны, которые заставляют растение расти весной и переходить в состояние покоя зимой. Корни также регулируют усвоение воды и питательных веществ. Но виноград также возвращается в почву через тонкие корневые волоски, которые выделяют сахар, аминокислоты и белки.

Почвы: гораздо больше, чем просто грязь

«В почве огромное количество микробов, которые взаимодействуют с корнями растений», - говорится в сообщении. Николь ван Дам , профессор и руководитель отдела экологии молекулярного взаимодействия в iDiv / FSU Jena в Германии и Университете Radboud в Неймегене, Нидерланды. «Микробное сообщество почвы чрезвычайно разнообразно и [оно] содержит как полезные микробы, так и патогены. Полезные микробы могут помочь растениям усваивать питательные вещества, необходимые для роста и производства растений ».

«Растения не являются пассивными наблюдателями, даже если они не могут двигаться». —Николь ван Дам

Микроорганизмы процветают за счет выделений виноградной лозы, известных как экссудаты. Эти микробы колонизируют область вокруг корней и участвуют в серии сложных и взаимовыгодных обменов. Ученые только начинают понимать, насколько сложны эти обмены. Интересно, что лозы влияют на почву так же сильно, как почва влияет на полученное вино.

Обитатели подземного мира: микоризы и бактерии

Микориза играет центральную роль в этом обмене. Это мелкие грибковые организмы, образующие мелкоразветвленную сеть, которая действует как продолжение корневой системы лозы, увеличивая поглощение воды и питательных веществ. Интересно, что для лозы более эффективно поддерживать эти грибковые сети, чем выращивать дополнительные корни самостоятельно.

Микориза также способна расщеплять фосфорные соединения и делать их доступными для лозы. Микоризные популяции также делают лозу более устойчивой. Если виноградная лоза хорошо заселена микоризой, патогенам гораздо сложнее закрепиться на корне.

Корни лозы делают гораздо больше, чем просто якорь в почве. Они - нервный центр, машинное отделение и жесткий диск лозы в одном лице.

Экссудаты также способствуют развитию различных бактерий. Ученые утверждают, что каждый грамм почвы содержит до четырех миллиардов бактерий. Различные виды помогают разлагать органические вещества в почве, что позволяет растениям впитывать питательные вещества, такие как азот, часто через сеть волокон, созданную микоризами. Некоторые бактерии также могут разлагать потенциально вредные патогены и защищать виноград.

Растения могут общаться и общаются

Обмены в ризосфере выходят далеко за рамки питания.

«Растения не являются пассивными наблюдателями, даже если они не могут двигаться», - говорит ван Дам. «Они производят широкий спектр химических соединений в своих корневых экссудатах, которые могут служить защитой или аттрактантами.

«Микробы также могут« подготовить »растение, чтобы оно стало более устойчивым к патогенам и травоядным животным. Эффект их взаимодействия заключается в том, что иммунная система растения ускоряется, чтобы быстрее реагировать, когда растение заражает патоген или травоядное животное ».

Почему виноградники и виноградные лозы отличаются друг от друга

Тони Боденштейн работает виноделом в Пражский винный завод в Вайссенкирхене, Австрия, и он выпускник Венского Университет природных ресурсов и наук о жизни . Он говорит: «В настоящее время ученые изучают сигналы, которые подают растения и микориза, чтобы обмениваться определенными элементами. Определенные сигналы запускают определенные обмены. Это происходит не только с одним видом растений, но и с разными видами растений, что добавляет еще один уровень сложности ».

Защита или восстановление здоровой ризосферы на винограднике

Из здоровой ризосферы рождаются хорошо питаемые и упругие лозы. Это тонко настроенная подземная экосистема. Гербициды, пестициды и минеральные удобрения могут нарушить этот хрупкий баланс. Для Боденштейна ключевое значение имеет биоразнообразие.

«Каждая трава, каждая трава, каждая бобовая культура жизненно важны, и виноградарь должен обращать внимание, чтобы не нарушить микоризу», - говорит Боденштейн. «Фермерам действительно нужно переосмыслить почву. Чем больше видов растений [которым] разрешено расти, тем лучше микоризное партнерство, тем лучше продукт.

«Особенно в годы стресса, такого как засуха или жара, виноделы извлекают выгоду из почв, хорошо заселенных микоризами. Быстро становится ясно, какие виноградники имеют значительно меньше симптомов стресса из-за их повышенной способности, несмотря на стресс, поглощать воду и питательные вещества ».

Влияние на вкус

Боденштейн говорит, что разные ризосферы влияют на вкус вина.

«Возьмите конкретную ризосферу в конкретной почве», - говорит он. «В зависимости от почвы, климата, наличия воды и окружающей влажности, температуры и множества других факторов, таких как методы обработки почвы, существуют определенные химические, физические и биологические условия, характерные для данного конкретного участка. На расстоянии двух, пяти или пятидесяти ярдов условия этого микромира могут быть принципиально другими.

«Следовательно, корни растений по-разному взаимодействуют с окружающей средой, и плоды тоже разные. Просто подумав о физических, химических и биологических различиях между участками, вы поймете, что фрукты должны быть разными, потому что нет двух одинаковых ситуаций ».

Взлом кода корневого экссудата

Изучение ризосферы уже привело к развитию сельского хозяйства. Лиофилизированная микориза годами использовалась при посадке новых виноградников. Но исследования продолжаются.

«В настоящее время мы используем много токсичных и вредных пестицидов для борьбы с патогенами и травоядными животными», - говорит ван Дам. «[Затем] мы бросаем тонны питательных веществ на наши поля, чтобы увеличить производство. Что, если бы мы могли использовать полезные микробы, чтобы делать работу за нас и наши посевы? Это было бы намного полезнее для человека и окружающей среды ».