“Едят” ли кактусы камни? Часть 3

  Категория:: Кактусы
  Коментарии: 2

Автор текста — Андрей Лукьянцев
(г. Павлоград, Днепропетровская обл.)

Часть1, 2

Итак, были выделены 4 вида бактерий: Bacillus chitinolyticus, B. subtilis var., Citrobacter sp., B. pumillus var. На питательных средах были определены их потенциально полезные для растений свойства (усвоение атмосферного азота и др., см. выше). Каждые 10 семян / сеянцев были заражены отдельной выделенной культурой бактерий. Субстраты, в которых год росли Пахицереусы: 1 вариант: чистый перлит; 2 вариант: 4 грамма измельченной в порошок лавы на 23 грамма перлита. Следует заметить, что это НЕ тот перлит, к которому мы привыкли, а минерал, вулканического происхождения. В использованном перлите присутствовали: азот – 0,04%, Фосфор – 0,01%, калий – 0,06%. Ничего так, “тощая почвочка”, правда? (Например, в свежем коровьем навозе этих элементов только в 10 раз больше…). А вот уже к ЭТОМУ добавили 4 грамма, честно очищенного от “питательных веществ” (органики) туфа… Если мы посмотрим на сводную таблицу (Perlite), то первая колонка (“non inoculated” – “Не заражены”) – это контроль: растения распрекрасно росли в предложенном субстрате безо всяких бактерий целый год! Да, они были меньше, чем большая часть инокулированных бактериями. Но росли. По фотографии можно сравнить их визуально:

 

Сравнение размеров сеянцев: а) – контоль, б) – с бациллус субтиллис

 

 

где А – контроль на перлите с добавлением туфа; В – лучший показатель из всех – растения на том же субстрате, но зараженные Bacillus subtillis var. (Бациллус субтиллис, вариация – сенная палочка). “Так что же, едят-таки кактусы камни?” – едят.  “Соглашусь ли я со статьей Дэга Панко?” – нет. “Объяснение?” – пожалуйста J.

Во-первых, давайте зададимся вопросом: почему в ходе эксперимента мексиканский ученый не использовал ТОЛЬКО чистый туф? То есть, химическим путем начисто лишенный органики. Дорого получить? Нет. Более того, туф (лава) добавлялся в количестве всего порядка 12 % от общего состава субстрата. А ответ кроется в том, что исследователь прекрасно знал (и скорее всего, ранее проверил), что в чистом минеральном туфе НЕТ достаточного количества микроэлементов. А при всей “полезности” бактерий в деле растворения горных пород, это самое растворение бессмысленно и даже вредно для кактуса, если в ней изначально не содержится хотя бы следовых количеств, например, молибдена. А без этого химического микроэлемента развития растения не будет, сколь бы ни достаточно было ВСЕХ остальных макро и микроэлементов. Это так называемый “принцип минимума” (определение автора – в интернете не ищите 🙂). А если (и это вероятнее всего) в данном туфе отсутствовали сразу несколько микроэлементов? Ясно, что эксперимент был бы провален. НО более того: мы видим, что вполне достаточное для кактуса наличие трех макроэлементов (азот, фосфор, калий) позволило сеянцам развиваться и без бактерий. А в полезных свойствах данных бактерий значится возможность усвоения атмосферного азота. Стало быть, можно было использовать туф, предварительно обогащенный недостающими фосфором и калием. А азот, важнейший элемент питания, “прилетел” бы из воздуха, буквально, к корням растения. Ведь в этом была и задумка эксперимента, и основная мысль номера журнала “Ксерофилия”. Не так ли? Да. Тогда что пошло не так?

Дело в том, что некоторые бактерии действительно умеют усваивать молекулярный азот из воздушной смеси. Это не редкость в микромире. Самые популярные, “на слуху” – клубеньковые бактерии, живущие на корнях бобовых. Также известны (и ныне широко разрекламированы) бактерии рода Azotobacter, получившие своё название как раз за эту замечательную способность. Только вот есть загвоздка. И не одна: для усвоения атмосферного азота этим (безусловно, одним из самых, если не самым) эффективным бактериям нужны:

а) стабильная влажность (где она, в пустыне?) и побольше чем даже другим растениям, не говоря про кактусы;

б) отсутствие антагонистов (“вредных” и быстроразмножающихся грибов – бактерий конкурентов, отбирающих у азотобактера пищу и вынуждающих затрачивать энергию на синтез антибиотиков), а они (антагонисты) есть почти всегда;

в) отсутствие в субстрате доступного азота. И как “вишенка на тортик” –

г) НАЛИЧИЕ УГЛЕВОДОРОДОВ. Много легкодоступных углеводородов. Лишь при соблюдении всех этих требований азотобактер (ещё раз напомню – “крайне эффективный”), поселившись на корнях кактуса, сможет обеспечить его рост. Ну, как “сможет”… Его эффективность (барабанная дробь:)… аж 10-15 мг на каждый грамм употребленного углерода (глюкозы, сахарозы)! А почва-то у нас МИНЕРАЛЬНАЯ, и сахару там взяться совсем не откуда. Там даже целлюлозы нет. А если бы и была, то в этом случае львиная доля полученной энергии тратилась бы бактерией на расщепление очередной молекулы целлюлозы, соответственно, производительность по азоту упала бы в разы. И даже если представить, что в расщелине древней лавы образовался сахар (ну, леденец-самородок, например, там), то весить этот самородок должен как минимум сто грамм, для пропитания одного кактуса! И “скушан” должен быть этот леденец исключительно идеальным азотобактером и исключительно в идеальных условиях. А условия не идеальны, равно как и найденные штаммы бактерий в списке идеальных азотфиксаторов вовсе не значатся… “Ну вот”, скажете, “а так всё хорошо описано…”…

Продолжение следует…

Комментарии

  Коментарии: 2

  1. Systematist


    Цитата:
    “А без этого химического микроэлемента развития растения не будет, сколь бы ни достаточно было ВСЕХ остальных макро и микроэлементов. Это так называемый “принцип минимума” (определение автора – в интернете не ищите ?)”

    Определение не автора, а немецкого химика Юстуса фон Либиха: один из фундаментальных законов в экологии — Закон минимума Либиха или Закон ограничивающего (лимитирующего) фактора. И образное представление этого закона — так называемая «бочка Либиха».

    Ссылки:
    1. https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%BC%D1%96%D0%BD%D1%96%D0%BC%D1%83%D0%BC%D1%83_%D0%9B%D1%96%D0%B1%D1%96%D1%85%D0%B0
    2. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%B2%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B5%D0%B3%D0%BE_%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0

    • Андрей Лукьянцев


      Не, ну как же поздно мы живем, всё уже придумали до нас)
      Конечно, Эдуард, это не моя мысль, где – то читал, принцип был понятен, а искать точное название – лень было. Пришлось угадывать – так ещё ж и получилось))

Комментарии