Соя: как растения выбивают азот из воздуха

Если бы растения умели рассказывать байки, соя наверняка начала бы с истории про своих квартирантов. С виду она обычная сельхозкультура: листья, стручки, хлопоты. Но выкопайте её аккуратно, отряхните корни и увидите маленькие клубеньки. Это не наросты и не болезнь, а общежитие. Внутри живут бактерии Bradyrhizobium japonicum. Они не носят каску, не водят трактор и не просят премию к урожаю. Их зарплата углеводы от растения, а работа превращать азот из воздуха в форму, которую соя может усвоить.

Азота в атмосфере примерно 78%, то есть удобрение буквально висит над полем. Только большинство растений не могут его взять: азот в воздухе инертный. Бактерии умеют разорвать его молекулу и собрать из неё соединения, пригодные для питания. Дело это энергозатратное, поэтому соя в долгу не остаётся: гонит партнёрам сахара из фотосинтеза. Получается не благотворительность, а сделка. Причём с очень строгой бухгалтерией.

Сначала корень выделяет флавоноиды что-то вроде сигнала «свободное место есть». Бактерия отвечает Nod-факторами, и начинается строительство клубенька. Внутри есть леггемоглобин, родственник гемоглобина крови, поэтому активные клубеньки розоватые. Он регулирует кислород: азотфиксации он нужен, но в слишком большой дозе убивает фермент нитрогеназу. Вот такая химия на грани: без кислорода нельзя, с кислородом тоже нельзя. Как с кофе: вроде бодрит, но если перелить, руки начинают жить отдельной жизнью.

Для России это особенно важно. Соя давно стала культурой Дальнего Востока, особенно Приамурья, а её всё чаще пробуют в других регионах. Урожай зависит от погоды, сорта, влаги, кислотности почвы. Если бактерий мало или они не те, азотфиксация слабеет. Поэтому инокуляция не украшение, а иногда необходимость.

Но не надо думать, что соя производит удобрения из воздуха в промышленных масштабах и отменяет агрономию. Ей нужны вода, фосфор, калий, свет и нормальная почва. Симбиоз лишь снижает аппетит к азотным удобрениям и делает поле чуть самостоятельнее.

Мы в VK: https://vk.ru/proagrolib