Используя дымовую воду, исследователи показали, как обработка дымом способствует прорастанию одних растений и подавляет развитие других. Это дает информацию для лучшего восстановления растительности на территориях, пострадавших от пожаров или интенсивного выпаса сельхозскота.
На протяжении тысяч лет растения развивались в условиях лесных пожаров в регионе Серрадо, бразильском биоме, похожем на саванну. Ученые из Университета штата Сан-Паулу (UNESP) изучили влияние дыма на прорастание семян 44 видов растений, типичных для Серрадо, о чем сообщается в статье, опубликованной в журнале Plant Ecology, где они подчеркивают, что их выводы могут быть использованы для оптимизации восстановления деградированных территорий.
Исследование было проведено кандидатом наук Габриэлем Шмидтом Тейшейрой Моттой под руководством Розаны Марты Колб, профессора UNESP.
«Предыдущие исследования были сосредоточены на влиянии дыма только на несколько видов. Это исследование является наиболее полным анализом такого рода в отношении растительности Серрадо. Габриэль исследовал влияние дыма на прорастание 44 видов в травянисто-кустарниковом ярусе, включая злаки, разнотравье (травянистые растения, кроме злаков), полукустарники и кустарники», - говорит Колб.
Дым содержит сотни веществ, некоторые из которых способствуют прорастанию, а другие препятствуют ему, в зависимости от вида. Наиболее известны каррикины — регуляторы прорастания и роста, обнаруженные в дыме от сжигания растительного материала. Каррикины взаимодействуют с гормонами растений, способствуя прорастанию одних семян и подавляя развитие других.
«Исследования с использованием газообразного дыма включают переменные, которые трудно воспроизвести, поэтому вместо этого мы использовали «дымовую воду», которую можно купить в магазине. Она производит эффект, эквивалентный дождю после лесного пожара, и ее действие могут легко воспроизвести другие исследователи», — объяснила Колб, добавив, что концентрации дыма и воды, используемые в ее лаборатории, составляли 2,5% и 5,0%.
Исследование было сосредоточено на индивидуальных эффектах этих двух концентраций дымовой воды на прорастание 44 видов без учета влияния стратегий управления. Тем не менее, практическое применение очевидно: семена, которые хорошо реагируют, можно высевать на территориях, подвергшихся воздействию пожара или деградировавших в результате животноводства и других видов использования, которые ранее обрабатывались дымовой водой в правильной концентрации.
«Мы пришли к выводу, что не только растения, типичные для саванн, но и некоторые виды водно-болотных угодий, которые не эволюционировали в условиях частых интенсивных пожаров, будут хорошо реагировать на обработку дымом», - сказала Колб.
Всхожесть увеличилась в ответ на дым у 14 из 44 исследованных видов (32%), с вариациями в зависимости от концентрации. С другой стороны, всхожесть значительно снизилась у четырех видов (9%), особенно при более высокой концентрации (5%). Травы прорастали быстрее в ответ на дым, в частности Ctenium polystachyum и Saccharum villosum, которые показали существенное сокращение среднего времени прорастания после обработки дымовой водой.
«Результаты показывают, что дым может действовать как сильный стимулятор прорастания у некоторых видов региона Серрадо, обеспечивая конкурентное преимущество в условиях после пожара. Исследование показывает, что реакция на дым весьма специфична для каждого вида и различается в зависимости от формы роста и типа растительного сообщества», заключила Колб.
Источник: FAPESP. На фото – участок в Серрадо после лесного пожара. Автор фото: Розана Марта Колб/UNESP).