Некоторые фермеры уже используют системы выращивания риса, которые сокращают или исключают время затопления рисовых полей. На стадии посева посадка предварительно пророщенных семян (прямой посев) вместо традиционной пересадки молодых растений в затопленные рисовые поля снижает потребность в переувлажненных полях. Затопленные рисовые поля выделяют огромное количество метана, мощного парникового газа.
Аналогичным образом, метод орошения, представляющий собой чередование увлажнения и высыхания, предполагает укладку труб в полях, для регулирования водопотребления и периодического затопления, что снижает потребление воды и выбросы метана.
Среди микроорганизмов, процветающих в условиях недостатка воды, можно выделить арбускулярные микоризные грибы. Это полезные почвенные грибы, которые живут внутри корней растений и помогают растениям проникать в почву для сбора питательных веществ, выступая в качестве естественных биоудобрений.
Арбускулярные микоризные грибы являются аэробными, то есть для выживания им необходим кислород. Это делает их более приспособленными к более сухим, аэрированным почвам (с воздушными пространствами, обеспечивающими эффективный обмен питательных веществ, воды и воздуха), которые все чаще используются в системах устойчивого выращивания риса.
«Чтобы проверить эту теорию, я вышла из лаборатории растениеводства Кембриджского университета и отправилась в поле Международного научно-исследовательского института риса (IRRI) на Филиппинах, - пишет исследователь Эмили Серванте в статье журнала The Conversation.
«Используя чернила и микроскоп, я исследовала корни сорта риса IRRI 154, выращенного в институте для экономии воды и предназначенного для прямого посева. Результаты оказались поразительными: в рисе сорта IRRI 154, выращенном в традиционных условиях затопленного рисоводства, не было обнаружено признаков колонизации корней риса арбускулярными микоризными грибами. Однако в орошаемых, незатопленных «сухих» условиях грибы присутствовали в 20% корней. Это ясно указывает на то, что методы ведения сельского хозяйства, снижающие потребление воды, такие как сухой прямой посев, могут способствовать колонизации риса арбускулярными микоризными грибами. Аналогичным образом, недавнее исследование показало, что арбускулярные микоризные грибы помогают рису, выращиваемому в Сенегале в условиях чередования увлажнения и высыхания, повысить устойчивость к изменениям уровня воды и питательных веществ», - рассказывает ученый.
Арбускулярные микоризные грибы не только помогают растениям усваивать питательные вещества. Они также могут обеспечивать устойчивость к патогенам и повышать выживаемость в суровых климатических условиях, таких как засуха. Поэтому стимулирование их колонизации рисовых растений может повысить общую устойчивость риса, что становится все более важным свойством в условиях изменения климата и нехватки воды.
«Поддерживая и стимулируя рост полезных микроорганизмов, подобных этим, наша команда в Центре сельскохозяйственных наук также надеется сократить использование синтетических азотных удобрений. Удобрения являются одним из источников выбросов закиси азота (N₂O), мощного парникового газа. Одной из альтернатив является применение фермерами биоудобрений — продуктов, содержащих живые полезные микроорганизмы, такие как арбускулярные микоризные грибы, для стимуляции роста. Определение и тестирование оптимальных составов и стратегий применения — большая задача для таких исследователей, как я. Эффективность биоудобрений зависит от нескольких критически важных факторов контроля качества. К ним относятся предотвращение загрязнения, предотвращение порчи во время хранения, успешное приживаемость в почве и эффективное заселение корней растений», - отмечает Эмили Серванте в своей статье.
«Почва — сложная среда. Решения должны быть адаптированы к местным условиям и конкретным ситуациям. Именно здесь на помощь приходит наше продолжающееся партнерство с Tilda , британским производителем риса. Компания Tilda успешно внедрила водосберегающую технологию чередования увлажнения и сушки для тысяч фермеров, выращивающих рис басмати в Индии. Поскольку это способствует развитию арбускулярных микоризных грибов, это позволило мне и моим коллегам применить наши научные знания на практике», - продолжает исследователь.
Эмили Серванте посетила фермеров в Харьяне и Уттар-Прадеше, чтобы узнать их мнение об использовании местных биоудобрений на основе арбускулярных микоризных грибов для сокращения использования синтетических удобрений: «К моему удивлению, многие слышали о микоризе и с оптимизмом смотрели на ее потенциал. Нашей первой задачей было проверить наличие арбускулярных микоризных грибов в сорте басмати Pusa 1, популярном в этом районе. Вместе с рисоводами из Харьяны мы превратили местный рисовый рынок в лабораторию, установив микроскопы и чернильные красители, чтобы люди могли наблюдать за процессом. Я обнаружила характерную древовидную структуру арбускулярных микоризных грибов в корне и выбежала на улицу, чтобы рассказать собравшимся более чем 20 фермерам и агрономам о необходимости взглянуть на это. Убедившись в наличии грибов в сорте басмати Pusa 1 и проконсультировавшись с местными агрономами компании Tilda, мы решили протестировать два доступных на местном уровне биоудобрения на основе микоризы на 31 экспериментальной ферме».
В сентябре 2025 года ученые посетили фермеров, участвующих в этом пилотном проекте. В штате Уттар-Прадеш они побывали на семейной ферме Бхоти Деви, женщины-фермера, и, собравшись под деревом в тени, обсудили с ней и другими фермерами в этом районе результаты полевых наблюдений.
Фермеры рассказали, что рис с добавлением микоризного биоудобрения, по-видимому, демонстрирует усиленный рост корней и большее количество побегов, что указывает на потенциальное повышение урожайности. «Я показала фотографии своих собственных экспериментов в Кембридже с аналогичными результатами. Было интересно поделиться своими наблюдениями и сравнить их. В Харьяне десять фермеров аналогичным образом описали улучшение роста корней. Это видимое улучшение вселяет в нас и фермеров уверенность в том, что эти биоудобрения могут улучшать урожайность при одновременном применении водосберегающих технологий. Сейчас мы собираем данные за этот сезон, чтобы подтвердить эти первоначальные наблюдения», - говорит Эмили Серванте.
Следующие шаги ее и команды в тестировании биоудобрений двояки: во-первых, выяснить, можно ли их использовать для сокращения применения синтетических удобрений, и, во-вторых, изучить состав и экологичность имеющихся в продаже биоудобрений. Это позволит гарантировать, что они сократят использование синтетических удобрений и связанные с этим выбросы парниковых газов. Благодаря сети Tilda, насчитывающей более 4000 фермеров, тестирование можно расширить для оценки влияния сокращения использования синтетических удобрений на урожайность риса.
«Преобразование наших лабораторных исследований в реальное, масштабируемое применение — это идеальный сценарий. От селекционных программ в IRRI на Филиппинах до фермерских полей в Индии, водосберегающие системы выращивания риса, такие как прямой посев и чередование увлажнения и высушивания, способствуют появлению арбускулярных микоризных грибов в корнях риса. Вместе с рисоводами в Индии мы можем изучить возможности использования большего количества натуральных биоудобрений для сокращения использования синтетических удобрений и создания более устойчивых систем земледелия», заключает исследователь.
Источник: The Conversation. Автор: Эмили Серванте.
