Проект Мюнхенского технического университета «Влияние гидравлики почвы и растений на транспирацию и рост растений в условиях засухи» в июле-августе 2026 года перешел к активной фазе масштабных тестов в рамках консорциума SOPHY.
Проект SOPHY (Soil and Plant Hydraulics — «Гидравлика почвы и растений») — это масштабная междисциплинарная исследовательская группа, официально запущенная под эгидой Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) в сотрудничестве со Швейцарским национальным научным фондом (SNSF).
Официальный представитель и координатор всего проекта — профессор Мутез Али Ахмед (глава кафедры взаимодействия корней и почвы в TUM).
Растения обладают удивительной способностью поддерживать стабильный внутренний поток воды («гидравлическую линейность»), даже когда вокруг начинается сильная засуха. Ученые пытаются понять, какие именно физические и биологические механизмы в ризосфере (зоне корней) позволяют растениям выживать в сухой земле, когда, по законам физики, они должны были увядать гораздо быстрее.
Целью является создание цифровой прогностической модели транспирации (испарения воды растениями) для различных типов почв, климатических условий и сельскохозяйственных культур. Это позволит агрономам математически точно рассчитывать, например, сколько дней конкретный сорт пшеницы или кукурузы продержится без дождей на глинистой или песчаной почве.
Вода движется из почвы в атмосферу через растение по единой цепочке (континууму) за счет разницы давлений. Корневая зона — это самое узкое и критическое место в этой цепи. При засухе гидравлическая проводимость самой почвы вокруг корня стремительно падает, блокируя поступление влаги.
В рамках проекта SOPHY гидравлику исследуют ради трех ключевых открытий:
- Изучение корневых волосков как «насосов». Ученые проверяют гипотезу о том, что длинные и густые корневые волоски физически предотвращают локальное пересыхание почвы на границе с корнем, сохраняя контакт с влагой как можно дольше.
- Исследование корневой слизи (муцилага). Корни выделяют гелеобразную слизь. Проект изучает, как эта слизь работает в роли гидрогеля: во время дождя она впитывает воду, а во время засухи удерживает её, не давая гидравлической связи между корнем и частицами земли разорваться.
- Микоризный транспорт (гидравлическое перераспределение). Исследуется то, как грибные сети помогают перекачивать воду из глубоких, еще влажных слоев почвы в верхние сухие слои ночью, чтобы днем растение могло нормально функционировать.
Проект имеет статус международного консорциума D-A-CH (Германия, Австрия, Швейцария). Это значит, что под руководством профессора Ахмеда работает междисциплинарная команда из ведущих институтов:
- Технический университет Мюнхена (TUM), Германия, — центральная база, отвечающая за биологию корней, томографию и общую координацию экспериментальной части.
- Швейцарские научные центры (под эгидой SNSF) предоставляют климатические модели и гидрологические лаборатории.
- Специалисты по визуализации и моделированию: физики почв, биоинформатики и гидрологи, которые объединяют лабораторные тесты (микро-КТ, нейтронная томография) с полевыми экспериментами для построения единых компьютерных симуляций.
