Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее - [59]

Тон Говарда патетичен, и 80 лет спустя его вопросы затрагивают суть. В какой-то степени современное промышленное земледелие вполне успешно: за вторую половину XX века урожайность зерновых удвоилась. Но сосредоточенность на повышении производительности и прибыли привела к резкому увеличению себестоимости и расходов. Промышленное земледелие стало причиной широкомасштабного разорения окружающей среды и попадания в атмосферу четверти мирового объема парниковых газов. От 20 до 40 % урожая ежегодно пропадает из-за болезней и вредителей, несмотря на колоссальные объемы пестицидов. Урожайность в мировом масштабе перестала расти, несмотря на 700-кратное увеличение объема удобрений за вторую половину XX века. Ежеминутно во всем мире из-за эрозии уничтожается верхний плодородный слой почвы площадью 30 футбольных полей. И все же треть продуктов питания выбрасывается, а спрос на урожаи зерновых должен удвоиться к 2050 году. Необходимость срочно принимать меры для борьбы с этим кризисом переоценить сложно.

Могли бы микоризные грибы отчасти решить проблему? Вероятно, это глупый вопрос. Микоризные отношения – ровесники растений, они формируют будущее Земли уже сотни миллионов лет. Они всегда были рядом, когда мы возделывали посевы, и неважно, знали ли мы о них или нет. Тысячелетиями во многих частях света традиционное сельское хозяйство поддерживало здоровье почвы, тем самым опосредованно сохраняя отношения между растениями и микоризными грибами. Но за последние 100 лет наше небрежение привело к беде. В 1940 году Говарда больше всего тревожило то, что технологии промышленного сельского хозяйства не будут учитывать «жизнь в почве». Его опасения подтвердились. Рассматривая почву как нечто безжизненное, сельскохозяйственная деятельность разорила подземные сообщества, дающие вкус и пользу тому, что мы едим. Можно провести аналогию с медицинской наукой XX века, для которой микробы и болезнетворные бактерии были одним и тем же. Конечно, некоторые жители почвы, как и некоторые микробы нашего тела, могут вызывать недуги. Но большинство из них делают как раз обратное. Навредите микробному сообществу вашего кишечника, и ваше здоровье пострадает: возникает все больше болезней, вызванных попытками избавиться от «бактерий». Нарушьте экологическое равновесие в разноперой колонии микробов в почве – кишечнике планеты, – и здоровью растений тоже будет нанесен ущерб.

В исследовании, опубликованном в 2019 году учеными из «Агроскопа» (Agroscope) в Цюрихе, измерили масштаб урона и сравнили воздействие на грибные сообщества в корнях сельскохозяйственных культур органического (экстенсивного) и традиционного (интенсивного) земледелия. Секвенируя ДНК грибов, авторы смогли обозначить границы систем, в рамках которых взаимодествовали разные виды грибовы. Они обнаружили «заметные различия» между полями органических сельских угодий и традиционных. Там, где использовали принципы органического земледелия, микоризных сообществ не только было намного больше, но и сами грибные связи и сообщества были намного сложнее: исследователям удалось идентифицировать 27 тесно переплетенных и взаимосвязанных видов грибов, или «ключевых видов». В почве полей, где земледелие велось традиционным, интенсивным образом, не было обнаружено ни одного грибного сообщества. Во многих работах приводятся аналогичные результаты. Интенсивное земледелие, подразумевающее вспахивание и применение химических удобрений или фунгицидов, сильно сокращает количество микоризных грибов и изменяет структуру их сообществ. Земледелие более бережное – органическое или какое-либо другое – повышает разнообразие микоризных сообществ и объем грибного мицелия в почве.

Важно ли это? Большая часть истории сельского хозяйства – это история экологических жертв во имя урожая. Леса вырубаются, чтобы освободить место под пашни. Живые изгороди уничтожаются, чтобы поля становились больше. И то же самое происходит с сообществами микроорганизмов в почве. Если люди удобряют посевы при помощи химикатов, не отнимаем ли мы работу у микоризных грибов? Зачем беспокоиться о грибах, если мы «уволили» их, отказались от их обязанностей?

Микоризные грибы не только кормят растения. Ученые в «Агроскопе» описывают их как «ключевые организмы», но многие предпочитают термин «инженеры экосистем». Микоризный мицелий – это живой липкий шов, соединяющий почву воедино; уберите грибы, и землю начнет вымывать. Микоризные грибы увеличивают объем воды, который может впитать почва, сокращая на целых 50 % количество вымываемых дождями питательных веществ. Из всего углерода в почве – а его там в два раза больше, чем в растениях и в атмосфере, вместе взятых, – существенная часть заключена в твердых органических соединениях, производимых микоризными грибами. Поток углерода, попадающий в почву по микоризным каналам, поддерживает сложные пищевые сети. Помимо сотен или тысяч метров мицелия в чайной ложке здоровой почвы, там находится больше бактерий, простейших, насекомых и членистоногих, чем всех людей, когда-либо живших на планете Земля.

Микоризные грибы могут улучшить качество урожая, как демонстрировали эксперименты с базиликом, клубникой, помидорами и пшеницей. Они также могут усилить способность посевов соперничать с сорняками и увеличить их сопротивляемость болезням, подготавливая и укрепляя иммунную систему растений. Они могут сделать посевы менее уязвимыми перед засухой и жарой и более устойчивыми к засоленности почвы и тяжелым металлам. Они даже усиливают способность растений отбивать нападения насекомых-паразитов, стимулируя выработку защитных химических веществ. Список можно продолжать и дальше: в литературе полным-полно примеров тех преимуществ, которыми микоризные отношения обеспечивают растения. Однако применять эти знания на практике не всегда просто. Во-первых, микоризные связи не всегда увеличивают урожайность посевов. В некоторых случаях они могут даже ухудшить ее.