Органические удобрения назвали способом борьбы с патогенными бактериями в почве

Если вести устойчивое сельское хозяйство, в том числе вносить в сельскохозяйственные почвы органические удобрения и пробиотики, то можно существенно (p < 0,001) снизить обилие патогенных для человека и животных бактерий в ризосфере и сократить риски распространения опасных инфекций. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале One Earth.

Почва — крупнейший резервуар микроорганизмов на планете, и некоторые из них опасны для человека. Например, палочки сибирской язвы Bacillus anthracis и возбудитель мелиоидоза Burkholderia pseudomallei вызывают смертельно опасные инфекции при прямом контакте, а Escherichia coli и Salmonella enterica становятся причиной заболеваний после передачи по пищевой цепи. Потенциальным местообитанием для большого числа патогенных микроорганизмов может быть ризосфера (слой почвы, окружающий корни растений) почв, задействованных в сельском хозяйстве, ведь корни выделяют большое количество легкодоступных питательных веществ. Но пока этот вопрос изучался преимущественно для патогенов растений, а не человека.

Ученые под руководством Яна Синьжуня (Xinrun Yang) из Нанкинского сельскохозяйственного университета исследовали патогенную микробиоту в ризосфере сельскохозяйственных почв Евразии и Нового Света. Они проанализировали данные 79 научных публикаций по метагеномному 16S-секвенированию 2560 парных образцов основной почвы и ризосферы и выделили из них 1109751 бактериальных вариантов последовательностей ампликонов. 9516 ампликонов были определены как потенциально патогенные бактерии, из них 75 процентов оказались патогенами человека и животных, а 63 процента были обнаружены исключительно в ризосфере. Наиболее распространенным оказался оппортунистический условный патоген Pantoea agglomerans, который не вызывает заболевания у здоровых людей, но опасен для тех, чей иммунитет ослаблен.

Несмотря на то что общее бактериальное разнообразие в почве было ниже, чем в ризосфере, относительное обилие патогенов в ней было выше на 81,31 процента, а разнообразие (индекс Шеннона) — на 11,06 процента. При этом относительное обилие патогенов как в основной, так и в ризосферной почве уменьшалось с увеличением бактериального разнообразия (p < 0,001). Поддерживать такое разнообразие получалось с помощью долгосрочного внесения органических удобрений, а также инокуляции корней и посевного материала пробиотиками. Авторы отметили, что достичь высокого микробного разнообразия и снизить риски заражения людей патогенами из ризосферы можно только ведением устойчивого сельского хозяйства.

Для устойчивого сельского хозяйства важно не только микробное разнообразие, но и, например, биоразнообразие растений. Если на одном и том же поле засадить одни участки монокультурой, а другие разными видами злаков, разнотравья и бобовых, то уже через два десятилетия разница между содержаниями элементов минерального питания в почве достигнет нескольких сотен процентов.