Växelbruk fungerar helt enkelt. Så långt tillbaka som i Romarriket har bönder vetat detta. När grödor roteras, växtnäring och avkastning förbättras, och bönder har mer kontroll över spridningen av sjukdomar. Men efter all denna tid, vi vet fortfarande inte varför detta händer. En ny studie i ISME Journal hjälper till att avslöja svaret.
"Det har gjorts massor av agronomiska studier där man roterar olika grödor och bara tittar på skörden av grödor över ytterligare ett år, sade Philip Poole, en professor och forskare vid John Innes Center i Storbritannien, där den nya studien utfördes. Centret är ledande inom växtgenetik.
"Problemet har varit hur man förstår hur man förändrar mikroberna, sa Poole. "Det finns upp till 50, 000 olika arter av mikrober i jorden. Eftersom de är mikroskopiska, det enda sättet vi verkligen behöver för att analysera dem är att sekvensera DNA från dem. Och det har bara varit med advent, de senaste åren, av högsekvenseringsmetoder som vi nu faktiskt kan gå in och analysera mikrobiomet [en samling av organismer på en plats] i marken. Så det har verkligen varit förändringen i DNA-sekvenseringsteknologi som har låtit oss göra det här."
Efter en omgång växtföljd, det var en modig ny mikrobiom. "Vad det berättade för oss är att olika grödor helt kan tänka om jordens mikrobiella sammansättning, sa Poole.
Poole och hans forskarkollegor började med att plantera vete i små krukor i ett kontrollerat växthus. Före och efter odling av vete, marken analyserades men förblev i stort sett oförändrad. Men efter att havre och ärter planterats i de krukorna, det var en modig ny mikrobiom. Det var en femfaldig ökning av mikrober, inklusive svampar, nematoder, och encelliga djur - som alla bidrar till jordens hälsa.
"Vad det berättade för oss är att olika grödor helt kan tänka om jordens mikrobiella sammansättning, sa Poole.
Forskningen skulle kunna användas för att utveckla växtsorter som uppmuntrar nyttiga mikrober. Poole föreställer sig till och med en punkt där bönder kan sekvensera mikrobiomet på sina individuella fält på en regelbunden basis. För just nu, fastän, som fortfarande är oöverkomligt dyrt. Sekvenseringen som Pooles team utförde var på små krukor med jord och kostade nästan $20, 000.
Poole jämför en frisk jordmikrobiom med fördelarna med tarmbakterier hos människor.
"Precis som vi nu uppskattar hur den mänskliga mikrobiomet, tarmmikrobiomet i synnerhet, har en enorm effekt på människors hälsa, Jag tror att vi börjar se att mikrobiomet i jorden som omedelbart omger rötterna, den så kallade rhizosfären, är helt avgörande för grödans produktivitet och grödans hälsa, sa Poole.
Bakterier:vad kan de inte göra?
(Bildkredit:Stephanie Vacher / Flickr)
