Влияние Trichoderma harzianum и Azospirillum brasilense на рост помидоров, качество плодов, урожайность и водную продуктивность при ограниченном орошении

Помидоры в мире, испытывающем жажду

Помидоры — одни из самых популярных овощей в мире, но их выращивание требует много воды, что становится все более серьёзной проблемой в районах, подверженных засухам. В этом исследовании проверялось, могут ли полезные почвенные микроорганизмы помочь томатным растениям сохранять продуктивность при дефиците воды, что потенциально позволит фермерам и садоводам сократить полив без ущерба для урожая или качества плодов.

Используя силу подземного мира

Учёные сосредоточились на двух полезных микроорганизмах, живущих вокруг корней растений: на грибе Trichoderma harzianum и бактерии Azospirillum brasilense. Известно, что эти организмы стимулируют рост корней, улучшают доступ к питательным веществам и повышают устойчивость растений к стрессу. В полевых экспериментах в течение двух вегетационных сезонов на севере Ирана рассаду томатов либо оставляли без обработки, либо перед посадкой погружали корни в растворы с одним или обоими микроорганизмами. Затем растения выращивали по четырём схемам полива — от обычного до только дождевого — чтобы увидеть, как микробы влияют на рост, плодоношение и эффективность превращения воды в пригодные к сбору помидоры.

Корни, листья и зелёный пигмент

Как и ожидалось, сокращение полива снизило массу корней и площадь листьев, но биологические обработки смягчали эти потери. При полном поливе растения, обработанные микроорганизмами — особенно те, которым применяли Trichoderma — формировали более массивные корни и большие листья по сравнению с необработанными растениями. Даже при сокращении воды до 75 процентов от обычного объёма, обработанные Trichoderma растения сохраняли площади листьев, сопоставимые с полностью орошаемыми контролями. Листья инокулированных растений также, как правило, содержали больше хлорофилла — зелёного пигмента, обеспечивающего фотосинтез. Более высокий уровень хлорофилла был тесно связан с большей массой корней и плодов, что указывает на то, что более здоровая листва напрямую стимулировала лучший рост и урожайность.

Сахара, цвет и сигналы стресса

Когда воды не хватало, растения меняли внутреннюю химию так, что это служило сигналом стресса. При дождевом режиме без микробной помощи в листьях накапливалось наибольшее количество защитных соединений — каротиноидов и антоцианов — а также больше глюкозы, сахарозы и общих сахаров. Эти изменения помогают растениям справляться с засухой, но были отрицательно связаны с размером корней, площадью листьев и массой плодов. Напротив, растения, получавшие биологические обработки при хорошем поливе, демонстрировали меньшее накопление сахаров и пигментов, что согласуется с меньшим уровнем стресса. Такая картина указывает на то, что микробы не просто стимулировали рост; они также помогали растениям не входить в состояние сильного стресса изначально.

Загруженность плодами, плотность и вкус

Для производителей важнейшим является вопрос о сборе урожая. И здесь снова выделялась Trichoderma. При полном поливе она обеспечивала наивысшие свежую и сухую массу плодов и наибольшую общую урожайность — примерно на 30 процентов выше, чем у необработанных растений. Примечательно, что томаты, получавшие Trichoderma при сокращении полива до 75 процентов от обычного, показывали примерно те же результаты, что и полностью орошаемые необработанные растения, что даёт основание предположить возможность экономии воды без потери урожая. Более сухие условия естественно давали более плотные плоды с большим содержанием растворимых веществ — признаки, часто связанные с более интенсивным вкусом — но при экстремальном дефиците воды урожай резко снижался. Комбинация Trichoderma и Azospirillum не всегда превосходила отдельные обработки и иногда работала хуже, вероятно из‑за конкуренции между двумя микроорганизмами в корневой зоне.

Больше помидоров на каплю

Помимо урожайности, исследователи оценили, сколько воды требуется для производства каждого килограмма помидоров. Лучшая водная продуктивность наблюдалась при использовании Trichoderma при полном поливе: примерно 180 литров воды на килограмм плодов — меньше, чем у необработанных растений или обработанных только Azospirillum. Хотя серьёзные сокращения воды по‑прежнему негативно сказывались на показателях, при умерённом дефиците микроорганизмы, особенно Trichoderma, помогали удерживать расход воды под контролем, сохраняя при этом производство. В целом исследование показывает, что использование этого полезного гриба в качестве биологического удобрения может укреплять корни томатов, сохранять листву более зелёной и давать больше плодов при тех же или немного меньших объёмах воды, предлагая многообещающий инструмент для более устойчивого выращивания помидоров в условиях засушливого климата.

Цитирование: Dehkordi, A.G., Mashayekhi, K., Mousavizadeh, S.J. et al. Effects of Trichoderma harzianum and Azospirillum brasilense on tomato growth, fruit quality, yield, and water productivity under deficit irrigation. Sci Rep 16, 7924 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39498-0

Ключевые слова: помидоры засуха, полезные микроорганизмы, биологическое удобрение, эффективность использования воды, Trichoderma