Mykoryza

Korzystna organizacja

Mikoryza

Mikoryzacja jest wynikiem symbiotycznego związku między grzybami g lebowymi a korzeniami roślin. Jest to możliwe, gdy hypha (aparat wegetatywny grzyba o nitkowatym wyglądzie) grzyba mikoryzowego łączy się z komórkami systemu korzeniowego rośliny.

Szacuje się,że około 95% gatunków roślin może mikoryzować z grzybami glebowymi. Ta symbioza między dwoma królestwami przynosi wiele korzyści dla wzrostu i rozwoju roślin, nawet na działce uprawnej.

Aby uniknąć zniszczenia grzybni (tkanki komórkowej składającej się ze strzępek jednego lub więcej grzybów i tworzącej sieć cyrkulacji składników odżywczych w glebie), należy wziąć pod uwagę szereg czynników pożytecznych grzybów, a tym samym zachęcania do mikoryzacji dobrych grzybów z roślinami uprawnymi.

Zasada

Arbuskularne grzyby mikoryzowe (AMF ) stanowią około 80% mikoryz u gatunków roślin, w tym roślin rolniczych i ogrodniczych. Potencjał mikoryzowy roślin różni się w zależności od gatunku: trawy(kukurydza, sorgo, proso itp.), bobowate(groch, fasola, krotalaria itp.) i alliaceae(pory, cebula itp.) to rodziny roślin, które mikoryzują najwięcej i są znane jako gatunki mikoryzotroficzne. Do tej pory nie ma dowodów na to, że Brassicaceae(kapusta, rzodkiew, rzepa, rukola itp.) i Chenopodiaceae (amarant, burak) mikoryzują z CMA.

Roślina może dostarczyć do 30% tych związków węgla (glukoza, fruktoza) z fotosyntezy, gdy grzyb dostarcza jej wodę i niezbędne minerały (N, P, K) oraz pierwiastki śladowe (Cu, Zn, Mn).

• Grzyby mikoryzowe są głównym przewodnikiem cukrów w glebie. Ich strzępki kolonizują ryzosferę i umożliwiają lepszą dystrybucję składników organicznych (enzymów, wydzielin korzeniowych itp.) w szczelinach gleby niż bakterie, które są bardziej statyczne.
• Strzępki mikoryzowe wydzielają duże ilości wydzielin z ryzosfery.
• Mikoryzy tworzą również symbiozy z bakteriami w zakresieazotu, fosforu i siarki. Wydzielają wydzieliny z rośliny, aby stymulować te bakterie wokół strzępek, co poprawia tworzenie się próchnicy.
• Zwiększa to stabilność agregatów, co pomaga chronić cząsteczki przed degradacją. Strzępki "sklejają" cząstki mineralne gleby (gliny, muły, piaski) i integrują składniki organiczne w agregaty, stabilizując je i chroniąc przed degradacją.

Mikoryza rośliny kwitnącej

Dlaczego należy chronić i promować mikoryzę?

Korzyści z mikoryzacji dla upraw i agrosystemu są wielorakie:

• Biodostępność fosforu w glebiegrzyby mikoryzowe są jedynym naturalnym źródłem fosforu dla roślin, dzięki swoim enzymom i związkom z określonymi bakteriami. Ten kluczowy pierwiastek w budowie i funkcjonowaniu żywych organizmów (błony, kwasy nukleinowe, podstawowy metabolizm) jest niezbędny do życia komórek i dobrego zdrowia roślin, zwierząt i ludzi. Co więcej, jest on mało mobilny w glebie, a bez mikoryzy rośliny bardzo szybko wyczerpują swoje miejsca zaopatrzenia (zlokalizowane między 1 a 2 mm wokół włosków absorbujących) i stają się zależne od nawozów fosforowych.
  

• Wchłanianie pierwiastków śladowychwchłanianie pierwiastków śladowych jest ułatwione, co jest korzystne dla obrony immunologicznej rośliny.

• Wiązanie azotu organicznego przez ryzobiumwiązanie azotu organicznego przez rizobia: Rośliny strączkowe są szczególnie zależne od grzybów, ponieważ potrzebują dużo fosforu, aby bakterie w ich guzkach mogły wiązać azot. Bez mikoryzy wiązanie azotu przez rośliny strączkowe byłoby bardzo ograniczone.

• Walka ze stresem wodnymgrzyby są nieocenionymi sprzymierzeńcami w adaptacji do suszy i zmian klimatycznych. W rzeczywistości grzybnia ma zdolność eksploracji gleby tysiąc razy większą niż korzenie roślin (na każdy 1 cm korzenia w glebie przypada 10 m grzybni), więc grzyby są w stanie wchłonąć wodę głębiej i bardziej poziomo w glebie. Co więcej, strzępki grzyba mają mniejszą średnicę niż strzępki korzenia (1/100 mm w porównaniu do 1/10 do 1 mm), co umożliwia im penetrację mikroporowatości gleby i znalezienie wody, która utrzymuje się tam w okresach suszy. Grzyby mikoryzowe pomagają również regulować syntezę kwasu abscysynowego (ABA), hormonu roślinnego odpowiedzialnego za zamykanie aparatów szparkowych w ciągu dnia, a tym samym za ewapotranspirację.

• Zwalczanie stresu związanego z zasoleniemgrzyby mikoryzowe: Badanie wykazało, że rośliny poddane działaniu grzybów mikoryzowych były mniej wrażliwe na zasolenie niż rośliny kontrolne. Zastosowane grzyby mikoryzowe mogły dostosować fizjologię roślin, a w konsekwencji poprawić ich wzrost i produktywność.

• Biologiczna kontrola patogenówcMA odgrywają ważną rolę w odporności roślin na patogenne bakterie glebowe i nicienie. Zaobserwowano kilka scenariuszy:
  • Bezpośrednia konkurencja: Pokrywając tkanki korzenia, grzybnia CMA zapobiega zajęciu ich miejsca przez patogeniczne gatunki grzybów i pasożytowaniu na roślinie. Jednak jej potencjał do konkurowania jest raczej niski, dlatego CMA muszą być w symbiozie z rośliną sześć miesięcy przed atakiem patogenów.
  • Faworyzowanie bakterii konkurujących z patogenami: CMA aktywują syntezę fitohormonów w roślinie, które zwiększają wydzielanie korzeni przez roślinę, zapewniając pożywienie dla populacji bakterii konkurujących z bakteriami patogennymi.
  • Udział cząsteczek obronnych: CMA syntetyzują cząsteczki toksyczne dla atakujących (polifenole, alkaloidy), enzymy obronne (proteazy, chitynazy) i składniki wzmacniające ścianę komórkową korzenia (kaloza).

• Utrzymanie struktury glebygrzyby pomagają utrzymać strukturę mineralnych i organicznych części gleby dzięki swojej grzybni i wydzielaniu glomaliny, glikoproteiny, która działa "klejąco" na składniki agregatów.

• Zdrowie człowieka: Obserwacje wykazały, że związki z CMA prowadzą do wcześniejszego owocowania drzew owocowych (jabłoni) i poprawy jakości produktów ogrodniczych (truskawek, karczochów, melonów, pomidorów itp.) ze względu na wyższe stężenie przeciwutleniaczy i cukrów.

W jaki sposób można wspierać mikoryzację na polu?

• Grzybnia jest delikatną tkanką komórkową, która rozciąga się w większości 10 cm pod powierzchnią. Rolnicy, którzy chcą zachować mikoryzę, powinni stosować praktyki, które mają jak najmniejszy wpływ na fizyczny i biologiczny stan gleby i preferować płytką uprawę.

• Nawożenie organiczne zamiast mineralnego stymuluje rozwój bakterii związanych z grzybami, a tym samym sprzyja ich rozwojowi. I odwrotnie, nawozy mineralne, które mogą być bezpośrednio wchłaniane przez rośliny, ograniczają występowanie mikoryzy. Należy unikać nawozów fosforowych, ponieważ całkowicie blokują one mikoryzację, spowalniają ekspansję CMA w glebie i pozbawiają rośliny podstawowych korzyści, jakie mogą uzyskać dzięki mikoryzie.

• Najlepszym sposobem na zachowanie mikoryzy w glebie jest pozostawienie jak największej pokrywy glebowej przy użyciu okrywy roślinnej. Im większa różnorodność gatunków roślin na działce (zarówno upraw rolnych, jak i chwastów), tym większa mikoryzacja. Możliwe jest również pozostawienie nieproduktywnych działek odłogiem, o ile system korzeniowy pozostanie na miejscu, gdy działka zostanie skoszona lub zniszczona.

• Wreszcie, jednym z kluczy do promowania mikoryzy na polach jest wprowadzenie gatunków mikoryzotroficznych do płodozmianu i jak największe jego zróżnicowanie. Rośliny rośliny strączkowe są szczególnie dobrze przystosowane do tego zadania, a także dostarczająazot dla następnej uprawy.

Korzystne praktyki	Niekorzystne praktyki
Płytka uprawa roli. Maksymalne przykrycie / pokrywa roślinna. Ugorowanie bez karczowania na koniec cyklu. Dłuższe płodozmiany. Wprowadzenie gatunków mikoryzotroficznych (trawy, rośliny strączkowe lub Alliaceae). Stosowanie nawozów organicznych(kompost, obornik, RCWitp.). Niewielka ilość lub brak fungicydów iherbicydów.	Głęboka uprawa / orka. Gołe gleby lub usuwanie ugorów. Stosowanie fosforanów i innych nawozów mineralnych. Monokultura. Wprowadzenie gatunków niemikoryzowych (Brassicaceae lub Chenopodiaceae). Intensywne stosowanie fungicydów i herbicydów.

Namnażanie i zaszczepianie grzybów mikoryzowych

Jeśli gleba została poddana głębokiej uprawie lub regularnym zabiegom grzybobójczym, warto zaszczepić nową populację CMA, aby zapewnić jej dobry start. Ważne jest, aby w miarę możliwości unikać praktyk, które są niekorzystne dla obecności grzybów mikoryzowych (patrz tabela powyżej), aby nowa populacja miała szansę osiedlić się na działce i przeprowadzić mikoryzację z roślinami.

Następnie należy wybrać populację MCA do zaszczepienia i rozmnożyć ją. Istnieje wiele szczepów, które można rozmnażać przemysłowo lub ręcznie. Istnieją 3 różne rodzaje szczepów grzybów mikoryzowych, które można rozmnażać na różne sposoby:

• Standaryzowane: Mogą być produkowane przemysłowo in vivo (w glebie, na obojętnym podłożu, w hydroponice lub aeroponice) lub in vitro (na transformowanych korzeniach). Mają szerokie spektrum kolonizacji, wysoki współczynnik namnażania i są sprzedawane w połączeniu z płynnymi nawozami biologicznymi (fertygacja), podłożami takimi jak ziemia doniczkowa, glina do powlekania nasion i do mieszania z podłożem do siewu (patrz wyniki eksperymentów na roślinach warzywnych przeprowadzonych przez CA 56).
• Wyselekcjonowane lokalnie (wymienione): Dedykowane do terytorium pochodzenia, mogą być rozmnażane w regionalnych jednostkach produkcyjnych, na różnych rodzajach gleby, w celu dostosowania do określonych warunków pedoklimatycznych.
• Rodzime (niewymienione): Przeznaczone dla małego regionu rolniczego, są rozmnażane w tradycyjny sposób przez regionalne jednostki produkcyjne lub bezpośrednio w gospodarstwie. Produkcja odbywa się w otwartym terenie lub na podłożu (żwir, pumeks, perlit).

Źródła

Część 1: Materia organiczna: skład i powstawanie, AgroLiga

• Ten artykuł pochodzi częściowo z pliku GECO: https://geco.ecophytopic.fr/geco/Concept/Mycorhize
• Ten artykuł pochodzi częściowo z dokumentu Les mycorhizes- des alliés dans l'alimentation et la protection des plantes (Mikoryzy - sprzymierzeńcy w odżywianiu i ochronie roślin)