Sienijuuri

Hyödyllinen organismi

Mycorrhizae

Mykorrhizaatio on maaperän sienten ja kasvien juurien välisen symbioottisen yhteyden tulos. Se mahdollistuu, kun hyfa (sienen kasvullinen laite, jolla on säikeinen ulkonäkö) mykorritsasienen solukko liittyy kasvin juuriston soluihin.

On arvioitu, että noin 95 prosenttia kasvilajeista voi mykorritsoida maaperän sienten kanssa. Tästä kahden valtakunnan välisestä symbioosista on monia etuja kasvien kasvulle ja kehitykselle, jopa peltolohkolla.

Useita tekijöitä on otettava huomioon, jos halutaan välttää sienirihmaston (solukudos, joka muodostuu yhden tai useamman sienen sienirihmastosta ja joka muodostaa verkoston ravinteiden kierrättämiseksi maaperässä ) tuhoaminen hyödyllisiä sieniä ja siten edistää hyvien sienien mykorritsoitumista viljelykasvien kanssa.

Periaate

Arbuskulaariset mykorritsasienet (AMF ) muodostavat noin 80 prosenttia kasvilajien, myös maatalous- ja puutarhakasvien, mykorritsoista. Kasvien mykorritsointimahdollisuudet vaihtelevat lajeittain: heinäkasvit(maissi, durra, hirssi jne.), sienikasvit( fabaceae )(herneet, pavut, crotalaria jne.) ja alliaceae(purjo, sipuli jne.) ovat kasvisperheitä, jotka mykorritsoivat eniten, ja niitä kutsutaan mykorritsotrofisiksi lajeiksi. Toistaiseksi ei ole todisteita siitä, että Brassicaceae(kaali, retiisi, nauris, rucola jne.) ja Chenopodiaceae (amarantti, punajuuri ) mykorritsoivat CMA:n kanssa.

Kasvi voi tuottaa jopa 30 prosenttia näistä hiiliyhdisteistä (glukoosi, fruktoosi) fotosynteesistä, kun sieni toimittaa sille vettä ja välttämättömiä mineraaleja (N, P, K) ja hivenaineita (Cu, Zn, Mn).

• Mykorritsasienet ovat merkittävä sokerien välittäjä maaperässä. Niiden sienihyfat kolonisoivat ritsosfäärin ja mahdollistavat orgaanisten ainesosien (entsyymien, juurten eritteiden jne.) paremman jakautumisen maaperän väleihin kuin bakteerit, jotka ovat staattisempia.
• Mykorritsahyfat erittävät suuria määriä eksudaattia juuristosfääristä.
• Mykorritsat muodostavat myös symbiooseja bakteerien kanssatypen, fosforin ja rikin osalta. Ne erittävät kasvista eritteitä stimuloidakseen näitä bakteereja hyfojen ympärillä, mikä parantaa humuksen muodostumista.
• Se lisää aggregaattien vakautta, mikä auttaa suojaamaan molekyylejä hajoamiselta. Hyfat "liimaavat" maaperän mineraalihiukkasia (savet, silttiset aineet, hiekat) ja integroivat orgaaniset komponentit aggregaatteihin vakauttaakseen niitä ja suojatakseen niitä hajoamiselta.

Kukkivien kasvien mykorritsan kasvusto

Miksi suojella ja edistää mykorritsointia?

Mykorrhoosin hyödyt viljelykasveille ja maatalousjärjestelmälle ovat moninaiset:

• Maaperän fosforin biosaatavuusmykorritsasienet ovat ainoat luonnolliset fosforin lähteet kasveille, kiitos niiden entsyymien ja yhteyksien erityisten bakteerien kanssa. Tämä elävien organismien (kalvot, nukleiinihapot, perusaineenvaihdunta) rakenteen ja toiminnan kannalta keskeinen ainesosa on välttämätön solujen elämälle sekä kasvien, eläinten ja ihmisten terveydelle. Lisäksi se ei ole maaperässä kovin liikkuva, ja ilman mykorritsaa kasvit kuluttavat nopeasti varastointikohdat (jotka sijaitsevat 1-2 mm:n etäisyydellä imukarvojen ympärillä) ja tulevat riippuvaisiksi fosfaattilannoitteista.
  

• Hivenaineiden imeytyminenhivenaineiden imeytyminen helpottuu, mikä on hyväksi kasvin immuunijärjestelmälle.

• Orgaanisen typen sitominen rhizobiumin avullaorgaanisen typen sitominen rhizobioiden avulla: Palkokasvit ovat erityisen riippuvaisia sienistä, koska ne tarvitsevat paljon fosforia, jotta niiden kyhmyissä olevat bakteerit voivat sitoa typpeä. Ilman mykorritsoja palkokasvien typen sidonta olisi hyvin vähäistä.

• Vesistressin torjuntasienet ovat korvaamattomia liittolaisia kuivuuteen ja ilmastonmuutokseen sopeutumisessa. Itse asiassa sienirihmastolla on tuhat kertaa suurempi kyky tutkia maaperää kuin kasvin juurilla (jokaista 1 cm:n juurta kohden maaperässä on 10 m sienirihmastoa), joten sienet pystyvät imemään vettä syvemmältä ja horisontaalisesti maaperästä. Lisäksi sieni on halkaisijaltaan pienempi kuin juuri (1/100 millimetriä verrattuna 1/10-1 millimetriin), minkä ansiosta sienet pystyvät tunkeutumaan maaperän mikrohuokosiin ja löytämään sieltä vettä kuivina kausina. Mykorritsasienet auttavat myös säätelemään abskisiinihapon (ABA) synteesiä. ABA on kasvihormoni, joka on vastuussa kasvien silmäkuoppien sulkeutumisesta päivällä ja siten haihdutuksesta.

• Suolastressin torjuntamykorritsasienet: Tutkimus osoitti, että kasvit, jotka olivat saaneet mykorritsasieniä, olivat vähemmän herkkiä suolapitoisuudelle kuin vertailukasvit. Käytetyt mykorritsasienet saattoivat säätää kasvien fysiologiaa ja siten parantaa niiden kasvua ja tuottavuutta.

• Patogeenienbiologinen torjunta mCA:lla on merkittävä rooli kasvien immuniteetissa maaperän bakteeripatogeeneja ja sukkulamatoja vastaan. On havaittu useita skenaarioita:
  • Suora kilpailu: Peittämällä juurikudokset CMA:iden myseeli estää patogeenisiä sienilajeja ottamasta niiden paikkaa ja loisimasta kasvia. Sen kilpailupotentiaali on kuitenkin melko vähäinen, minkä vuoksi CMA:iden on oltava symbioosissa kasvin kanssa kuusi kuukautta ennen patogeenien hyökkäystä.
  • Patogeenien kanssa kilpailevien bakteerien suosiminen: CMA:t aktivoivat kasvin fytohormonien synteesiä, joka lisää kasvin juurten eritteitä ja tarjoaa ravintoa patogeenisten bakteerien kanssa kilpaileville bakteeripopulaatioille.
  • Puolustusmolekyylien tuottaminen: CMA:t syntetisoivat hyökkääjille myrkyllisiä molekyylejä (polyfenolit, alkaloidit), puolustusentsyymejä (proteaasit, kitinaasit) ja juuren soluseinää vahvistavia komponentteja (kalloosi).

• Maaperän rakenteen ylläpitäminensienet auttavat ylläpitämään maaperän mineraalisten ja orgaanisten osien rakennetta niiden sienirihmaston ja glomaliinin, glykoproteiinin, erittymisen ansiosta, jolla on "liimavaikutus" aggregaattien osiin.

• Ihmisten terveys: Havainnot ovat osoittaneet, että CMA-yhdyskuntien ansiosta hedelmäpuiden (omenapuut) hedelmät kypsyvät aikaisemmin ja puutarhatuotteiden (mansikat, latva-artisokat, melonit, tomaatit jne.) laatu paranee, koska niiden antioksidantti- ja sokeripitoisuus on suurempi.

Miten mykorritsointia voidaan edistää pellolla?

• Mykorritsa on hauras solukudos, joka ulottuu suurimmaksi osaksi 10 cm pinnan alapuolelle. Maanviljelijöiden, jotka haluavat säilyttää mykorritsan, olisi sovellettava käytäntöjä, jotka vaikuttavat mahdollisimman vähän maan fysikaaliseen ja biologiseen tilaan, ja suosittava matalaa viljelyä.

• Orgaaninen lannoitus kiv ennäislannoituksen sijasta edistää sieniin liittyvien bakteerien kehitystä ja edistää siten sienien kehitystä. Sitä vastoin kivennäislannoitteet, jotka voivat imeytyä suoraan kasveihin, rajoittavat mykorritsojen esiintymistä. Fosfaattilannoitteita on vältettävä, sillä ne estävät mykorritsoitumisen kokonaan, hidastavat CMA:n leviämistä maaperässä ja vievät kasveilta ne olennaiset hyödyt, joita ne saisivat mykorritsasta.

• Ihannetapauksessa paras tapa säilyttää mykorritsat maaperässä on jättää mahdollisimman paljon maanpeitettä käyttämällä kasvipeite. Mitä suurempi kasvilajien monimuotoisuus lohkolla on (sekä viljelykasvien että rikkakasvien), sitä suurempi on mykorritsoituminen. Myös tuottamattomat lohkot voidaan jättää kesannolle, kunhan juuristo säilyy, kun lohko niitetään tai tuhotaan.

• Lopuksi, yksi avain mykorritsan edistämiseen pelloilla on mykorritsotrofisten lajien lisääminen viljelykiertoon ja sen monipuolistaminen mahdollisimman paljon. palkokasvit soveltuvat erityisen hyvin tähän tehtävään, ja lisäksi ne tuottavattyppeä seuraavalle sadolle.

Suotuisat käytännöt	Epäsuotuisat käytännöt
Matala maanmuokkaus. Maksimaalinen peittävyys / kasvipeitteisyys. Kesanto ilman raivausta jakson lopussa. Pidemmät viljelykierrot. Mykorritsotrofisten lajien (heinäkasvit, palkokasvit tai Alliaceae) käyttöönotto. Orgaanisten lannoitteiden käyttö(komposti, lanta, RCWjne.). Sieni- jarikkakasvien torjunta-aineiden käyttö vähäinen tai olematon.	Syvä maanmuokkaus / kyntö. Paljas maa tai kesantomaiden poistaminen. Fosfaatti- ja muiden mineraalilannoitteiden käyttö. Monokulttuuri. Muiden kuin sienimyrkkysienilajien (Brassicaceae tai Chenopodiaceae) käyttöönotto. Sieni- ja rikkakasvien torjunta-aineiden runsas käyttö.

Mykorritsasienien lisääminen ja istuttaminen

Jos maaperää on muokattu syvälle tai käsitelty säännöllisesti sienillä, voi olla syytä istuttaa uusi CMA-populaatio, jotta se pääsee hyvään alkuun. On tärkeää välttää mahdollisuuksien mukaan käytäntöjä, jotka ovat epäsuotuisia mykorritsasienten esiintymiselle (ks. edellä oleva taulukko), jotta uudella populaatiolla on mahdollisuus asettua kasvupaikalle ja tehdä mykorritsointia kasvien kanssa.

Seuraavaksi on valittava inokuloitava MCA-populaatio ja monistettava se. On olemassa lukuisia kantoja, joita voidaan lisätä teollisesti tai käsin. Mykorritsasienikantoja on 3 erilaista alkuperää, joita voidaan lisätä monin eri tavoin:

• Standardoidut: Näitä voidaan tuottaa teollisesti in vivo (maaperässä, inertillä alustalla, vesiviljelyssä tai aeroponiikassa) tai in vitro (muunnetuilla juurilla). Niillä on laaja kolonisaatiospektri ja suuri lisääntymisnopeus, ja niitä markkinoidaan yhdessä nestemäisten biolannoitteiden (lannoituskastelu), substraattien, kuten ruukkumullan ja saven kanssa siementen päällystämiseen sekä kylvösubstraattiin sekoitettavina (ks. CA 56:n vihanneskasveilla tekemien kokeiden tulokset ).
• Paikallisesti valitut (luetteloidut): Alkuperäalueelleen omistautuneet lajikkeet voidaan lisätä alueellisissa tuotantoyksiköissä erityyppisillä maaperätyypeillä, jotta ne voidaan mukauttaa erityisiin kasvuklimaattisiin olosuhteisiin.
• Kotoperäiset (ei lueteltu): Ne ovat sidoksissa pieneen maatalousalueeseen, ja niitä lisätään perinteisellä tavalla alueellisissa tuotantoyksiköissä tai suoraan maatilalla. Tuotanto tapahtuu avomaalla tai alustalla (sora, hohkakivi, perliitti).

Lähteet

Osa 1: Orgaaninen aines: koostumus ja muodostuminen, AgroLeague

• Tämä artikkeli on osittain peräisin GECO-tiedostosta: https://geco.ecophytopic.fr/geco/Concept/Mycorhize
• Tämä artikkeli on osittain peräisin asiakirjasta Les mycorhizes- des alliés dans l'alimentation et la protection des plantes (Mykorritsat - liittolaiset kasvien ravitsemuksessa ja suojelussa)