Меню

Микориза гриба с корнями древесных растений

Микориза и ее роль в жизнедеятельности растений

Микориза – это яркий пример симбиоза грунтовых грибов с корневой системой высших растений. Из этой публикации вы узнаете о пользе и вреде такого взаимовыгодного сотрудничества в жизни сельскохозяйственных культур, ознакомитесь с особенностями проведения «микоризных вакцинаций».

Микориза простым языком

Являясь элементами одной экосистемы, все процессы жизнедеятельности микроскопических почвенных грибов и растений тесно связаны между собой. Википедия точно указывает на определение, что такое микориза в биологии.

Более простым и понятным языком данное явление можно описать так. В процессе фотосинтеза растение производит растительные сахара, которые частично выделяются в почву. Глюкоза привлекает микроскопические микоризообразующие грибы, так как является для них питательной средой. Расселяясь на корневой системе растений почвенные грибы снабжают растения питательными веществами, добытыми из разных слоев грунта.

Выгода такой симбиотической ассоциации налицо:

  1. Грибы получают постоянное питание в виде растительных сахаров.
  2. У растений значительно увеличивается способность получать влагу и минеральные элементы из почвы, что делает их сильнее, устойчивее к неблагоприятным факторам и грибковым болезням.

Микориза гриба представляет собой гифы – тончайшие абсорбирующие нити, способные добывать из земли ценнейшие питательные вещества, влагу, микро – и макроэлементы. Гифы грибницы, распространяющиеся по большой территории, играют роль своеобразного «природного насоса», который выкачивает из почвы питательные вещества и влагу. Взамен, грибы получают регулярное питание в виде растительных сахаров.

Существующие типы микоризы

В зависимости от принципа распределения гифов на корневой системе растения, микориза может быть трех типов:

  1. Эндотрофная, при которой гифы проникают непосредственно в клетки растения. Эндо-микориза формируется в корневой системе симбионта и дополнительно питает растение полезными веществами.
  2. Эктотрофная, при которой гифы мицелия оплетают корни растения, не проникая в их структуру. Экто-микориза менее эффективна для культур, так как несет больше пользы грибнице, питая ее выделяющимися в почву сахарами. В процессе жизнедеятельности грибы выделяют в почву особую разновидность белка – гламолин, способствующий росту корневой системы растения.
  3. Смешанная (эктоэндотрофная). Абсорбирующие волокна создают вокруг корней своеобразный чехол и частично проникают в клетки корневой системы растения-симбионта.

По заявлениям ученых, в природе более 90% всех растений имеют микоризу. Большинство культурных, плодовых и декоративных растений заражены эндо-микоризой, что дает ощутимую пользу в развитии сельскохозяйственных культур. Внешняя микориза гриба характерна для большинства хвойников, встречается на корневой системе деревьев произрастающих в парковых зонах и лесах.

Польза микоризы

Постепенное перенаселение планеты влечет за собой неизбежную нехватку ресурсов и средств к существованию. Еще несколько десятилетий назад все технологии в сельском хозяйстве были нацелены на увеличении эффективности удобрений, применении различных химических средств стимулирующих рост культур, использовании искусственно выведенных высокопродуктивных сортов. По заявлениям ученых, в настоящее время, достигнут предел в эффективности данных технологий. Именно поэтому, сегодня микориза является реальным решением, позволяющим повысить урожайность культур, используя естественные возможности экосистемы.

Итак, непатогенные почвенные грибы образуют микоризу с корнями растений. Независимо от типа, данное явление оказывает ощутимую пользу на культуры, воздействуя на них, как естественный стимулятор роста и мощный иммуномодулятор. Уже сегодня некоторые компании активно используют искусственное заражение сельскохозяйственных культур грибам, значительно увеличивая урожайность без применения дорогостоящих минеральных удобрений и химически активных препаратов. Высокую эффективность данный метод показал при выращивании растений на бедных питательными веществами и влагой почвах.

В качестве промежуточного вывода попробуем перечислить основные достоинства микоризы:

  • значительное увеличение всасывающей способности растений;
  • накапливание влаги;
  • снабжение растения питательными веществами;
  • повышение устойчивости культур к грибковым инфекциям;
  • увеличение скорости роста, развития и урожайности;
  • улучшение структуры почвы;
  • снижение кислотности грунта.

Кроме вышеперечисленных преимуществ у растений, зараженных микоризой наблюдается повышенная устойчивость к некоторым патогенным микроорганизмам, увеличивается иммунитет, улучшается качество плодов.

Искусственное микоризное заражение

По утверждениям микологов и ботаников, сотрудничество грибов с растениями находят в слоях, образованных около 450 млн. лет назад. Какие грибы образуют микоризу? Практически все, однако, для правильного взаимодействия различным культурам подходят строго определенные смеси, в состав которых могут входить даже съедобные грибы.

Читайте также:  К растениям относятся следующие живые организмы кувшинку

Микоризообразующими грибами являются практически все шляпочные грибы, в том числе и всем нам знакомые обитатели хвойных и лиственных лесов:

Даже большинство ядовитых грибов также живут в тесном содружестве с растениями, поставляя их корневой системе влагу и полезные вещества.

Важно понимать, что грибы не просто растут по соседству с конкретным растением! Правильное соседство имеет для развития плодовых тел важнейшее значение. Зачастую, сотрудничество гриба с избранным растением отражается в его названии: подберезовик, подольшанник и пр.

Не образуют микоризу грибы-паразиты. Например: трутовики, вешенки и опята, живущие не на корнях, а на стволе растения. Многие спрашивают, шампиньон образует микоризу? Ответ нет! Именно поэтому его легко разводить в искусственных условиях, ведь гриб не требует соседства с конкретным деревом или растением.

Сегодня существуют участки, где микориза уничтожена вследствие техногенных катастроф и регулярного воздействия на почву химическими препаратами. Для того чтобы оказать помощь растениям специалисты рекомендуют заражать почву микоризными грибами или делать молодым культурам микоризные прививки. Вакцина представляет собой адаптированную для различных растений грунтосмесь. Входит в микоризный субстрат грибница, споры и живые гифы микоризных грибов.

Вакцинация проводится на одном месте только один раз и только соответствующим субстратом.

Сегодня, на отечественном сельскохозяйственном рынке широко представлены микоризные субстраты для улучшения роста комнатных цветов, балконных, клумбовых и садовых растений, овощных культур.

Правила вакцинации растений микоризными грибами

«Прививку» со спорами и грибницей микоризных грибов следует вносить в почву осенью после сбора урожая. В отличие от большинства садово-огородных культур грибница не входит в состояние покоя в холодное время года. За зимние месяцы грибы образуют микоризу с корневой системой растений. Весной уже будут видны первые положительные результаты такой вакцинации.

Микоризные прививки успешно применяются при пересадке молодых растений на «постоянное место жительства». Соседство с грибницей уменьшит стресс, ускорит укоренение и развитие культуры. При пересадке комнатных растений порошок вводят в почвенный субстрат. Если применяется препарат в жидкой форме, тогда его набирают в шприц. Вводят суспензию непосредственно в прикорневую зону растения.

В течение 60 дней после вакцинации нельзя использовать удобрения, пестициды и фунгициды. Это необходимо чтобы не спровоцировать угнетение развития грибницы.

В заключении подведем итоги данной публикации:

  1. Микориза является естественным процессом обоюдовыгодного сотрудничества между грибами и растением.
  2. Симбиоз позволяет значительно ускорить процесс развития растений и улучшает их защитные функции. Увеличивает урожайность сельскохозяйственных культур, плодовых, лиственных, декоративных деревьев и кустарников.
  3. Микоризу образуют все шляпочные грибы кроме паразитов. Шампиньон не образует микоризу и его мицелий. Поэтому он не может быть использован в качестве составляющей микоризной вакцины!

Прививки садово-огородных культур препаратами с живыми спорами позволят значительно сократить количество поливов и использование удобрений.

Источник

Микориза – взаимовыгодное содружество гриба и корня

Задумывались ли Вы когда-нибудь, насколько все гармонично устроено в природе?

Влага испаряется, но тут же возвращается в виде осадков, растения используют для роста органику почвы, но, отмирая, сами превращаются в органику и т.д. Возьмем, к примеру, почву. Это огромный, четко сбалансированный микромир, в котором каждый вид микроорганизмов имеет свое место и свое значение. Слаженное взаимодействие различных биологических сообществ помогает удерживать баланс, не позволяет господствовать одному виду в ущерб другим.

И так до тех пор, пока в процесс не вмешивается человек. Мы пашем, сеем, обильно удобряем почву, будучи полностью уверенными в том, что это на пользу почве, на пользу нашим растениям. Ведь главная цель – это урожай. Чем больше, тем лучше. Возникающие попутно проблемы, такие как болезни, вредители, стрессы мы связываем с враждебным действием каких-то сил извне, но никак не со своим активным вмешательством в жизнь почвы. В результате мы все больше вкладываем усилий и денег, а результат либо тот же, либо все хуже и хуже. И тогда наступает прозрение: «А ведь недаром же Природа все так устроила?»

Читайте также:  Растение лофант описание о нем

Ведь если взять нетронутые, девственные леса или непаханую землю, то в них и влага всегда есть, и растения растут и плодоносят, хотя никто их не подкармливает, да и растения на таких участках здоровые и вредителей там почти нет.

В чем же причина?

А причина в сохранении баланса видов и развитии тех самых благоприятных содружеств, которые приносят взаимную выгоду всем почвенным обитателям.
Одно из таких благоприятных содружеств получило название «МИКОРИЗА».

Что же такое «микориза»?

Это взаимовыгодное содружество гриба и корня. Происходит от греческого « mykes » – гриб и « rhiza » – корень. «Грибокорень».

Элементарные примеры микоризации, которые встречаются в природе: осина — подосиновик, береза — подберезовик, сосна — боровик и т.д. То есть микориза – это своеобразный симбиоз между грибами и корнями растений. Этот симбиоз имеет огромное значение для питания растений. Более 90% всех покрытосеменных образуют микоризу.

Почему же так важна микориза и в чем ее положительное влияние на растения?

Вступая в «содружество», гриб и корень обеспечивают комфортную жизнедеятельность друг друга. В процессе фотосинтеза в корнях растений накапливаются углеводы, которыми растение делится с грибом. В свою очередь гриб, колонизируя корни, выполняет функцию посредника между растением и почвой. Разросшаяся грибница способна увеличить объем общей поглощающей поверхности корня растения в тысячи раз.

Окутывая собой корень, гриб защищает его от почвенных патогенов, сохраняет водный баланс растения, обеспечивает питание доступным фосфором и азотом, аккумулирует тяжелые металлы.

Существует четыре основных типа микоризы

Эндомикориза

Основное отличие эндотрофной микоризы в том, что гифы гриба проникают в клетки коры корня через поры. На поверхности корня микориза выражена слабо, то есть вся основная часть гриба находится внутри корня. В клетках корня могут образовываться скопления гиф гриба в виде клубков. Гифы могут разветвляться внутри клетки – эти образования называются арбускулами.

Арбускулярная микориза (АМ) – один из типов микоризы, относящийся к эндомикоризе.

  • Считается одним из самых древних, благодаря АМ произошла колонизация суши наземными растениями.
  • Характеризуется образованием арбускул внутри кортикальных клеток корня.
  • Формируется между растением-хозяином и облигатными симбиотическими грибами Glomeromycota.

Эктомикориза (ECM)

Эктотрофная микориза возникает, когда гифы гриба оплетают корень плотной сетью, образуя или чехол, или микоризные трубки. Гифы гриба проникают сквозь ризодерму корня и распространяются по межклетникам, не проникая в клетки. Для такого типа микоризы характерно отсутствие корневых волосков и редукция корневого чехлика вплоть до одного-двух слоёв клеток. Гифы гриба разделяют корень на зоны (в виде сети гиф – сеть Гартига).

Экто-эндомикориза

  • Сочетает в себе признаки эндо- и эктомикоризы. Возможен переход между эктомикоризой и эндомикоризой. Присуща растениям из семейства орхидных.

Эрикоидная микориза (ERM), вересковая

  • Узкоспециализированная, ограничивается представителями Ericaceae, характеризуется колонизацией гифами только эпидермиса.

Наиболее широкое, почти универсальное распространение имеет эндомикориза, которая характерна для большинства травянистых растений, многих плодовых деревьев и кустарников.
Корни практически всех сельскохозяйственных культур вступают во взаимодействие с грибами, образующими микоризу арбускулярного типа (АМ). Исключение составляют представители семейств крестоцветных и маревых (свекла, шпинат), а также осоковых.

Заражать спорами гриба-симбиота можно как посевной, посадочный материал, так и корневую систему уже вегетирующих растений.

Есть несколько очень важных моментов, которые нужно учесть на начальном этапе для того, чтобы микоризное партнерство состоялось:

  • Наличие влаги в прикорневой зоне.
  • Температура почвы не ниже 18оС.
  • Наличие в почве растворимых фосфатов не более 8%.
  • рН почвы не ниже 5.3.
  • Защита грибного препарата или обработанных растений (посадочного материала) от активного ультрафиолетового излучения, т.к ультрафиолет губительно воздействует на споры.
Читайте также:  Репейник это семя или растение

После того как гриб, благодаря выделениям корневой системы, активизируется и вступит с ней в контакт, он становится практически неуязвимым. Единственным условием его развития является наличие активно действующей корневой системы партнера.

Гифы гриба, проникая в мельчайшие частицы почвы, поставляют корню воду с растворенными в ней питательными веществами.

Каждый участок гиф выполняет свою, четко обозначенную функцию:

  • Терминальные почвенные гифы, более тонкие по сравнению с корневыми волосками, поглощают из почвы минеральные вещества и воду, проникая в недоступные для растения поры почвы.
  • Ризоморфы – толстые, протяженные гифы, транспортирующие минеральные вещества, аминокислоты и воду к растению и углеводы от растения.
  • Интрарадикальные гифы непосредственно производят обмен веществами между растительными клетками и мицелием.

Результаты микоризного партнерства растений с АМ грибами:

За счет выходящих из корней гиф гриба, всасывающая поверхность, соответственно и площадь питания корня, увеличиваются в 10-50 раз.
Кроме фосфора, гриб переводит другие нерастворимые и трудно растворимые питательные элементы в доступную для растения форму.
Вместе с питательными элементами из почвы растения используют также биологически активные вещества, продуцируемые грибом. Значительно увеличивается концентрация фитогормонов, что приводит к активизации роста растений.
Микоризированные корни обладают устойчивостью к воздействию почвенных патогенов. Гриб индуцирует синтез защитных фенолов-флавоноидов в растительных клетках.
Микоризация способствует созданию дополнительных микоризных сообществ с клубеньковыми и другими почвенными бактериями, другими грибами-симбиотами и другими, растущими в зоне действия системы растениями. Эта система получила название «единая микоризная сеть» – СМN. Единая микоризная сеть распределяет углерод внутри экосистемы, осуществляет питание и перераспределение азота, фосфора и воды между растениями-партнерами, усиливает транспирацию и повышает резистентность к засухе.
Микоризированные растения становятся более устойчивыми к засухе, т.к. грибы адаптированы к более низким значениям свободной влаги в среде, чем растения, и за счет развитой грибницы способны извлекать влагу из более глубоких слоев почвы, а также из микрочастиц, в которые корневая система неспособна сама проникнуть.
Микоризированные растения более устойчивы к повышенному уровню тяжелых металлов в почве, поэтому микоризация показывает очень хорошие результаты на загрязненных территориях.
АМ грибы улучшают агрегатное состояние почвы. Помимо скрепления почвенных частиц образованной грибами мицелиальной сетью, они накапливают в почве гликопротеин-гломатин, который на 60% состоит из углерода. Гломатин обуславливает склеивание агрегатов почвы и повышает их гидрофобность.

Области применения микоризы:

  • Сельское хозяйство: бахчевые, цитрусовые, зерновые культуры, фруктовые деревья, овощи, ягоды, комнатные растения, цветы, кормовые травы.
  • Городское коммунальное хозяйство и ландшафтный дизайн: озеленение скверов, лужаек, клумб, парков, футбольных полей, спортивных площадок и т.д.
  • Лесное хозяйство: восстановление лесов, борьба с усыханием, получение качественных саженцев.
  • Укрепление дамб и фортификационных сооружений.
  • Восстановление загрязненных территорий в местах экологических катастроф.
  • Выращивание саженцев, кустов, цветов, лекарственных трав.
  • Восстановление сельхозугодий.
  • Омоложение плодовых деревьев и кустарников.

Тема микоризации в Украине пока не популярна и мало изучена. На аграрном рынке существует несколько зарубежных препаратов на основе арбускулярных грибов Гломусов, но у них довольно высокая цена.

Над этой темой трудятся ученые Института ботаники имени Н. Г. Холодного НААН, Львовского лесотехнического университета и других научных учреждений. Для создания препаратов наши ученные используют не только традиционные грибы семейства Гломус, но экспериментируют и с представителями других семейств.

В 2016 г. подана заявка на «Державну реєстрацію..» отечественного микоризообразующего препарата на основе арбускулярно-микоризного гриба Tuber melanosporum – черного трюфеля, который показал отличные результаты в испытаниях на бобовых (сое, горохе, люцерне), овощных (луке, чесноке, томатах, перце), картофеле, зерновых культурах, подсолнечнике, кукурузе, ягодных и орехоплодных культурах, на лесных деревьях хвойных и лиственных пород.

Первый и очень важный шаг уже сделан. Впереди еще много перспективных и интересных разработок.

Источник