data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-6dbe9055.png"
data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/we-are-bio-logo-47f703ad.png"

МИКОРИЗНЫЕ ГРИБЫ КАК БИОСТИМУЛЯТОРЫ РАСТЕНИЙ

By: Юссеф Руфаэль, факультет сельского хозяйства, Университет Неаполя Федерико II, Италия
e-mail: youssef.rouphael@unina.it

data-src="/wp-content/themes/yootheme/cache/4-4-4-Cover-photo-7916f9c9.jpeg"

Арбускулярные микоризные грибы (АМФ) являются одними из наиболее полезных микроорганизмов, используемых в качестве биостимуляторов в сельском хозяйстве. Что делает использование АМФ более распространенным по сравнению с большинством столь же полезных симбионтов, так это то, что они способны устанавливать симбиоз почти со всеми высшими растениями и могут расти в широком диапазоне климатических условий. Микоризные грибы увеличивают протяженность корневой системы хозяина, улучшая поглощение питательных веществ растением, действуя как связующее звено между растением и минералами, которые оно не может достать в почве.

АМ-грибы прорастают в присутствии растения-хозяина. Присутствие корня растения-хозяина нарушает их состояние покоя, и образуется структура, связывающая растение с грибом. Затем происходит формирование гифальных структур и богатых липидами органов хранения в клетках растения.

Для достижения наилучших результатов искусственное внесение АМ-грибов в почву должно включать инокулят со следующими характеристиками:

  • более одного вида АМС
  • большое количество размножающихся инфекционных грибков
  • отсутствие вредителей и болезнетворных организмов
  • наличие полезных бактерий ("бактерии-помощники микоризы"), которые усиливают колонизацию корней АМФ и поглощение питательных веществ
  • использование сухих твердых пропагандистских материалов, так как доказано, что они имеют более длительный срок хранения

Практика управления сельскохозяйственными культурами (севооборот, использование органических удобрений и органическое производство) влияет на колонизацию корней AMF прямо или косвенно. Прямое воздействие происходит, когда грибы повреждаются. Косвенное воздействие, с другой стороны, является результатом практики, которая создает благоприятные или неблагоприятные условия для АМФ. Хотя влияние различных методов ведения сельского хозяйства на АМФ еще не полностью изучено, исследователи обнаружили, что севооборот и органическое производство способствуют биоразнообразию почвы и увеличению количества спор.

Практики, оказывающие негативное воздействие, включают обработку почвы, повышение доступности питательных веществ, особенно растворимого фосфора (снижает потребность в симбиозе), и использование фунгицидов.

Инокулированные культуры по-разному реагируют на такие абиотические стрессы, как засуха, засоление, дефицит питательных веществ, присутствие тяжелых металлов и неблагоприятный pH почвы, но реакция будет частично зависеть от того, где и как размножаются АМС. В целом, однако, инокулированные культуры, подвергающиеся указанным стрессам, ведут себя по-разному:

Засуха: Известно, что AMF образуют гифы на корнях растений, что увеличивает площадь поверхности корней. Это означает увеличение поверхности, через которую растение может поглощать больше питательных веществ и воды.

Соленость: Считается, что засоленность негативно влияет на АМФ. В свою очередь, было доказано, что АМС ослабляют негативное воздействие засоления на сельскохозяйственные культуры. Хотя большинство эффектов нивелируется для АМС, размножаемых на засоленных почвах, вы, скорее всего, почувствуете улучшение урожая.

Дефицит питательных веществ: Несколько исследований в недавнем прошлом выявили положительную корреляцию между инокуляцией AMF и улучшенным поглощением питательных веществ садовыми культурами. Отчасти, как было сказано выше, это связано с увеличением площади поверхности корней. Факт, что АМ-грибы лучше приспособлены к поглощению определенных типов питательных веществ, также может быть фактором, способствующим этому.

Тяжелые металлы: AMF ухудшает типичное проявление тяжелых металлов на сельскохозяйственных культурах, иммобилизуя минералы в своей биомассе и давая растению дополнительную поверхность для распределения токсичности.

Неблагоприятный pH почвы: Было показано, что культуры, инокулированные AMF, производят больше биомассы и товарного урожая, чем неинокулированные растения в одинаковых условиях pH почвы, и улучшают питательный статус катионов калия, кальция и магния, которых в кислых почвах обычно мало. Инокуляция AMF также может повысить питательный статус катионов железа, цинка, калия, фосфора и марганца, увеличить содержание хлорофилла и улучшить усвоение CO₂ в растении.

АМС может стимулировать первичный и вторичный метаболизм растения и, следовательно, биосинтез и накопление фитохимических веществ, известных также как вторичные метаболиты. Это происходит в результате того, что защита растения запускается колонизацией корней АМФ. Исследование нескольких ароматических и садовых растений было проведено для отслеживания изменений в производстве фитохимических веществ в результате инокуляции AMF, и было зарегистрировано чистое увеличение накопления липофильных и гидрофильных антиоксидантов. Некоторые растения показали повышенную концентрацию эфирных масел, в то время как другие производили больше псевдогиперицина и гиперицина. В целом, различные виды растений по-разному реагировали на инокуляцию различными видами АМС, поэтому точный подбор видов со штаммами АМС является обязательным условием для получения урожая с высоким содержанием питательных веществ.

Отличие АМФ от других биостимуляторов заключается в том, что они не ингибируются факторами окружающей среды и могут образовываться практически на всех видах растений. Сопровождая их благоприятными практиками, такими как использование органических удобрений и севооборота, пользователи могут сделать арбускулярные микоризные грибы мощной заменой широкому спектру садоводческих ресурсов. 

 

Запросить доступ ко всей научной статье, на которой основана эта тема, можно здесь:
Rouphael, Youssef, et al. "Arbuscular Mycorrhizal Fungi Act As Biostimulants In Horticultural Crops". Scientia horticulturae, v. 196, pp. 91-108. doi: 10.1016/j.scienta.2015.09.002