Armuskulære Mykorrhier – Sydaustralien

nøglepunkter

• Armuskulære mykorrhier (AM) er generelt gavnlige foreninger (symbioser) mellem planterødder og specialiserede jordsvampe.
• høj am-kolonisering indikerer god jord-og afgrødesundhed.
• am-foreninger kan være den dominerende vej for optagelse af fosfor (P) og sinc (SN), men er også vigtige for andre næringsstoffer.
• næsten alle afgrødeplanter kan danne AM-foreninger undtagen lupiner og brassicas såsom raps.
• Afgrødesekvenser (lupin, raps og lange brak), der har længere perioder uden AM-planter, kan reducere næringsoptagelsen og udbyttet af følgende værtsafgrøder.
• Jordbearbejdning og fungicider reducerer am-kolonisering af afgrøder.

baggrund

Armuskulære mykorrhiser (AM) er generelt gavnlige associationer (symbioser) mellem planterødder og specialiserede jordsvampe. Chancerne er, at alle Am-svampe i en bestemt jord vil være i stand til at kolonisere alle de planter, der dyrkes der. Kun få planter danner ikke am-symbioser. Disse inkluderer raps og andre brassicas (kålfamilie), lupiner (alle andre afgrøder og græsgange er Am), roer og spinat, ellers udgør næsten alle afgrødearter disse foreninger. Høj AM-kolonisering er en vigtig indikation af god jordsundhed, selvom dette ikke altid anerkendes.

symbiosen er baseret på udveksling af næringsstoffer: svampen øger værtsrøddernes evne til at optage næringsstoffer, mens planten forsyner svampen med sukker. Det er vigtigt, at am-svampe vokser i jorden såvel som inde i rødderne, og deres fine tråde (hyfer) strækker sig og forgrener sig i jordens porer (figur 1), hvilket øger mængden af jord, hvorfra værtsplanterne kan udvinde næringsstoffer. Disse tråde virker også for at sprede symbiosen fra plante til plante og for at stabilisere jordstrukturen.

fordele ved am-symbiosen

eksperimenter har vist variation i næringsstofoptagelse, vækst eller udbytte fordele, som planter får fra AM-symbioser. Dette har resulteret i blandede synspunkter om vigtigheden af AM i Australske beskæringssystemer. Størrelsen af respons på AM afhænger af plantearten, samt på jordens næringsstoftilgængelighed og gødningsapplikationer. Arter, der viser store fordele, kan have dårligt udviklede rodsystemer og korte rodhår, og nogle kan ikke vokse ordentligt, medmindre de er AM. Disse planter modtager ‘ekstra P’ fra deres svampepartnere, så forvaltning for at øge populationerne af AM-svampe vil være umagen værd og kan resultere i gødningsbesparelser.

Figur 1: farvet hvederod, der viser am-svampestrukturer (blå).

planter som korn med meget omfattende rodsystemer og lange rodhår har høj naturlig evne til at optage næringsstoffer, og det plejede at antages, at AM-svampene ikke leverede nogen fordele. Imidlertid har nyt arbejde på jord fra Sydaustralien vist, at selv når hvede eller byg viser ringe eller ingen vækst eller udbyttefordel, kan AM-svampene levere en stor del af planten P (figur 2). Det betyder, at en subtil dialog mellem plante-og svampepartnere bestemmer, hvordan de deler næringsoptagelsesopgaverne (Smith and Smith 2010).

figur 2: andelen af p leveret til hvedeplanter via am-svampe blev ikke signifikant påvirket ved tilsætning af P (20 mg/kg jord) til jord fra Cungena, Eyre-halvøen, SA (Li et al. 2006). Finansiering fra SAGIT.

am fungal survival and management

am svampe er helt afhængige af planter for sukker og kan således ikke vokse, medmindre de kan kolonisere planterødder. Mellem afgrøder overlever de i jorden som sporer (figur 3), fine tråde (hyfer) i jord og inde i døde rodfragmenter, der fungerer som infektive enheder, når nye planter vokser. De infektive enheder overlever godt i jord, der er tør, selv ved forholdsvis høje Australske temperaturer, men også i kolde Canadiske jordarter. Når jorden genvindes, som ved sæsonens pause, spirer de infektive enheder og søger efter nye planterødder for at kolonisere og få sukker.

figur 3: sporer af AM-svampe ekstraheret fra jord. Den største er størrelsen af et pinhead.

hvis planter, der danner am-symbioser, også spirer, vil AM-svampene kolonisere rødderne, give deres plantepartnere næringsstoffer og opbygge disse gavnlige svampepopulationer til den næste cyklus. Hvis planter er fraværende eller ikke er i stand til at danne mycorrhisas, vil svampepopulationer falde og dermed ikke gavne den næste potentielle værtsafgrøde (figur 4). Denne viden danner grundlaget for praksis, der kan forbedre am-svampepopulationer.

figur 4: Am svampesporttæthed i jord havde en markant effekt på udviklingen af AM-kolonisering i korn (resultater af John Baon).

undgå bare brak, når jorden er fugtig. Mange afgrøder (f.eks. bomuld, majs, dueonpea, solsikke), der viste dårlig vækst og utilstrækkelig optagelse af P eller N efter lang bar brak i Dronningland, blev ikke tilstrækkeligt koloniseret af AM-svampe. Det samme problem vil sandsynligvis opstå efter vækst af ikke-mykorrhisale afgrøder (kål, raps, lupin). Rotationsafgrøder og græsgange, der danner am-symbioser, vil opretholde jordinfektivitet (Seymour 2009). Nogle ukrudt kan hjælpe med at opretholde levedygtige svampepopulationer i brak perioder.

Minimum jordbearbejdning er til gavn for mykorrhisale populationer og for symbiosens funktion, fordi det minimerer skader på de fine svampetråde, der ellers danner en bro mellem planter.

avlere kan spørge, om det er økonomisk muligt at anvende am-svampeinokulum, men kommerciel tilgængelighed i Australien er i øjeblikket begrænset. Kvalitetssikringsprocedurer skal sikre, at patogener ikke er til stede i AM-inokulaen, og at inokulering vil resultere i høj kolonisering af afgrøder. Test i lille skala med potentielle afgrødeværter i forskellige jordtyper anbefales, før der foretages store investeringer, og det er bedst at søge ekspertrådgivning og kende am – svampetætheden i din gårdsjord, før inokulum anvendes-kun hvor AM-svampe er i mindre antal, vil der være gavn af inokulation forventes.

yderligere læsning og referencer

Li H-Y, Smith s e, Hulay R E, Ju Y-G og Smith F A (2006) armuskulære mykorrhisale svampe bidrager til fosforoptagelse af hvede dyrket i en fosforfastgørende jord, selv i mangel af positive vækstresponser, ny Phytolog, 172: 536-543.

Seymour N (2009) Mykorrhisae og deres indflydelse på p ernæring, Australsk korn, juli August, p 23-24.

Smith SE og Smith FA (2010) ‘ rollen af armuskulære mykorrhisale svampe (AMF) i afgrødefosforernæring: et behov for
ændrede ideer’, Eyre Peninsula Farming Systems Resume 2010. s. 125 – 127.

forfatter: Sally Smith, Maria Manjarres og Andreas Smith (universitetet i Adelaide).