Arbuscularis mikorrhizák – Dél-Ausztrália

kulcsfontosságú pontok

• az Arbuscularis mikorrhizák (AM) általában hasznos asszociációk (szimbiózisok) a növényi gyökerek és a speciális talajgombák között.
• a magas AM kolonizáció jó talaj-és növényegészségre utal.
• az AM asszociációk lehetnek a foszfor (P) és a cink (Zn) felvételének domináns útvonalai, de más tápanyagok szempontjából is fontosak.
• szinte minden növény alkot AM asszociációkat, kivéve a csillagfürtöt és a káposztaféléket, például a repce.
• az AM növények nélkül hosszabb ideig tartó Terméssorozatok (csillagfürt, repce és hosszú ugarok) csökkenthetik a következő gazdanövények tápanyagfelvételét és hozamát.
• a talajművelés és a gombaölő szerek csökkentik a növények AM kolonizációját.

háttér

az Arbuscularis mikorrhizák (AM) általában hasznos asszociációk (szimbiózisok) a növényi gyökerek és a speciális talajgombák között. Az esélye, hogy az összes AM gombák bármely adott talajban képes lesz megtelepedni az összes növény, hogy termesztik ott. Csak néhány növény nem alkot am szimbiózist. Ezek közé tartozik a repce és más káposztafélék (káposzta család), csillagfürt (minden más növény és legelő hüvelyesek AM), répa és spenót, egyébként gyakorlatilag minden növényfaj alkotja ezeket az asszociációkat. A magas AM kolonizáció a talaj jó egészségének fontos jele, bár ezt nem mindig ismerik el.

a szimbiózis a tápanyagok cseréjén alapul: a gomba növeli a gazda gyökereinek tápanyagfelvételi képességét, míg a növény cukrokkal látja el a gombát. Fontos, hogy az AM gombák a talajban és a gyökerek belsejében nőnek, és finom szálaik (hifák) kiterjednek és elágaznak a talaj pórusaiban (1.ábra), növelve a talaj mennyiségét, amelyből a gazdanövények kivonhatják a tápanyagokat. Ezek a szálak a szimbiózis növényről növényre történő terjesztését és a talajszerkezet stabilizálását is szolgálják.

az AM szimbiózis előnyei

a kísérletek kimutatták a tápanyagok felvételének, növekedésének vagy hozamának változását, amelyet a növények az AM szimbiózisokból kapnak. Ez vegyes nézeteket eredményezett az AM fontosságáról az Ausztrál növénytermesztési rendszerekben. Az AM-re adott válasz nagysága függ a növényfajtól, valamint a talaj tápanyag-hozzáférhetőségétől és a műtrágya alkalmazásától. Azok a fajok, amelyek nagy előnyöket mutatnak, gyengén fejlett gyökérrendszerekkel és rövid gyökérszőrrel rendelkezhetnek,és egyesek nem tudnak megfelelően növekedni, hacsak nem AM. Ezek a növények ‘extra P’ – t kapnak gombapartnereiktől, így az AM gombák populációinak növelése érdemes lesz, és műtrágyamegtakarítást eredményezhet.

1. ábra: foltos búzagyökér, amely am gombás struktúrákat mutat (kék).

az olyan növények, mint a nagyon kiterjedt gyökérrendszerrel és hosszú gyökérszőrrel rendelkező gabonafélék, magas természetes képességgel rendelkeznek a tápanyagok felvételére, és korábban azt hitték, hogy az AM gombák nem nyújtanak semmilyen előnyt. A dél-ausztráliai talajokon végzett új munkák azonban azt mutatták, hogy még akkor is, ha a búza vagy az árpa alig vagy egyáltalán nem mutat növekedést vagy terméshozamot, az AM gombák a növény nagy részét szállíthatják P (2.ábra). Ez azt jelenti, hogy a növényi és gombás partnerek közötti finom párbeszéd határozza meg, hogyan osztják meg a tápanyagfelvételi feladatokat (Smith and Smith 2010).

2. ábra: az AM gombákon keresztül a búzanövényekbe szállított P arányát nem befolyásolta szignifikánsan a P (20 mg/kg talaj) hozzáadása a cungena, Eyre-félsziget, SA (Li et al. 2006). Finanszírozás a SAGIT-tól.

AM gombák túlélése és kezelése

AM gombák teljes mértékben függnek a növényektől a cukrok szempontjából, és így nem tudnak növekedni, hacsak nem képesek kolonizálni a növényi gyökereket. A növények között spórák (3.ábra), finom szálak (hifák) maradnak fenn a talajban és az elhalt gyökérdarabok belsejében, amelyek fertőző egységként működnek, amikor új növények nőnek. A fertőző egységek jól élnek a száraz talajban, még meglehetősen magas Ausztrál hőmérsékleten, de hideg Kanadai talajban is. Amikor a talajt újra nedvesítik, mint a szezon szünetében, a fertőző egységek csíráznak, és új növényi gyökereket keresnek, hogy megtelepedjenek és cukrot kapjanak.

3. ábra: a talajból kivont AM gombák spórái. A legnagyobb a pinhead mérete.

ha az AM szimbiózisokat alkotó növények is csíráznak, az AM gombák megtelepítik a gyökereket, tápanyagokkal látják el növényi partnereiket, és felépítik ezeket a hasznos gombapopulációkat a következő ciklusra. Ha a növények hiányoznak, vagy nem képesek mikorrhizát képezni, a gombapopulációk csökkennek, és így nem részesülnek előnyben a következő potenciális gazdanövény számára (4.ábra). Ez a tudás képezi az AM gombapopulációkat javító gyakorlatok alapját.

4. ábra: Az AM gomba spórasűrűsége a talajban jelentős hatással volt az AM kolonizáció fejlődésére a gabonafélékben (John Baon eredményei).

kerülje a csupasz parlagot, ha a talaj nedves. Sok növényt (pl. gyapotot, kukoricát, galambborsót, napraforgót), amelyek gyenge növekedést és nem megfelelő P vagy Zn felvételt mutattak Queensland hosszú csupasz parlagon hagyása után, az AM gombák nem gyarmatosították megfelelően. Ugyanez a probléma valószínűleg a nem mikorrhiza növények (káposzta, repce, csillagfürt) növekedését követően jelentkezik. A vetésforgóban termesztett növények és az AM szimbiózisokat alkotó legelők fenntartják a talaj fertőzőképességét (Seymour 2009). Egyes gyomok segíthetnek az életképes gombapopulációk fenntartásában a parlagon hagyott időszakokban.

a minimális talajművelés előnyös a mikorrhiza populációk és a szimbiózis szempontjából, mivel minimalizálja a finom gombafonalak károsodását, amelyek egyébként hidat képeznek a növények között.

a termelők feltehetik a kérdést, hogy az AM gombás oltóanyag alkalmazása gazdaságilag megvalósítható-e, de Ausztráliában a kereskedelmi elérhetőség jelenleg korlátozott. A minőségbiztosítási eljárásoknak biztosítaniuk kell, hogy a kórokozók ne legyenek jelen az AM inokulumban, és hogy az oltás a növények nagymértékű kolonizációját eredményezze. A nagyberuházás előtt ajánlott a különböző talajtípusokban lévő potenciális gazdaszervezetekkel végzett kis léptékű tesztelés, és a legjobb, ha az inokulum alkalmazása előtt szakértői tanácsot kér, és ismeri a mezőgazdasági talajok AM gombasűrűségét – csak akkor várható, ha az AM gombák kis számban vannak.

további olvasmányok és hivatkozások

Li H-Y, Smith S E, Holloway R E, Zhu Y-G és Smith F A (2006) Az Arbuszkuláris mikorrhiza gombák hozzájárulnak a foszfor-rögzítő talajban termesztett búza foszfor felvételéhez még pozitív növekedési válaszok hiányában is, New Phytologist, 172: 536 – 543.

Seymour N (2009) Mycorrhizae és hatásuk a P táplálkozásra, Ausztrál gabona, július augusztus, p 23-24.

Smith SE and Smith FA (2010) ‘ az arbuszkuláris mikorrhiza gombák (AMF) szerepe a növényi foszfor táplálkozásban:
megváltozott ötletek szükségessége’, Eyre Peninsula Farming Systems összefoglaló 2010. 125-127.o.

szerző: Sally Smith, Maria Manjarrez és Andrew Smith (Adelaide Egyetem).