Arbusculaire Mycorrhizas-Zuid-Australië

kernpunten

• Arbusculaire mycorrhizas (AM) zijn over het algemeen nuttige associaties (symbiosen) tussen plantenwortels en gespecialiseerde bodemschimmels.
• hoge am-kolonisatie duidt op een goede bodem-en gewasgezondheid.
• am-associaties kunnen de dominante weg zijn voor de opname van fosfor (P) en zink (Zn), maar zijn ook belangrijk voor andere nutriënten.
• bijna alle gewassen kunnen AM-associaties vormen, behalve lupinen en Brassica ‘ s zoals canola.
• Gewassequenties (lupine, canola en lange Braak) die langere perioden zonder AM-planten hebben, kunnen de opname van nutriënten en de opbrengst van de volgende gastheergewassen verminderen.
• grondbewerking en fungiciden verminderen de kolonisatie van gewassen.

Achtergrond

Arbusculaire mycorrhizas (AM) zijn over het algemeen nuttige associaties (symbiosen) tussen plantenwortels en gespecialiseerde bodemschimmels. De kans is groot dat alle AM schimmels in een bepaalde bodem in staat zullen zijn om alle planten die er worden geteeld koloniseren. Slechts enkele planten vormen geen am-symbiosen. Deze omvatten canola en andere Brassica ‘ s (koolfamilie), lupinen (alle andere gewassen en weidepeulvruchten zijn AM), bieten en spinazie, anders vormen vrijwel alle gewas soorten deze associaties. Hoge AM kolonisatie is een belangrijke aanwijzing voor een goede bodemgezondheid, hoewel dit niet altijd wordt erkend.

de symbiose is gebaseerd op de uitwisseling van voedingsstoffen: de schimmel verhoogt het vermogen van waardwortels om voedingsstoffen op te nemen, terwijl de plant de schimmel van suikers voorziet. Belangrijk is dat AM schimmels groeien in de bodem en in wortels en hun fijne draden (Hyphen) uit te breiden en vertakken in de bodem poriën (figuur 1), waardoor de hoeveelheid grond waaruit de waardplanten kunnen extraheren voedingsstoffen. Deze draden werken ook om de symbiose van plant tot plant te verspreiden en de bodemstructuur te stabiliseren.

voordelen van de AM-symbiose

experimenten hebben een variatie in nutriëntenopname, groei of opbrengst aangetoond die planten krijgen van AM-symbiosen. Dit heeft geresulteerd in gemengde meningen over het belang van AM in Australische bijsnijden systemen. De respons op AM hangt af van de plantensoorten, de beschikbaarheid van nutriënten in de bodem en het gebruik van meststoffen. Soorten die grote voordelen vertonen kunnen slecht ontwikkelde wortelstelsels en korte wortelharen hebben en sommige kunnen niet goed groeien tenzij ze AM zijn. Deze planten krijgen ‘extra P’ van hun schimmelpartners, zodat beheer om de populaties AM-schimmels te vergroten de moeite waard is en kan leiden tot besparingen op meststoffen.

figuur 1: gekleurde tarwewortel met AM schimmel structuren (blauw).

planten zoals granen met zeer uitgebreide wortelsystemen en lange wortelharen hebben een hoog natuurlijk vermogen om nutriënten op te nemen en vroeger werd aangenomen dat de AM-schimmels geen voordelen opleverden. Uit nieuw onderzoek op de bodems uit Zuid-Australië is echter gebleken dat zelfs wanneer tarwe of gerst weinig of geen groei-of opbrengstvoordelen vertonen, de AM-schimmels een groot deel van de plant P kunnen leveren (figuur 2). Dit betekent dat een subtiele dialoog tussen plant-en schimmelpartners bepaalt hoe zij de nutriëntenopnametaken delen (Smith and Smith 2010).

Figuur 2: Het aandeel P dat via am-schimmels aan tarweplanten werd geleverd, werd niet significant beïnvloed door toevoeging van P (20 mg / kg grond) aan grond uit Cungena, Eyre Peninsula, SA (Li et al. 2006). Financiering van SAGIT.

am schimmels overleving en beheer

am schimmels zijn volledig afhankelijk van planten voor suikers en kunnen dus niet groeien tenzij ze plantenwortels kunnen koloniseren. Tussen de gewassen overleven ze in de bodem als sporen (figuur 3), fijne draden (Hyphen) in de bodem en in dode wortelfragmenten, die als infectieuze eenheden fungeren wanneer nieuwe planten groeien. De infectieuze eenheden overleven goed in droge grond, zelfs bij vrij hoge Australische temperaturen, maar ook in koude Canadese bodems. Wanneer de grond opnieuw wordt bevochtigd, zoals bij de pauze van het seizoen, ontkiemen de infectieuze eenheden en zoeken ze naar nieuwe plantenwortels om te koloniseren en suikers te verkrijgen.

Figuur 3: sporen van AM schimmels gewonnen uit de bodem. De grootste zijn de grootte van een speldenkop.

als planten die am-symbiosen vormen ook ontkiemen, zullen de AM-schimmels de wortels koloniseren, hun plantenpartners voorzien van voedingsstoffen en deze heilzame schimmelpopulaties opbouwen voor de volgende cyclus. Als planten afwezig zijn of niet in staat zijn om mycorrhizas te vormen, zullen schimmelpopulaties afnemen en dus niet ten goede komen aan het volgende potentiële gastheergewas (figuur 4). Deze kennis vormt de basis van praktijken die am schimmelpopulaties kunnen verbeteren.

Figuur 4: Am schimmel sporendichtheid in de bodem had een duidelijk effect op de ontwikkeling van AM kolonisatie in granen (resultaten van John Baon).

vermijd kale Braak wanneer de grond vochtig is. Veel gewassen (bijvoorbeeld katoen, maïs, duivenpea, zonnebloem) met een slechte groei en onvoldoende opname van P of Zn na lange kale Braak in Queensland, werden niet voldoende gekoloniseerd door AM-schimmels. Hetzelfde probleem zal waarschijnlijk optreden na de groei van niet-mycorrhizale gewassen (kool, canola, lupine). Wisselgewassen en weiden die AM-symbiosen vormen, zullen de bodem infectiviteit in stand houden (Seymour 2009). Sommige onkruiden kunnen helpen bij het behoud van levensvatbare schimmelpopulaties tijdens braakperioden.

minimale grondbewerking is van belang voor de mycorrhiza-populaties en voor de functie van de symbiose, omdat hierdoor de schade aan de fijne schimmeldraden, die anders een brug tussen planten vormen, tot een minimum wordt beperkt.

telers zouden zich kunnen afvragen of het toepassen van AM schimmel entmateriaal economisch haalbaar is, maar de commerciële beschikbaarheid in Australië is momenteel beperkt. Kwaliteitsborgingsprocedures moeten ervoor zorgen dat er geen ziekteverwekkers in de AM-inocula aanwezig zijn en dat de inenting zal leiden tot een hoge kolonisatie van gewassen. Kleinschalige tests met potentiële gastheer van gewassen in verschillende bodemtypes worden aanbevolen voordat er grote investeringen worden gedaan en het is het beste om deskundig advies in te winnen en de AM – schimmeldichtheid in uw landbouwgronden te kennen voordat entmateriaal wordt toegepast-alleen waar AM-schimmels in kleine aantallen zijn, kan worden verwacht van inoculatie.

verder lezen en referenties

Li H-Y, Smith S E, Holloway R E, Zhu Y-G and Smith F A (2006) Arbuscular mycorrhizal fungi contribute to Phosphor uptake by wheat grown in a fosfor-fixing soil even in the absence of positive growth responses, New Phytologist, 172: 536 – 543.Seymour N (2009) Mycorrhizae and their influence on p nutrition, Australian Grain, July August, p 23-24.

Smith SE and Smith FA (2010) ‘ The role of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in crop fosfor nutrition: a need for
changed ideas’, Eyre Peninsula Farming Systems Summary 2010. pp 125-127.Auteur: Sally Smith, Maria Manjarrez en Andrew Smith (Universiteit van Adelaide).