Mycorrhizas Arbusculare-Australia de Sud

puncte cheie

• mycorrhizas Arbusculare (AM) sunt, în general, asociații benefice (simbioză) între rădăcinile plantelor și ciupercile specializate din sol.
• colonizarea ridicată a AM indică o bună sănătate a solului și a culturilor.
• asociațiile AM pot fi calea dominantă pentru absorbția fosforului (P) și a zincului (Zn), dar sunt importante și pentru alți nutrienți.
• aproape toate plantele de cultură pot forma asociații AM, cu excepția lupinelor și brasicelor, cum ar fi canola.
• secvențele de culturi (lupin, canola și fallows lungi) care au perioade lungi fără plante AM pot reduce absorbția nutrienților și randamentul următoarelor culturi gazdă.
• prelucrarea solului și fungicidele reduc colonizarea AM a culturilor.

context

micorizele Arbusculare (AM) sunt, în general, asocieri benefice (simbioză) între rădăcinile plantelor și ciupercile specializate din sol. Șansele sunt ca toate ciupercile AM din orice sol special să poată coloniza toate plantele cultivate acolo. Doar câteva plante nu formează simbioză AM. Acestea includ canola și alte brassicas (familia de varză), lupine (toate celelalte leguminoase de cultură și pășune sunt AM), sfeclă și spanac, altfel practic toate speciile de culturi formează aceste asociații. Colonizarea ridicată a AM este un indiciu important al unei bune sănătăți a solului, deși acest lucru nu este întotdeauna recunoscut.

simbioza se bazează pe schimbul de nutrienți: ciuperca crește capacitatea rădăcinilor gazdă de a prelua nutrienți, în timp ce planta furnizează ciupercii zaharuri. Foarte important, ciupercile AM cresc în sol, precum și în interiorul rădăcinilor și firele lor fine (hifele) se extind și se ramifică în porii solului (figura 1), crescând cantitatea de sol din care plantele gazdă pot extrage nutrienți. Aceste fire acționează, de asemenea, pentru a răspândi simbioza de la plantă la plantă și pentru a stabiliza structura solului.

beneficiile simbiozei AM

experimentele au arătat variații în absorbția nutrienților, creșterea sau beneficiile randamentului pe care plantele le obțin din simbiozele AM. Acest lucru a dus la opinii mixte cu privire la importanța AM în sistemele de recoltare australiene. Dimensiunea răspunsului la AM depinde de speciile de plante, precum și de disponibilitatea nutrienților din sol și de aplicațiile de îngrășăminte. Speciile care prezintă beneficii mari pot avea sisteme radiculare slab dezvoltate și fire de rădăcină scurte, iar unele nu pot crește corect decât dacă sunt AM. Aceste plante primesc ‘Extra P’ de la partenerii lor fungici, astfel încât gestionarea creșterii populațiilor de ciuperci AM va fi utilă și poate duce la economii de îngrășăminte.

Figura 1: rădăcină de grâu pătată care prezintă structuri fungice AM (albastru).

plantele, cum ar fi cerealele cu sisteme radiculare foarte extinse și fire de păr lungi, au o capacitate naturală ridicată de a prelua substanțe nutritive și se credea că ciupercile AM nu oferă niciun beneficiu. Cu toate acestea, noile lucrări asupra solurilor din Australia de Sud au arătat că, chiar și atunci când grâul sau orzul prezintă un beneficiu de creștere sau randament redus sau deloc, ciupercile AM pot furniza o mare parte din planta P (figura 2). Aceasta înseamnă că un dialog subtil între partenerii de plante și ciuperci determină modul în care aceștia împărtășesc sarcinile de absorbție a nutrienților (Smith and Smith 2010).

Figura 2: proporția de p livrată plantelor de grâu prin ciuperci AM nu a fost afectată semnificativ prin adăugarea de P (20 mg/kg sol) în solul din Cungena, Peninsula Eyre, sa (Li și colab. 2006). Finanțare de la SAGIT.

am supraviețuirea și gestionarea fungilor

am ciupercile sunt complet dependente de plante pentru zaharuri și, prin urmare, nu pot crește decât dacă pot coloniza rădăcinile plantelor. Între culturi supraviețuiesc în sol ca spori (figura 3), fire fine (hife) în sol și în interiorul fragmentelor de rădăcină moartă, care acționează ca unități infecțioase atunci când plantele noi cresc. Unitățile infecțioase supraviețuiesc bine în solul uscat, chiar și la temperaturi australiene destul de ridicate, dar și în solurile canadiene reci. Când solul este reumplut, ca la pauza sezonului, unitățile infecțioase germinează și caută noi rădăcini de plante pentru a coloniza și a obține zaharuri.

Figura 3: spori de ciuperci AM extrase din sol. Cele mai mari sunt de dimensiunea unui pinhead.

dacă și plantele care formează simbioză AM germinează, ciupercile AM vor coloniza rădăcinile, oferind partenerilor lor de plante nutrienți și construind aceste populații fungice benefice pentru următorul ciclu. Dacă plantele sunt absente sau nu sunt capabile să formeze micorize, populațiile fungice vor scădea și, prin urmare, nu vor beneficia de următoarea cultură gazdă potențială (figura 4). Aceste cunoștințe formează baza practicilor care pot îmbunătăți populațiile fungice AM.

Figura 4: Densitatea sporilor fungici AM în sol a avut un efect semnificativ asupra dezvoltării colonizării AM în cereale (rezultatele lui John Baon).

evitați necultivarea atunci când solul este umed. Multe culturi (de exemplu, bumbac, porumb, porumb, floarea-soarelui) care au prezentat o creștere slabă și o absorbție inadecvată a P sau Zn după o perioadă lungă de necultivare în Queensland, nu au fost colonizate în mod adecvat de ciupercile AM. Aceeași problemă este probabil să apară în urma creșterii culturilor non-micorizale (varză, canola, lupin). Culturile rotative și pășunile care formează simbioză AM vor menține infecțiozitatea solului (Seymour 2009). Unele buruieni pot ajuta la menținerea populațiilor fungice viabile în perioadele de necultivare.

lucrarea minimă este benefică pentru populațiile micorizice și pentru funcția simbiozei, deoarece reduce la minimum deteriorarea firelor fungice fine care altfel formează o punte între plante.

cultivatorii s-ar putea întreba dacă aplicarea inoculului fungic AM este fezabilă din punct de vedere economic, dar disponibilitatea comercială în Australia este în prezent limitată. Procedurile de asigurare a calității trebuie să asigure faptul că agenții patogeni nu sunt prezenți în inocula AM și că inocularea va duce la o colonizare ridicată a culturilor. Testarea la scară mică cu gazde potențiale de culturi în diferite tipuri de sol este recomandată înainte de a face investiții mari și cel mai bine este să solicitați sfaturi de specialitate și să cunoașteți densitatea fungică AM în solurile fermei dvs. înainte de aplicarea inoculului – numai acolo unde ciupercile AM sunt în număr mic ar beneficia de inoculare fi de așteptat.

lecturi suplimentare și referințe

Li H-Y, Smith s e, Holloway R E, Zhu Y-G și Smith F a (2006) ciupercile mycorrhizal Arbusculare contribuie la absorbția fosforului de către grâul cultivat într-un sol de fixare a fosforului chiar și în absența răspunsurilor pozitive de creștere, New Phytologist, 172: 536 – 543.

Seymour N (2009) Mycorrhizae și influența lor asupra nutriției P, cereale australiene, iulie August, p 23-24.

Smith SE și Smith FA (2010) ‘rolul ciupercilor micorizice arbusculare (AMF) în nutriția fosforului culturilor: o nevoie de
idei schimbate’, Eyre Peninsula Farming Systems rezumat 2010. pp 125-127.

autor: Sally Smith, Maria Manjarrez și Andrew Smith (Universitatea din Adelaide).