Arbuscular Mycorrhizas-South Australia

viktiga punkter

• Arbuscular mycorrhizas (AM) är i allmänhet fördelaktiga föreningar (symbioser) mellan växtrötter och specialiserade jordsvampar.
• hög am-kolonisering indikerar god jord-och grödhälsa.
• am-föreningar kan vara den dominerande vägen för upptag av fosfor (P) och zink (Zn), men är också viktiga för andra näringsämnen.
• nästan alla grödor kan bilda am-föreningar utom lupiner och brassicas som canola.
• Grödsekvenser (lupin, canola och långa fallows) som har längre perioder utan AM-växter kan minska näringsupptag och utbyte av följande värdgrödor.
• jordbearbetning och fungicider minskar AM-koloniseringen av grödor.

Bakgrund

Arbuscular mycorrhizas (AM) är i allmänhet fördelaktiga föreningar (symbioser) mellan växtrötter och specialiserade jordsvampar. Chansen är stor att alla am-svampar i en viss jord kommer att kunna kolonisera alla växter som odlas där. Endast ett fåtal växter bildar inte am symbioser. Dessa inkluderar canola och andra brassicas (kålfamilj), lupiner (alla andra grödor och betesbönder är AM), betor och spenat, annars bildar nästan alla grödor dessa föreningar. Hög am-kolonisering är en viktig indikation på god markhälsa, även om detta inte alltid erkänns.

symbiosen är baserad på utbyte av näringsämnen: svampen ökar värdrötternas förmåga att ta upp näringsämnen medan växten ger svampen socker. Det är viktigt att am-svampar växer i jorden såväl som inuti rötter och deras fina trådar (hyphae) sträcker sig och grenar i jordporer (figur 1), vilket ökar mängden jord från vilken värdplantorna kan extrahera näringsämnen. Dessa trådar verkar också för att sprida symbiosen från växt till växt och för att stabilisera markstrukturen.

fördelar med Am symbios

experiment har visat variation i näringsupptag, tillväxt eller avkastningsfördelar som växter får från am symbioser. Detta har resulterat i blandade åsikter om vikten av AM I Australiensiska beskärningssystem. Storleken på svaret på AM beror på växtarter, liksom på tillgången på marknäringsämnen och gödningsmedelstillämpningar. Arter som visar stora fördelar kan ha dåligt utvecklade rotsystem och korta rothår och vissa kan inte växa ordentligt om de inte är AM. Dessa växter får ’extra P’ från sina svamppartners, så att hantering för att öka populationerna av AM-svampar kommer att vara värt och kan leda till gödselbesparingar.

Figur 1: färgad veterot som visar am-svampstrukturer (blå).

växter som spannmål med mycket omfattande rotsystem och långa rothår, har hög naturlig förmåga att ta upp näringsämnen och det brukade tros att am-svamparna inte gav några fördelar. Nytt arbete på jordar från South Australia har dock visat att även när vete eller korn visar liten eller ingen tillväxt eller avkastningsförmån kan am-svamparna leverera en stor del av växten P (figur 2). Det innebär att en subtil dialog mellan växt-och svamppartners bestämmer hur de delar näringsupptagningsuppgifterna (Smith and Smith 2010).

Figur 2: andelen p som levereras till veteväxter via am-svampar påverkades inte signifikant genom att lägga till p (20 mg/kg jord) till jord från Cungena, Eyre Peninsula, SA (Li et al. 2006). Finansiering från SAGIT.

am svamp överlevnad och hantering

am svampar är helt beroende av växter för sockerarter och kan således inte växa om de inte kan kolonisera växtrötter. Mellan grödor överlever de i jorden som sporer (figur 3), fina trådar (hyfer) i jord och inuti döda rotfragment, som fungerar som smittsamma enheter när nya växter växer. De smittsamma enheterna överlever väl i jord som är torr, även vid ganska höga Australiensiska temperaturer men också i kalla kanadensiska jordar. När jorden väts om, som vid säsongens paus, gror de smittsamma enheterna och söker efter nya växtrötter för att kolonisera och få socker.

Figur 3: sporer av AM-svampar extraherade från jorden. Den största är storleken på ett knappnålshuvud.

om växter som bildar am-symbioser också gro, kommer am-svamparna att kolonisera rötterna, förse sina växtpartners med näringsämnen och bygga upp dessa fördelaktiga svamppopulationer för nästa cykel. Om växter saknas eller inte kan bilda mycorrhizas kommer svamppopulationer att minska och därmed inte gynna nästa potentiella värdgrödor (figur 4). Denna kunskap utgör grunden för metoder som kan förbättra am-svamppopulationer.

Figur 4: Am-svampspordensitet i jord hade en markant effekt på utvecklingen av AM-kolonisering i spannmål (resultat av John Baon).

Undvik Bar träda när jorden är fuktig. Många grödor (t.ex. bomull, majs, pigeonpea, solros) som visade dålig tillväxt och otillräckligt p-eller Zn-upptag efter lång bar träda i Queensland, koloniserades inte tillräckligt av AM-svampar. Samma problem kommer sannolikt att uppstå efter tillväxt av icke-mykorrhizala grödor (kål, canola, lupin). Rotationsgrödor och betesmarker som bildar am-symbioser kommer att bibehålla markinfektiviteten (Seymour 2009). Vissa ogräs kan hjälpa till att upprätthålla livskraftiga svamppopulationer under dovperioder.

minsta jordbearbetning är till nytta för mykorrhizala populationer och för symbiosens funktion eftersom den minimerar skador på de fina svamptrådar som annars bildar en bro mellan växter.

odlare kan fråga om det är ekonomiskt genomförbart att använda am-svampinokulum, men kommersiell tillgänglighet i Australien är för närvarande begränsad. Kvalitetssäkringsförfaranden måste säkerställa att patogener inte finns i am-ympningen och att ympning kommer att leda till hög kolonisering av grödor. Småskalig testning med potentiella grödor i olika jordtyper rekommenderas innan stora investeringar görs och det är bäst att söka expertråd och känna till AM – svampdensiteten i din gårdsjord innan inokulum appliceras-endast där AM-svampar är i litet antal skulle dra nytta av inokulering förväntas.

vidare läsning och referenser

Li H-Y, Smith S e, Holloway R E, Zhu Y-G och Smith F A (2006) Arbuscular mycorrhizal svampar bidrar till fosforupptag av vete som odlas i en fosforfixerande jord även i frånvaro av positiva tillväxtsvar, Ny Fytolog, 172: 536-543.

Seymour N (2009) Mycorrhizae och deras inflytande på p nutrition, Australian Grain, juli augusti, s 23-24.

Smith SE och Smith FA (2010) ’ rollen av arbuscular mycorrhizal svampar (AMF) i växtfosfornäring: ett behov av
ändrade tankar, Eyre Peninsula Farming Systems sammanfattning 2010. pp 125-127.

författare: Sally Smith, Maria Manjarrez och Andrew Smith (universitetet i Adelaide).