Rizosfēras raksturojums, mikrobioloģija un nozīme



The rizosfēra ir augsnes zona, kas ieskauj auga sakni. Šo sakni ietekmē gan bioloģija, gan augsnes ķīmija. Šī platība ir aptuveni 1 mm plata un tai nav definētas malas, tā ir joma, ko ietekmē saknes un mikroorganismi, kas barojas ar savienojumiem..

Termins rizosfēra ir atvasināts no grieķu vārda rhiza kas nozīmē "sakne" un "sfēra, kas nozīmē ietekmes jomu". Vācu zinātnieks Lorens Hiltner (1904) pirmo reizi to raksturoja kā "augsnes zonu, kas atrodas tieši blakus pākšaugu saknēm, kas atbalsta augstu baktēriju aktivitāti"..

Tomēr rizosfēras definīcija ir attīstījusies, jo ir atklātas citas fizikālās, ķīmiskās un bioloģiskās īpašības. Rizosfēru lielā mērā ietekmē to augu saknes, kas veicina intensīvu bioloģisko un ķīmisko darbību.

Rizosfērā līdzās pastāvošie organismi rada dažādas mijiedarbības starp tām un arī ar augiem. Šīs mijiedarbības var ietekmēt dažādu kultūru augšanu, tāpēc rizosfēras ir ļoti svarīgas kā ķīmisko mēslošanas līdzekļu un pesticīdu aizstājēji..

Indekss

  • 1 Rizosfēras raksturojums
    • 1.1. Tas ir plāns un iedalīts trīs pamata zonās
    • 1.2 Rizosfērā izdalās dažādi savienojumi
    • 1.3. Mainīt augsnes pH ap saknēm
  • 2 Mikrobioloģija
    • 2.1. Labvēlīgi mikrobi
    • 2.2. Komensālie mikrobi
    • 2.3 Patogēni mikrobi
  • 3 Nozīme
    • 3.1 Piesaista labvēlīgus mikroorganismus
    • 3.2. Piedāvā aizsardzību pret patogēniem mikroorganismiem
    • 3.3 Aizsargā saknes no žāvēšanas
  • 4 Atsauces

Rizosfēras raksturojums

Tas ir plāns un iedalīts trīs pamata zonās

Strukturāli rizosfēra ir apmēram 1 mm plata un tai nav definētu malu. Neskatoties uz to, ir aprakstīti trīs galvenie rizosfēras apgabali:

- Endorizosfēra

Tas sastāv no sakņu audiem un ietver endodermu un kortikālo slāni.

- Rizoplāns

Tā ir saknes virsma, kur augsnes daļiņas un mikrobi. To veido epidermas, garozas un gļotādu polisaharīdu slānis.

- Nozare

Tā ir ārējā daļa; tas ir, augsne, kas atrodas tieši blakus saknei.

Dažos gadījumos var atrast citus svarīgus rizosfēriskus slāņus, piemēram, mikorizosfēru un rizovaīnu..

Rizosfērā atbrīvojas dažādi savienojumi

Auga augšanas un attīstības laikā tiek ražoti un izdalīti dažādi organiskie savienojumi, ko izraisa eksudācija, sekrēcija un nogulsnes. Tas izraisa rizosfēras bagātību ar barības vielām, salīdzinot ar pārējo augsni.

Sakņu eksudāti ietver aminoskābes, ogļhidrātus, cukurus, vitamīnus, gļotas un proteīnus. Eksudāti darbojas kā kurjeri, kas stimulē saknes un augsnē dzīvojošos organismus.

Maina augsnes pH ap saknēm

Rizosfēras videi parasti ir zemāks pH līmenis, mazāk skābekļa un augstākas oglekļa dioksīda koncentrācijas. Tomēr eksudāti var padarīt augsni rizosfērā daudz skābāku vai sārmu, atkarībā no barības vielām, kuras saknes ņem no augsnes.

Piemēram, ja augs absorbē slāpekli amonija molekulās, tas izdala ūdeņraža jonus, kas padarīs rizosfēru skābāku. Turpretī, ja augs absorbē slāpekli nitrātu molekulās, tas atbrīvo hidroksila jonus, kas padara rizosfēru sārmu..

Mikrobioloģija

Kā minēts iepriekš, rizosfēra ir vide ar augstu dažādu sugu mikroorganismu blīvumu.

Lai labāk izprastu, rizosfēras mikroorganismus var iedalīt trīs lielās grupās atkarībā no tā, kā tas izraisa augus:

Labvēlīgi mikrobi

Šajā grupā ietilpst organismi, kas veicina auga augšanu tieši, piemēram, nodrošinot vajadzīgās barības vielas augam - vai netieši, inhibējot kaitīgos mikrobus, izmantojot dažādus rezistences mehānismus..

Rizosfērā pastāvīga konkurence par resursiem. Labvēlīgie mikrobi ierobežo patogēnu ar vairākiem mehānismiem panākumus: biostatisko savienojumu ražošana (kas kavē mikroorganismu augšanu vai vairošanos), konkurence par mikroelementiem vai augu imūnsistēmas stimulēšana..

Komensālie mikrobi

Šajā kategorijā ir lielākā daļa mikrobu, kas nekaitē vai tieši nesniedz labumu augam vai patogēnam. Tomēr ir iespējams, ka komensālie mikrobi zināmā mērā ietekmē jebkuru citu mikroorganismu, izmantojot kompleksu mijiedarbības tīklu, kas varētu radīt netiešu ietekmi uz augu vai patogēnu..

Lai gan ir īpaši mikroorganismi, kas spēj aizsargāt augu (tieši vai netieši) pret patogēniem, tās efektivitāti lielā mērā ietekmē pārējā mikrobu kopiena.

Tādējādi komeniālie mikroorganismi var efektīvi konkurēt ar citiem mikroorganismiem, kas ietekmē netiešu ietekmi uz augu.

Patogēni mikrobi

Plašais augsnes izplatīto patogēnu klāsts var ietekmēt augu veselību. Pirms inficēšanās šie kaitīgie mikrobi konkurē ar daudziem citiem mikroorganismiem barības vielu un kosmosa rizosfērā. Nematodes un sēnītes ir divas galvenās augu patogēnu grupas, ko pārraida augsne.

Mērenā klimatā patogēnās sēnes un nematodes ir agronomiski nozīmīgākas nekā patogēnas baktērijas, lai gan dažas baktēriju ģints (Pektobaktērija, Ralstonia) var radīt ievērojamu ekonomisku kaitējumu dažām kultūrām.

Vīrusi var arī inficēt augus caur saknēm, bet tiem ir vajadzīgi vektori, piemēram, nematodi vai sēnītes, lai iekļūtu sakņu audos..

Nozīme

Piesaista labvēlīgus mikroorganismus

Augsts mitruma un barības vielu daudzums rizosfērā piesaista daudz lielāku mikroorganismu skaitu nekā citas augsnes daļas.

Daži rizosfērā izdalītie savienojumi veicina mikrobu populāciju veidošanos un izplatīšanos, kas ir daudz augstāka nekā pārējā augsnē. Šī parādība ir pazīstama kā rizosfēras efekts.

Piedāvā aizsardzību pret patogēniem mikroorganismiem

Sakņu šūnas tiek pakļautas pastāvīgam mikroorganismu uzbrukumam, tāpēc tām ir aizsardzības mehānismi, kas garantē to izdzīvošanu.

Šie mehānismi ietver aizsardzības proteīnu un citu antimikrobiālo ķīmisko vielu sekrēciju. Ir noskaidrots, ka eksudāti rizosfērā atšķiras atkarībā no augu augšanas stadijām.

Aizsargā saknes no žāvēšanas

Vairāki pētījumi liecina, ka rizosfēras augsne ir ievērojami mitrāka nekā pārējā augsne, kas palīdz aizsargāt žāvēšanas saknes..

Naktī izdalītie eksudāti pieļauj sakņu paplašināšanos augsnē. Kad svīšana atsāk dienas gaismā, eksudāti sāk izžūt un piestiprināties augsnes daļiņām rizosfērā. Kad augsne izžūst un tā hidrauliskais potenciāls samazinās, eksudāti augsnē zaudē ūdeni.

Atsauces

  1. Berendsen, R. L., Pieterse, C. M. J. un Bakker, P. A. H. M. (2012). Rizosfēras mikrobioms un augu veselība. Augu zinātnes tendences, 17(8), 478-486.
  2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J., &, Scheu, S., (2000). Mikrobu-faunas mijiedarbība rizosfērā un ietekme uz augu augšanu. Eiropas Augsnes bioloģijas žurnāls, 36(3-4), 135-147.
  3. Brink, S.C. (2016). Atklājot Rhizosphere noslēpumus. Augu zinātnes tendences, 21(3), 169-170.
  4. Deshmukh, P., un Shinde, S. (2016). Rhizosphere Mycoflora loma lauksaimniecības jomā: pārskats. International Journal of Science un Reasearch, 5(8), 529-533.
  5. Mendes, R., Garbeva, P., & Raaijmakers, J. M. (2013). Rizosfēras mikrobioms: augu labvēlīgu, augu patogēnu un cilvēka patogēnu mikroorganismu nozīme. FEMS mikrobioloģijas apskati, 37(5), 634-663.
  6. Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P., un Van Der Putten, W. H. (2013). Atgriežoties pie saknēm: Rizosfēras mikrobioloģiskā ekoloģija. Dabas apskats Mikrobioloģija, 11(11), 789-799.
  7. Prashar, P., Kapoor, N., un Sachdeva, S. (2014). Rizosfēra: tās struktūra, baktēriju daudzveidība un nozīme. Atsauksmes vides zinātnē un biotehnoloģijā, 13(1), 63-77.
  8. Singh, B.K., Millards, P., Whiteley, A.S., & Murrell, J.C. Rizosfēras un mikrobu mijiedarbības izskaušana: iespējas un ierobežojumi. Mikrobioloģijas tendences, 12(8), 386-393.
  9. Venturi, V., un Keel, C. (2016). Signalizācija Rhizosphere. Augu zinātnes tendences, 21(3), 187-198.
  10. Walter, N., un Vega, O. (2007). Pārskats par rizosfēras baktēriju labvēlīgo ietekmi uz augsnes barības vielu pieejamību un augu barības vielu uzņemšanu. Facs Nal. Agr. Medeljīns, 60(1), 3621-3643.