Rhizosphere-ominaisuudet, mikrobiologia ja merkitys



rhizosphere on maaperän alue, joka ympäröi kasvin juuria. Tämä juuri vaikuttaa sekä biologiaan että maaperän kemiaan. Tämä alue on noin 1 mm leveä ja siinä ei ole määriteltyä reunaa, se on alue, johon vaikuttavat juuren ja yhdisteiden ruokkivat yhdisteet..

Termi risosfääri johdetaan kreikkalaisesta sanasta rhiza mikä tarkoittaa "juurta" ja "palloa, joka tarkoittaa vaikutusalaa". Saksalainen tiedemies Lorenz Hiltner (1904) kuvaili sitä ensimmäistä kertaa "palkokasvien juurien välittömässä läheisyydessä, joka tukee korkeaa bakteerien aktiivisuutta"..

Risosfäärin määritelmä on kuitenkin kehittynyt, kun muut fysikaaliset, kemialliset ja biologiset ominaisuudet on löydetty. Risosfääriin vaikuttavat voimakkaasti biologisia ja kemiallisia aktiviteetteja edistävien kasvien juuret.

Risosfäärissä rinnakkain esiintyvät organismit edustavat erilaisia ​​vuorovaikutuksia niiden ja myös kasvien kanssa. Nämä vuorovaikutukset voivat vaikuttaa monenlaisten viljelykasvien kasvuun, minkä vuoksi rizosfäärit ovat erittäin tärkeitä kemiallisten lannoitteiden ja torjunta-aineiden korvikkeina..

indeksi

  • 1 Risosfäärin ominaisuudet
    • 1.1 Se on ohut ja jaettu kolmeen perusvyöhykkeeseen
    • 1.2 Risosfäärissä vapautuu erilaisia ​​yhdisteitä
    • 1.3 Muuta juurien ympärillä olevan maaperän pH-arvoa
  • 2 Mikrobiologia
    • 2.1 Hyödylliset mikrobit
    • 2.2 Kommensaaliset mikrobit
    • 2.3 Patogeeniset mikrobit
  • 3 Tärkeys
    • 3.1 Houkuttelee hyödyllisiä mikro-organismeja
    • 3.2 Tarjoaa suojaa patogeenisiä mikro-organismeja vastaan
    • 3.3 Suojaa juuret kuivumiselta
  • 4 Viitteet

Risosfäärin ominaisuudet

Se on ohut ja jaettu kolmeen perusvyöhykkeeseen

Risosfääri on rakenteellisesti noin 1 mm leveä eikä siinä ole määriteltyjä reunoja. Siitä huolimatta on kuvattu kolme perussektoria risosfäärissä:

- Endorisosfääri

Se koostuu juurikudoksesta ja sisältää endodermiksen ja kortikaaliset kerrokset.

- Risoplane

Se on juuren pinta, jossa maaperän hiukkaset ja mikrobit tarttuvat. Se muodostuu epidermistä, kuoresta ja limakalvojen polysakkaridien kerroksesta.

- Sektori

Se on ulkoisin osa; eli maaperä, joka on juuri lähellä juurta.

Joissakin tapauksissa voit löytää muita tärkeitä risosfäärisiä kerroksia, kuten mykoritsosfääriä ja risoviinia.

Risosfäärissä vapautuu erilaisia ​​yhdisteitä

Kasvien kasvun ja kehityksen aikana tuotetaan ja vapautetaan erilaisia ​​orgaanisia yhdisteitä eksudoimalla, erittymällä ja kerrostumisella. Tämä aiheuttaa risosfäärin runsaasti ravinteita verrattuna muuhun maaperään.

Juuren eritteisiin kuuluvat aminohapot, hiilihydraatit, sokerit, vitamiinit, limakalvot ja proteiinit. Eksudaatit toimivat sanansaattajina, jotka stimuloivat juurien ja maaperässä elävien organismien välistä vuorovaikutusta.

Muuttaa juurien ympärillä olevan maaperän pH-arvoa

Risosfäärin ympäristössä on yleensä alhaisempi pH, vähemmän happea ja suurempia hiilidioksidipitoisuuksia. Epäpuhtaudet voivat kuitenkin tehdä risosfäärin maaperän happamammaksi tai emäksisemmäksi sen mukaan, mitä ravinteita juuret ottavat maaperästä.

Esimerkiksi kun kasvi imee typen ammoniummolekyyleissä, se vapauttaa vetyioneja, jotka tekevät risosfääristä hapan. Sitä vastoin, kun kasvi absorboi typpeä nitraattimolekyyleissä, se vapauttaa hydroksyyli-ioneja, jotka tekevät risosfääristä emäksisemmän.

mikrobiologia

Kuten edellä mainittiin, risosfääri on ympäristö, jossa on suurta tiheyttä eri lajien mikro-organismeja.

Paremman ymmärryksen vuoksi risosfäärin mikro-organismit voidaan luokitella kolmeen suureen ryhmään sen vaikutuksesta kasveihin:

Hyödyllisiä mikrobeja

Tähän ryhmään kuuluvat organismit, jotka edistävät kasvin kasvua suoraan - esimerkiksi antamalla tarvittavia ravintoaineita kasveille - tai epäsuorasti estämällä haitallisia mikrobeja eri resistenssimekanismien avulla..

Risosfäärissä kilpailu resursseista on jatkuvaa. Hyödylliset mikrobit rajoittavat taudinaiheuttajien menestystä useilla mekanismeilla: biostaattisten yhdisteiden (jotka estävät mikro-organismien kasvua tai lisääntymistä) tuotantoa, kilpailua mikro-ravintoaineista tai stimuloivat laitoksen immuunijärjestelmää.

Kommensaaliset mikrobit

Tässä luokassa on useimmat mikrobit, jotka eivät vahingoita tai suoraan hyödyttävät kasvia tai patogeeniä. On kuitenkin todennäköistä, että kommensaaliset mikrobit vaikuttavat jossain määrin muihin mikro-organismeihin monimutkaisen vuorovaikutusverkoston kautta, joka aiheuttaisi epäsuoran vaikutuksen kasviin tai patogeeniin.

Vaikka on olemassa erityisiä mikro-organismeja, jotka kykenevät suojaamaan kasvia (suoraan tai epäsuorasti) taudinaiheuttajia vastaan, muiden mikrobien yhteisö vaikuttaa suuresti sen tehokkuuteen.

Näin kommensaaliset mikro-organismit voivat kilpailla tehokkaasti muiden mikro-organismien kanssa, jotka vaikuttavat välillisesti kasviin.

Patogeeniset mikrobit

Laaja valikoima taudinaiheuttajia, joita maaperä välittää, voivat vaikuttaa kasvien terveyteen. Ennen infektiota nämä haitalliset mikrobit kilpailevat monien muiden mikrobien kanssa ravinteiden ja tilan ravisfäärissä. Nematodit ja sienet ovat maaperän välittämiä kasvipatogeenien kahta pääryhmää.

Leutoilla ilmastoilla patogeeniset sienet ja nematodit ovat agronomisesti tärkeämpiä kuin patogeeniset bakteerit, vaikka jotkin bakteeriperheet (Pectobacterium, Ralstonia) voi aiheuttaa merkittäviä taloudellisia vahinkoja joillekin viljelykasveille.

Virukset voivat myös tartuttaa kasveja juurien läpi, mutta ne tarvitsevat vektoreja, kuten sukkulamatoja tai sieniä juurikudokseen.

tärkeys

Houkuttelee hyödyllisiä mikro-organismeja

Risosfäärin suuret kosteus- ja ravintoaineet houkuttelevat paljon enemmän mikro-organismeja kuin muut maaperän osat..

Jotkut risosfääriin erittyvät yhdisteet edistävät mikrobipopulaatioiden muodostumista ja lisääntymistä, mikä on paljon suurempi kuin muualla maaperässä. Tätä ilmiötä kutsutaan risosfäärivaikutukseksi.

Tarjoaa suojaa patogeenisiä mikro-organismeja vastaan

Juurien solut ovat mikro-organismien jatkuvassa hyökkäyksessä, minkä vuoksi niillä on suojamekanismit, jotka takaavat niiden eloonjäämisen.

Näihin mekanismeihin kuuluvat puolustusproteiinien ja muiden mikrobilääkkeiden erittyminen. On todettu, että eksudaatit ritsosfäärissä vaihtelevat kasvien kasvun vaiheiden mukaan.

Suojaa juuret kuivumiselta

Useat tutkimukset viittaavat siihen, että risosfäärin maaperä on huomattavasti kosteampi kuin muu maa, mikä auttaa suojaamaan kuivausjuuria.

Juurien yöllä vapauttamat ulosteet mahdollistavat juurien laajentumisen maaperään. Kun hikoilu jatkuu päivänvalossa, eksudaatit alkavat kuivua ja tarttua maaperän hiukkasiin risosfäärissä. Kun maaperä kuivuu ja sen hydraulinen potentiaali vähenee, eksudaatit menettävät vettä maaperässä.

viittaukset

  1. Berendsen, R. L., Pieterse, C. M. J. & Bakker, P. A. H. M. (2012). Risosfäärin mikrobiomi ja kasvien terveys. Kasvitieteen trendit, 17(8), 478 - 486.
  2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J., & Scheu, S. (2000). Mikrobien ja eläinten väliset vuorovaikutukset risosfäärissä ja vaikutukset kasvien kasvuun. European Journal of Soil Biology, 36(3-4), 135-147.
  3. Brink, S.C. (2016). Rizosfäärin salaisuuksien avaaminen. Kasvitieteen trendit, 21(3), 169-170.
  4. Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). Rhizosphere Mycofloran hyödyllinen rooli maatalouden alalla: yleiskatsaus. International Journal of Science ja Reasearch, 5(8), 529 - 533.
  5. Mendes, R., Garbeva, P., & Raaijmakers, J. M. (2013). Risosfäärin mikrobiomi: Kasvien kannalta hyödyllisten, kasvipatogeenisten ja ihmisen patogeenisten mikro-organismien merkitys. FEMS-mikrobiologian arviot, 37(5), 634 - 663.
  6. Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P. & Van Der Putten, W. H. (2013). Palaa juuriin: Risosfäärin mikrobiologia. Nature Reviews Mikrobiologia, 11(11), 789 - 799.
  7. Prashar, P., Kapoor, N. & Sachdeva, S. (2014). Rhizosphere: Sen rakenne, bakteerien monimuotoisuus ja merkitys. Ympäristötieteiden ja biotekniikan arvostelut, 13(1), 63-77.
  8. Singh, B.K., Millard, P., Whiteley, A.S. & Murrell, J.C. (2004). Risosfäärin ja mikrobien välisten vuorovaikutusten purkaminen: mahdollisuudet ja rajoitukset. Mikrobiologian trendit, 12(8), 386 - 393.
  9. Venturi, V., & Keel, C. (2016). Signalisointi Rhizosphere-alueella. Kasvitieteen trendit, 21(3), 187-198.
  10. Walter, N., & Vega, O. (2007). Katsaus risosfääribakteerien myönteisiin vaikutuksiin maaperän ravinteiden saatavuuteen ja kasvin ravinteiden ottoon. Fac. Nal. Agr. Medellin, 60(1), 3621-3643.