АРБУСКУЛЯРНАЯ МИКОРИЗА И ПШЕНИЦА

АРБУСКУЛЯРНАЯ МИКОРИЗА И ПШЕНИЦА

Анатолий Таракановский
1,65К

Ассоциация корней пшеницы с почвенными микроорганизмами основана на партнёрстве, которое является результатом совместной эволюции между растениями и их почвенными партнерами. Среди полезных корневых грибов-сожителей арбускулярные микоризные грибы (тип Glomeromycota) колонизируют корневую систему 72% сосудистых растений (описано 334 вида таких симбионтов), где они образуют сильно разветвленные мицелиальные структуры, называемые арбускулами. Арбускулы – места обмена питательными веществами между пшеницей и грибом-симбионтом, который получает растительный углерод и, в обмен, отдаёт минеральные элементы питания из почвы (азот, цинк, фосфор, сера и микроэлементы, переводя их в доступную для растений форму). Так, около 90% фосфора и 50% азота растение «добывает» именно (!) с помощью микоризы.

Арбускулы – недолговечные структуры (живут около 4…15 дней), обеспечивающие мобилизацию фосфора, но корни растут так быстро, что грибам постоянно нужно повторно заселять новые корни.

Первоначальное формирование микоризы напоминает дипломатию: растения выделяют фотосинтетические отходы и побочные продукты дыхания через корневую систему в ризосферу в виде экссудатов.

Бактерии-посредники (Agrobacterium, Azospirillum, Azotobacter, Burkholderia, Bradyrhizobium, Enterobacter, Pseudomonas, Klebsiella, Rhizobium, Firmicutes, Bacillus, Brevibacillus, Paenibacillus) и актиномицеты Rhodococcus, Streptomyces и Arthrobacter влияют на восприимчивость корня к грибу, привлекая обоих партнеров, чтобы помочь им «познакомиться» и стимулируют прорастание грибных пропагул. Бактерии, накапливающиеся в зоне выделения экссудатов растения, помогают ему защищаться от патогенов и адаптироваться к стрессовым условиям, связанным с влагой и минеральным питанием. Некоторые из этих же бактерий могут действовать как ризобии, фиксируя азот и обеспечивая дополнительный азот и фосфор для корневой системы.

Процесс образования микоризы происходит следующим образом. Когда гифа гриба приближается к корню, эпидермис корня утолщается в ожидании контакта. Гифа накапливает литические ферменты, создает точку входа в эпидермис, а затем проникает между клетками коры. Образуется плоский диск, называемый апрессорием, который прочно прикрепляет гифу к клеточной стенке растения. В течение этого начального периода растение вырабатывает белки, связанные со стрессом и защитой, что указывает на устойчивость к колонизации. Эта реакция иммунитета на внедрение (угрозу) в последующем исчезает.

Растения, колонизированные микоризными грибами, обладают лучшей устойчивостью к поражению фузариями, ризоктонией, патогенными бактериями, фитофторой, паразитическими нематодами. Есть данные, что микориза за счёт выделений способна сдерживать прорастание семян некоторых видов сорных растений.

При этом важно понимать, что разные виды и даже сорта растений абсолютно по-разному реагируют на внедрение микоризных грибов: в половине случаев эффект на урожай оказывается нулевым или даже отрицательным, поэтому всегда необходимо проводить опыты с каждым конкретным сортом в данных условиях.

К грибам, образующим микоризу, относят, например, представителей семейств Acaulosporaceae (род Acaulospora) и Glomeraceae (роды Funeliformis, Glomus, Rhizophagus, Septoglomus).

Существует два подхода к использованию препаратов на основе арбускулярной микоризы для сельскохозяйственных культур:

  • внесение в почву инокулята неродного происхождения
  • использование местной популяции грибов

Конечно, в идеале лучше использовать местные популяции (привезённые издалека могут не справиться с конкуренцией с локальной биотой), но для этого необходимо местное производство.

Сейчас в мире существует около 70 микоризных препаратов от 28 производителей в Европе, Америке и Азии. Доминирующими в их составе являются Rhizophagus irregularis (40%), Funeliformis mossea (20%) и Claroideoglomus etunicatum (15%), из них 50% предназначены для внесения в почву и только 25% - для обработки семян.

И вот закралась мысль: так ли безобидна фунгицидная обработка семян? Сколько сульфонилмочевин мы накопили в почве? Как аукнется в будущем 40 лет с 2,4-Д? Почему эффективность применения минеральных удобрений постепенно снижается?

Опубликовано: 21 сентября, 2022 в 15:39  •  
Тэги:

14 комментариев

У меня есть теория почему эффективность удобрений снижается из года в год. Человек действует на уже сложившуюся экосистему, в результате ее деятельность нарушается. И здесь удобрения фактор, потому что они могут потребляться микроорганизмами. Из-за обильного питания и размножения одних видов, дадут просадку другие. За какие функции они отвечали можно только догадываться, но почва уже ушла из того состояния, в котором она реализовывала потенциал удобрений. Сюда же можно отнести применение фунгицидов, потому что наверняка они попадают в почву, в результате чего грибы погибают. Страдает уже переход питания в доступные формы, почвенная структура, потому что гифы тех самых грибов играют свою важную роль в образовании агрегатов. И вот тут начинается вымывание в нижние слои и часть удобрений просто утекает в грунтовые воды.
Это лишь мои теории, но один факт подтвержден точно - наши поля это экосистема, где каждый элемент выполняет свою роль. Если хоть один выйдет из строя, остается ждать снижение урожайности. Снижение эффективности удобрений - сигнал нам о том, что люди где-то неправильно действуют на эту самую экосистему
21.09.2022
Егор Егоров,  
полностью согласен!
21.09.2022
Анатолий Таракановский,  
Может у вас есть своя теория или дополнения почему Норман Борлоуг больше не работает?
21.09.2022
Егор Егоров,  
наверное, всё потому же: микромицеты не выполняют свою функцию, некому работать вместо плуга…
21.09.2022
Анатолий Таракановский,  
По поводу местного производства препаратов с грибами. Как относитесь к водной вытяжке из местной почвы ? Насколько знаю, лядвенец люцерну, козлятник в ряде случаев так обрабатывают землёй с полей, где они когда-то росли.
22.09.2022
Евгений Сергеевич Марков,  
ну просто водная вытяжка - это все равно, что гуматы) надо точнее подходить, хотя направление правильное)
22.09.2022
Анатолий Таракановский,  
Технологически как лучше сделать ?
22.09.2022
Евгений Сергеевич Марков,  
мне трудно ответить, я не технолог, но вижу это как выделение перспективных аборигенных грибов, затем их наработку в объёмах и внесение назад в поля
22.09.2022
Егор Егоров,  
Я с Вами не согласен на счёт удобрений! Во первых, в России очень мало вносится удобрений. Для негативного влияния удобрений нужно хотя бы 400 кг/га д.в. Вы вносите такие дозировки? Нужно очень интенсивное производство! Во вторых удобрения позволяют получать гораздо больший урожай, чем без них. При этом сильно вырастает выход побочной продукции (растительные остатки), что является питанием почвенной биоты. Экстенсивные технологии же провоцируют дефицит и деградацию почвы. Почву нужно "кормить" сидератами, промежуточными культурами, навозом и т.д.
Гораздо больше вызывает деградацию переуплотнение и пестициды.
Почему эффективность минеральных удобрений упала? Всё очень просто. С интенсивностью технологий и возросшей урожайностью факторы влияющие на растения возросли в арифметической прогрессии. Раньше всё питание растений оценивалось по трем элементам (NPK). Потом с увеличением интенсивности появились S, Ca, Mg, Zn и т.д. Т.е. оценка ведётся минимум по 15-ти элементам и в скором времени ещё увеличится. А вы диагностируете сколько элементов питания? Скорее всего NPK, а урожайности выросли минимум в три раза. При этом утверждаете, что отдача от удобрений уменьшилась...
22.09.2022
Анатолий Таракановский,  
Это всё хорошо. Однако неизвестно, когда будут такие производства. А простым аграриям доступно накопать почву, залить водой, профильтровать от взвеси, обработать семена
23.09.2022
ноутилл спасет!!!
21.09.2022
Александр Фаерман,  
На нём многие обломались. Не думай поверхностно. Есть многолетние опыты применения разных основных основных обработках, так вот ноутил на самом низком по урожайности, а по затратам одинаковы.
25.09.2022
"Так, около 90% фосфора и 50% азота растение «добывает» именно (!) с помощью микоризы". Анатолий, запуталась). 90 и 50% - это помощь только от грибов? а 10 и 50% оставшиеся? Я так понимаю, что тут надо связать с удобрениями, бактериями? поясните пожалуйста
14.10.2022
Ольга Акильева,  
Остальные 10 и 50 находятся в свободном для растений доступе, ведь микориза "скармливает" растению именно недоступные форм элементов питания, которые оно само потребить не может
14.10.2022
Похожие посты
Внесение фосфорных удобрений
Максимальная доза удобрений в рядок
Симптом – красные листья озимой пшеницы
Выращивание твердой пшеницы
Усвоение азота из КАС-32