Značajke Rhizosfere, mikrobiologija i važnost



Rhizosphere je zona tla koja okružuje korijen biljke. Biologija i kemija tla su pod utjecajem ovog korijena. Ovo područje je široko oko 1 mm i nema definiran rub, to je područje pod utjecajem spojeva koje izlučuje korijen i mikroorganizama koji se hrane spojevima.

Izraz rizosfera je izveden iz grčke riječi rhiza što znači "korijen" i "sfera koja znači polje utjecaja". Upravo je njemački znanstvenik Lorenz Hiltner (1904.) prvi put to opisao kao "zonu tla neposredno uz korijen mahunarki koja podržava visoku razinu bakterijske aktivnosti"..

Međutim, definicija rizosfere se razvija kao što su otkrivena druga fizička, kemijska i biološka svojstva. Na rizosferu su jako utjecali korijeni biljaka koje promiču intenzivne biološke i kemijske aktivnosti.

Organizmi koji koegzistiraju u rizosferi predstavljaju različite interakcije između njih i biljke. Ove interakcije mogu utjecati na rast širokog raspona usjeva, zbog čega su rizosfere vrlo važne kao zamjene za kemijska gnojiva i pesticide.

indeks

  • 1 Značajke rizosfere
    • 1.1 Tanak je i podijeljen u tri osnovne zone
    • 1.2 U rizosferi se oslobađaju različiti spojevi
    • 1.3 Promijenite pH tla oko korijena
  • 2 Mikrobiologija
    • 2.1. Povoljni mikrobi
    • 2.2 Kombinalni mikrobi
    • 2.3. Patogeni mikrobi
  • 3 Važnost
    • 3.1 Privlači korisne mikroorganizme
    • 3.2 Pruža zaštitu od patogenih mikroorganizama
    • 3.3 Štiti korijenje od isušivanja
  • 4 Reference

Obilježja rizosfere

Tanka je i podijeljena u tri osnovne zone

Strukturno, rizosfera je široka oko 1 mm i nema definirane rubove. Unatoč tome, opisana su tri osnovna područja u rizosferi:

- Endorizosfera

Sastoji se od tkiva korijena i uključuje endodermu i kortikalne slojeve.

- Rizoplan

To je površina korijena, gdje se priležu čestice tla i mikrobi. Nastaju epidermom, korom i slojem sluzavih polisaharida.

- Ektorizosfera

To je najveći vanjski dio; to jest, tlo koje je neposredno uz korijen.

U nekim slučajevima možete pronaći druge važne rizosferske slojeve, kao što su mikorizosfera i rizovin.

U rizosferi se oslobađaju različiti spojevi

Tijekom rasta i razvoja biljke nastaju i oslobađaju se različiti organski spojevi putem izlučivanja, izlučivanja i taloženja. To uzrokuje da rizosfera bude bogata hranjivim tvarima, u usporedbi s ostatkom tla.

Korijen eksudata uključuje aminokiseline, ugljikohidrate, šećere, vitamine, sluzi i proteine. Eksudati djeluju kao glasnici koji stimuliraju interakcije između korijena i organizama koji nastanjuju tlo.

Mijenja pH tla oko korijena

Okolina rizosfere općenito ima niži pH, s manje kisika i višim koncentracijama ugljičnog dioksida. Međutim, eksudati mogu učiniti tlo u rizosferi kiselijim ili alkalnijim, ovisno o hranjivim tvarima koje korijenje uzima iz tla.

Na primjer, kada biljka apsorbira dušik u amonijevim molekulama, oslobađa vodikove ione koji će učiniti rizosferu kiselijom. Nasuprot tome, kada biljka apsorbira dušik u molekulama nitrata, oslobađa hidroksilne ione koji čine rizosferu alkalnijom.

mikrobiologija

Kao što je gore spomenuto, rizosfera je okruženje s velikom gustoćom mikroorganizama različitih vrsta.

Za bolje razumijevanje, mikroorganizmi rizosfere mogu se svrstati u tri velike skupine, ovisno o učinku koji uzrokuje na biljke:

Blagotvorni mikrobi

Ova skupina uključuje organizme koji izravno promiču rast biljaka - na primjer, osiguravajući potrebne hranjive tvari biljci - ili posredno, inhibiranjem štetnih mikroba kroz različite mehanizme otpora.

U rizosferi postoji stalna konkurencija za resursima. Povoljni mikrobi ograničavaju uspjeh patogena s nekoliko mehanizama: proizvodnja biostatičkih spojeva (koji inhibiraju rast ili umnožavanje mikroorganizama), natjecanje za mikronutrijente ili stimuliranje imunološkog sustava biljke..

Komenzalni mikrobi

U ovoj su kategoriji većina mikroba koji ne štete ili izravno koriste biljku ili patogen. Međutim, vjerojatno je da komenzalni mikroorganizmi utječu u određenoj mjeri na bilo koji drugi mikroorganizam, kroz složenu mrežu interakcija koje bi uzrokovale neizravan učinak na biljku ili patogen.

Iako postoje specifični mikroorganizmi koji su u stanju zaštititi biljku (izravno ili neizravno) od patogena, na njegovu učinkovitost uvelike utječe ostatak mikrobne zajednice.

Tako se komenzalni mikroorganizmi mogu učinkovito natjecati s drugim mikroorganizmima koji imaju neizravan učinak na biljku.

Patogeni mikrobi

Širok raspon patogena koji se prenose tlom može utjecati na zdravlje biljaka. Prije infekcije, ovi štetni mikrobi se natječu s mnogim drugim mikroorganizmima u rizosferi za hranjive tvari i prostor. Nematode i gljive dvije su glavne skupine biljnih patogena koje prenose tlo.

U umjerenim klimatskim uvjetima patogene gljivice i nematode agronomski su važnije od patogenih bakterija, iako neki bakterijski rodovi (Pectobacterium, Ralstonia) može uzrokovati znatnu ekonomsku štetu nekim usjevima.

Virusi također mogu zaraziti biljke kroz korijene, ali zahtijevaju vektore kao što su nematode ili gljivice da uđu u tkivo korijena.

važnost

Privlači korisne mikroorganizme

Visoke razine vlage i hranjivih tvari u rizosferi privlače mnogo veći broj mikroorganizama od drugih dijelova tla.

Neki od spojeva koji se luče u rizosferi potiču nastanak i proliferaciju mikrobnih populacija, mnogo viših u usporedbi s ostatkom tla. Ovaj fenomen poznat je kao efekt rizosfere.

Pruža zaštitu od patogenih mikroorganizama

Stanice korijena su pod stalnim napadom mikroorganizama, zbog čega imaju zaštitne mehanizme koji jamče njihov opstanak.

Ti mehanizmi uključuju izlučivanje obrambenih proteina i drugih antimikrobnih kemikalija. Utvrđeno je da se eksudati u rizosferi razlikuju prema stupnjevima rasta biljaka.

Štiti korijenje od isušivanja

Nekoliko studija sugerira da je tlo rizosfere znatno vlažnije od ostatka tla, što pomaže u zaštiti korijena sušenja.

Eksudati koje oslobađaju korijeni noću dopuštaju širenje korijena u tlu. Kada se znoj nastavi na dnevnom svjetlu, eksudati počinju sušiti i prianjaju na čestice tla u rizosferi. Kako se tlo osuši i njegov hidraulički potencijal se smanjuje, eksudati gube vodu u tlu.

reference

  1. Berendsen, R.L., Pieterse, C.M.J., & Bakker, P.A.H.M. (2012). Mikrobiome rizosfere i zdravlje biljaka. Trendovi u biljnoj znanosti, 17(8), 478-486.
  2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J., & Scheu, S. (2000). Interakcije mikrobno-faune u rizosferi i učinci na rast biljaka. European Journal of Soil Biology, 36(3-4), 135-147.
  3. Brink, S.C. (2016). Otključavanje tajni Rhizosfere. Trendovi u biljnoj znanosti, 21(3), 169-170.
  4. Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). Korisna uloga Mycoflore Rhizosphere u području poljoprivrede: Pregled. Međunarodni časopis za znanost i istraživanje, 5(8), 529-533.
  5. Mendes, R., Garbeva, P., i Raaijmakers, J.M. (2013). Rizosferni mikrobiom: Značaj biljnih korisnih, biljnih patogenih i humanih patogenih mikroorganizama. FEMS recenzije mikrobiologije, 37(5), 634-663.
  6. Philippot, L., Raaijmakers, J.M., Lemanceau, P., & Van Der Putten, W.H. (2013). Povratak korijenima: mikrobna ekologija rizosfere. Nature Reviews Mikrobiologija, 11(11), 789-799.
  7. Prashar, P., Kapoor, N., & Sachdeva, S. (2014). Rhizosphere: Njegova struktura, bakterijska raznolikost i značaj. Recenzije u znanosti o okolišu i biotehnologiji, 13(1), 63-77.
  8. Singh, B.K., Millard, P., Whiteley, A.S., i Murrell, J.C. (2004). Rasplitanje rizosferno-mikrobnih interakcija: mogućnosti i ograničenja. Trendovi u mikrobiologiji, 12(8), 386-393.
  9. Venturi, V., i Keel, C. (2016). Signalizacija u Rhizosferi. Trendovi u biljnoj znanosti, 21(3), 187-198.
  10. Walter, N., & Vega, O. (2007). Pregled korisnih učinaka rizosfernih bakterija na dostupnost hranjivih tvari u tlu i unos hranjivih tvari u biljke. Nal. Agr. Medellin, 60(1), 3621-3643.