Микориза – это взаимовыгодное сотрудничество между растениями и определенными видами почвенных грибов. Порядка девяноста процентов всех видов растений на планете вступают в этот симбиоз. Исключения составляют крестоцветные, такие как капуста, цветная капуста, брокколи, рапс, горчица и редька. С микоризообразующими грибами не дружат гречиха,
свекла, амарант, шпинат и люпин.
Весной при прорастании семян, растения активно снабжают почвенных жителей с помощью корневой системы, корневыми выделениями, которые содержат сахара и определенные вещества пробуждающие споры грибов, которые в свою очередь просыпаются и начинают двигаться в сторону корня, за корневыми выделениями.
Когда гифы гриба достигли корневой системы, они образуют на поверхности присоску, из которой гриб прорастает внутрь клеток корня, образуя арбускулы. Такой тип заражения имеет название арбускулярная микориза или по другому эндотрофное. С подавляющим большинством травянистых растений связывается арбускулярная микориза, а это более девяноста процентов всех видов растений на земле. Гриб в этом случае получает питание в виде сахаров от растения, а растение получает от гриба влагу и необходимые элементы питания.
Достигнув корня, гифы на поверхности корневой системы образуют защитный чехол. Гифы проникают в межклеточное пространство. Такой вид микоризы называется эктотрофным, при этом гриб так же от растения получает сахара, а эктотрофная микориза вырабатывает определенные гормоны, которые заставляют молодые корешки сильно ветвиться. Так же эта микориза высасывает излишки влаги, помогая молодым растениям лучше перезимовать. Эктотрофной микоризой заражаются древесные культуру, это около 5% всех видов растений. Она характерна для хвойных, таких как: ель, сосна, лиственница; для лиственных, таких как: береза, бук, дуб. Из кустарников эктотрофную микоризу образует ива.
Эктотрофная микориза на поверхности почвы образует плодовые тела в виде грибов, которые собирают в лесу. Так же под землей эктотрофная микориза соединяет все деревья одного или нескольких видов в одну единую сеть и по этой сети деревья распределяют элементы питания.
В середине 50х годов прошлого века, ученные решили вокруг города Элиста высадить кольцо из акации, чтобы степные ветра не проникали в город. В первый год эти саженцы не прижились, второй и третий год случилось тоже самое. Тогда за советом решили обратиться к ученым. Ученые взяли почвенный анализ, по результатам которого выявили, что в этих почвах отсутствуют грибы образующие микоризу с акацией. После искусственного заражения почвы грибами, саженцы акации прижились.
При пересадке молодых деревцев, на дно посадочной лунки можно добавить почву из под старых деревьев. В этой почве есть все необходимые грибы, образовывающие с молодыми деревцами микоризу. После пересадки нужно собрать в лесу грибы, замочить их в воде и хорошо растолочь, этой водой можно поливать молодые деревца. Так как в этой воде содержатся споры грибов, то они еще больше будут обогащать почву спорами грибов и микоризообразующими.
Можно купить препарат содержащий эктотрофную микоризу, и обработать корневую систему согласно инструкции, но
этот вариант дорогостоящий.
Третий вид микоризы эктоэндотрофный или смешанный. То есть гифы гриба проникают в сами клетки, а так же в пространство между клетками корня, образуя на поверхности корня защитный чехол. Такой вид микоризы присущ для
орхидейных или орхидей, и это, пожалуй, очень интересное взаимодействие. Внутри клеток растения образуется гриб, но в отличие от арбускулярной микоризы, не растение кормит гриб, а гриб растение, связано это с тем, что при
прорастании семян, орхидейные растения в листьях не образуют хлорофилл. Гриб взаимодействует с корневыми
системами других растений, получая сахара и отправляя их орхидее. По мере взросления орхидеи, она начинает
кормить гриб.
Четвертый вид микоризы – это эрикоидная или вересковая. Такая микориза образуется при взаимодействии гриба с растениями из семейства вересковых, к которым относят азалии, вереск, черника, голубика, клюква, брусника и так далее.
Арбускулярная микориза является древнейшим жителем почвы, который появился даже раньше, чем сами растения на поверхности почвы. У ученых есть две гипотезы, как грибы начали взаимодействовать с растениями:
При выходе растений на поверхности почвы, арбускулярная микориза паразитировала на растениях, но потом они начали существовать в симбиозе.
У арбускулярной микоризы и растений изначально был симбиоз. Но так как у растений не было в начале корневой системы, то арбускулярная микориза заменяла растениям корневую систему.
Когда грибы начинают взаимодействовать с корнями растений, они напитываются сахарами, а растения взамен напитываются водой и питанием. Так как гифы грибов очень тонкие, то они способны проникнуть в места недоступнее корневой системе растений. Гифы гриба являются продолжением корневой системы, увеличивая площадь питания в десятки раз. Так же гифы грибов способны усваивать влагу с тех глубин в почве, в которые не проникнет ни одна корневая система. Поэтому засушливый период растения переносят с минимальным стрессом.
Итальянские ученые обработали субстрат, на котором выращивали листья салата, микоризообразующими препаратами. Они оставили контейнер обработанный и необработанный. Условия были абсолютно одинаковыми. После срезки надземной части растений, ученые провели анализ выноса питания из почвенного субстрата. Результаты опыта представлены в виде таблицы выше. Если раньше ученые отводили особую роль в усвоении микоризой фосфора, кальция, цинка и меди, то данный опыт показал, что микориза способствует усвоению всех элементов питании из почвы.
Микориза, переводит питательные элементы из недоступной в доступную форму, из гумуса, что не может сделать корневая система. С помощью такого источника питания микориза питается, в том случае, если лабильного органического вещества становится недостаточно, и корневой системе неоткуда больше взять элементы питания.
Как, благодаря арбускулярной микоризе, растения переживают засуху?
Корневая система растения питается микоризой, что положительно сказывается на росте корней, что способствует всасыванию большего количества влаги из почвы.
Если растения заражены микоризой, то поглощение калия, цинка, фосфора и меди будет происходить быстрее. Что в свою очередь, будет помогать растениям, переживать засушливый период.
То как быстро растениями будет расходоваться влага при транспирации, влияет микориза.
Также микориза увеличивает урожай растения на засоленных почвах, за счет блокировки поступления в корневую систему ионов натрия и увеличения поступления таких ионов как азот, фосфор, калий, медь цинк, железо и так далее. Наиболее эффективно микориза действует на засоленных почвах в период недостатка влаги. Так же арбускулярная микориза
будет способствовать уменьшению стресса у растений, которые растут в почве, которая загрязнена тяжелыми металлами и при благоприятном водородном показателе почвы.
Арбускулярная микориза будет стресс у растений в почве, загрязненных тяжелыми металлами при не благоприятном водородном показателе. Арбускулярная микориза образовывает сеть между растениями, по которой растения обмениваются элементами питания и передают сигналы. Если на краю поля появился вредитель уничтожающий растение, то другие растения включают внутренние защитные механизмы от этого вредителя.
Микориза влияет на структуру почвы.
Почва состоит из микро и макро агрегатов. Микроагрегаты состоят из глинистых или илистых структур, частиц органического вещества и остатков растений и других организмов. Макроагрегаты улучшают структуру почвы. Структурированная почва, в которой присутствует больше макроагрегатов, чем микроагрегатов, менее подвержена ветровой и водной
эрозии, у нее лучше аэрация, лучше впитывает влагу, в такой почве корням растений намного проще расти.
За счет чего соединяются микроагрегаты в макроагрегаты?
Микориза совместно с корнями растений в почву выделяет клей гламолин, который соединяет микроагрегаты в
макроагрегаты. Помимо этого гифы грибов, а так же корневая система растений, будут между собой сцеплять
микроагрегаты и макроагрегаты.
Какие условия должны соблюдаться для того, чтобы почва не потеряла свою структуру?
Первое – на поверхности почвы, всегда должны расти растения, чтобы микориза могла всегда вырабатывать гламолин.
Второе – не нужно обрабатывать почву. При обработке почвы страдают грибы. Поэтому обработка почвы главный враг для грибов. Чем чаще и на большую глубину вы обрабатываете почву, тем меньше микориза образуется на корнях растений и соответственно в почве уменьшается количество гламолина.
Какие факторы влияют на популяцию грибов, образующих арбускулярную микоризу с растениями?
Обработка почвы.
В почвах нарушенных механической обработкой, бактерии будут преобладать над грибами, и при отказе от обработки почвы, в ней будут оставаться проходы от корневой системы предыдущих урожаев. Когда молодое растение в почве прорастает, корешки двигаются к проходам от бывших корней, так как в этом случае для укоренения нужно минимум энергии.
Посев сидератов с покровными культурами, в промежутке между товарными культурами. В смеси покровных культур обязательно должны быть озимые культуры, если вы сеете яровые товарные культуры. В таком случае зимой микориза будет питаться сахарами от корней растений.
Наличие на поверхности почвы защитного слоя из соломы и высокая стерня. Слой из соломы будет защищать почву от перепадов температур и замедлит испарение влаги из почвы, что положительным образом скажется на популяции микоризы в почве, а высокая стерня зимой будет улавливать больше снега для покрытия почвы «одеялом», чтобы она не промерзла.
Грибы не переносят фунгициды, особенно при протравке семян.
Микориза будет плохо работать в случае внесения большого количества удобрений.
Содержание углерода в почве. На образование микоризы на корнях очень влияет содержание углерода в почве. Чем меньше почва содержит органического вещества, тем хуже корневая система заражает грибами образующими микоризу.
Препаратами, содержащими грибы и арбускулярные микоризы можно обрабатывать как семена, так и рассаду при
пересадке, но можно пойти и другим путем. Агрономы рекомендуют отказаться от глубокой обработки почвы, перейти
на поверхностную обработку глубиной не более 4х-5ти сантиметров. Так же рекомендуют отказаться от обработки семян фунгицидами при посеве и посев покровных культур, позволит расти популяции этих грибов. Не нужно сеять горчицу,
потому что она плохо влияет на микоризу.
Эффективность препаратов в увеличении урожая сельскохозяйственных культур.
Обработка микоризными препаратами хорошо работает на овощных культурах и крестоцветных. У полевых культур на
прибавку урожая влияет сортовая особенность растений, у одних сортов прибавки максимальные, а у других были либо средние, либо минимальные, либо вообще отсутствовали. Эстонские ученые в рамках эксперимента взяли большое количество сортов пшеницы, причем как современных, так и старой селекции и изучили влияние обработки микоризными
препаратами на урожай пшеницы. Все сорта, выведенные до 1950 года, давали прибавку от обработки семян микоризой, а современные сорта по-разному реагировали на обработку семян, какие-то давали нулевую прибавку, какие-то высокую прибавку. Из этого ученые сделали вывод, что современные интенсивные сорта, выращенные с помощью минеральных удобрений, частично, либо полностью утратили способность взаимодействовать с грибами образующими микоризу. Поэтому если вы у себя в хозяйстве хотите применять микоризные препараты, вам придется их проверить на всех своих сортах.
Алтайские ученые провели эксперимент, в результате которого, оценили влияние препаратов на урожай у твердой
яровой пшеницы. Препараты были двух типов, первые содержали азотофиксирующие удобрения, а вторые содержали
грибы, образующие с пшеницей микоризу. Результаты опытов представлены в таблице.
Подводя итог, агрономы сделали вывод, что микоризированные растения будут расти и давать больше урожай на
засоленных почвах, в засушливых условиях, на почвах бедных элементами питания, особенно фосфором, на почвах, засоренных тяжелыми металлами. Микориза помогает уменьшить стресс при пересадке рассады и структурировать почву без механического воздействия.
