Risosfääri omadused, mikrobioloogia ja tähtsus



The risosfäär on mullajuur, mis ümbritseb taime juurt. See juur mõjutab nii bioloogiat kui ka mulla keemiat. See pindala on umbes 1 mm lai ja sellel ei ole määratletud serva, see on ala, mida mõjutavad juurest ja ühenditest toituvad mikroorganismid..

Termin rhososphere on tuletatud kreeka sõnast rhiza mis tähendab "juurt" ja "sfääri, mis tähendab mõjuala". Saksa teadlane Lorenz Hiltner (1904) kirjeldas seda esimest korda kui "liblikõieliste juurte vahetus läheduses asuvat mulla tsooni, mis toetab kõrge bakterite aktiivsust"..

Risosfääri määratlus on siiski arenenud, kuna on avastatud muud füüsikalised, keemilised ja bioloogilised omadused. Risosfääri mõjutavad tugevalt bioloogilist ja keemilist tegevust soodustavad taimed.

Risosfääris koos eksisteerivad organismid on nende ja ka taimede vahel erinevad. Need koostoimed võivad mõjutada paljude kultuuride kasvu, mistõttu on risosfäärid väga olulised keemiliste väetiste ja pestitsiidide asendajatena..

Indeks

  • 1 Risosfääri omadused
    • 1.1 See on õhuke ja jagatud kolme põhitsooni
    • 1.2 Risosfääris vabanevad erinevad ühendid
    • 1.3 Muutke juurte ümber mulla pH
  • 2 Mikrobioloogia
    • 2.1 Kasulikud mikroobid
    • 2.2 Kommensaalsed mikroobid
    • 2.3 Patogeensed mikroobid
  • 3 Tähtsus
    • 3.1 Kaasab kasulikke mikroorganisme
    • 3.2 Pakub kaitset patogeensete mikroorganismide eest
    • 3.3 Kaitseb juure kuivatamise eest
  • 4 Viited

Risosfääri omadused

See on õhuke ja jagatud kolme põhitsooni

Struktuuriliselt on risosfäär umbes 1 mm lai ja sellel ei ole määratletud servi. Sellele vaatamata on kirjeldatud kolme peamist rhosfääri ala:

- Endorisosfäär

See koosneb juurtest ja sisaldab endodermi ja koore kihte.

- Risoplane

See on juure pind, kus mullaosakesed ja mikroobid järgivad. Selle moodustavad epidermis, koorik ja limaskesta polüsahhariidide kiht.

- Valdkond

See on kõige välimine osa; see on pinnas, mis asub kohe juurega.

Mõningatel juhtudel võite leida teisi olulisi risosfäärilisi kihte, nagu mükorizosfäär ja risoviin..

Risosfääris vabanevad erinevad ühendid

Taime kasvu ja arengu ajal toodetakse ja eraldatakse erinevaid orgaanilisi ühendeid eritumise, sekretsiooni ja sadestumise teel. See põhjustab risosfääri toitainete sisalduse võrreldes ülejäänud pinnasega.

Juurekroudid hõlmavad aminohappeid, süsivesikuid, suhkruid, vitamiine, lima ja valke. Exudates toimivad sõnumitoojadena, mis stimuleerivad muldade ja pinnase elusorganismide vahelist koostoimet.

Muudab juurte ümber mulla pH

Risosfääri keskkonnas on tavaliselt madalam pH, vähem hapnikku ja kõrgemaid süsinikdioksiidi kontsentratsioone. Eksudaadid võivad aga muuta rososfääri pinnase happelisemaks või leeliselisemaks, sõltuvalt toitainetest, mida juured mullast võtavad..

Näiteks, kui taim absorbeerib lämmastikku ammooniummolekulides, vabastab see vesinikioonid, mis muudavad risosfääri happelisemaks. Seevastu, kui taim absorbeerib lämmastikku nitraatmolekulides, vabastab see hüdroksüülioonid, mis muudavad risosfääri leeliselisemaks.

Mikrobioloogia

Nagu eelpool mainitud, on risosfääriks keskkond, kus on erinevate liikide mikroorganismide kõrge tihedus.

Parema arusaamise huvides võib risosfääri mikroorganismid liigitada kolme suure rühma, sõltuvalt sellest, millist mõju taimedele põhjustab:

Kasulikud mikroobid

Sellesse rühma kuuluvad organismid, mis soodustavad otse taime kasvu - näiteks pakkudes taimedele vajalikke toitaineid - või kaudselt, inhibeerides kahjulikke mikroobe erinevate resistentsusmehhanismide kaudu..

Risosfääris on pidev konkurents ressursside pärast. Kasulikud mikroobid piiravad mitmete mehhanismidega patogeenide edu: biostatiliste ühendite (mis pärsivad mikroorganismide kasvu või paljunemist), konkurentsi mikroelementide vastu või stimuleerivad taime immuunsüsteemi.

Kommensiaalsed mikroobid

Selles kategoorias on enamik mikroobidest, mis ei kahjusta taime või patogeeni või ei toeta seda otseselt. Siiski on tõenäoline, et kommensaalsed mikroobid mõjutavad mingil määral mõnda muud mikroorganismi kompleksse interaktsioonivõrgu kaudu, mis põhjustaks taime või patogeeni kaudse mõju..

Kuigi on olemas spetsiifilisi mikroorganisme, mis on võimelised taimseid (otseselt või kaudselt) patogeenide eest kaitsma, mõjutab selle tõhusust suuresti ülejäänud mikroobikogukond..

Seega võivad kommensaalsed mikroorganismid tõhusalt konkureerida teiste mikroorganismidega, mis avaldavad taimele kaudset mõju.

Patogeensed mikroobid

Mitmesugused pinnase kaudu levivad patogeenid võivad mõjutada taimede tervist. Enne nakatamist võistlevad need kahjulikud mikroobid paljude teiste mikroobidega toitainete ja ruumi rhosfääris. Nematoodid ja seened on pinnase poolt levivate taimepatogeenide kaks peamist rühma.

Parasvöötme puhul on patogeensed seened ja nematoodid agronoomiliselt tähtsamad kui patogeensed bakterid, kuigi mõned bakterite perekonnad (Pectobacterium, Ralstonia) võib tekitada mõnele põllukultuurile olulist majanduslikku kahju.

Viirused võivad nakatada taimi ka juurte kaudu, kuid nõuavad vektorite, nagu nematoodide või seente, sisenemist juurekudesse.

Olulisus

Hoiab kasulikke mikroorganisme

Risosfääri kõrge niiskuse ja toitainete tase meelitab palju rohkem mikroorganisme kui teised pinnase osad.

Mõned risosfääri sekreteeritud ühendid soodustavad mikroobide populatsioonide teket ja levikut, mis on palju kõrgem ülejäänud pinnasest. See nähtus on tuntud kui risosfääri efekt.

Pakub kaitset patogeensete mikroorganismide eest

Juurte rakud on mikroorganismide pideva rünnaku all, mistõttu neil on kaitsemehhanismid, mis tagavad nende ellujäämise.

Need mehhanismid hõlmavad kaitsevalkude ja teiste antimikroobsete kemikaalide sekretsiooni. On kindlaks tehtud, et rhosfääri eksudaadid varieeruvad sõltuvalt taimede kasvust.

Kaitseb juure kuivatamise eest

Mitmed uuringud näitavad, et risosfääri pinnas on märgatavalt niiskem kui ülejäänud pinnas, mis aitab kaitsta kuivatamise juure..

Juurte poolt öösel vabanenud eritised võimaldavad juurte laienemist mullas. Kui higistamine jätkub päevavalguses, hakkavad eksudaadid kuivama ja kleepuma risosfääri pinnaseosakestega. Kui pinnas kuivab ja selle hüdrauliline potentsiaal väheneb, kaotavad eksudaadid pinnases vett.

Viited

  1. Berendsen, R. L., Pieterse, C. M. J. ja Bakker, P. A. H. M. (2012). Risosfääri mikrobioom ja taimetervis. Taimeteaduse suundumused, 17(8), 478-486.
  2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J., & Scheu, S. (2000). Mikroobide-fauna koostoimed risosfääris ja mõju taimede kasvule. Euroopa pinnase bioloogia ajakiri, 36(3-4), 135-147.
  3. Brink, S.C. (2016). Rizosfääri saladuste vabastamine. Taimeteaduse suundumused, 21(3), 169-170.
  4. Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). Rhizosphere Mycoflora kasulik roll põllumajanduses: ülevaade. International Journal of Science ja Reasearch, 5(8), 529-533.
  5. Mendes, R., Garbeva, P. & Raaijmakers, J. M. (2013). Risosfääri mikrobioom: taimede kasulike, taime patogeensete ja inimese patogeensete mikroorganismide tähtsus. FEMSi mikrobioloogia ülevaated, 37(5), 634-663.
  6. Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P. & Van Der Putten, W. H. (2013). Tagasi juurte juurde: Risosfääri mikroobne ökoloogia. Mikrobioloogia, 11(11), 789-799.
  7. Prashar, P., Kapoor, N. & Sachdeva, S. (2014). Rhizosphere: selle struktuur, bakterite mitmekesisus ja tähtsus. Arvamused keskkonnateaduses ja biotehnoloogias, 13(1), 63-77.
  8. Singh, B.K., Millard, P., Whiteley, A.S., & Murrell, J.C. (2004). Risosfääri-mikroobide vastastikune mõju: võimalused ja piirangud. Mikrobioloogia suundumused, 12(8), 386-393.
  9. Venturi, V., & Keel, C. (2016). Signalisatsioon Rhizosphere'is. Taimeteaduse suundumused, 21(3), 187-198.
  10. Walter, N., & Vega, O. (2007). Läbivaatamine risosfääri bakterite kasuliku mõju kohta mulla toitainete kättesaadavusele ja taimede toitainete omastamisele. Fac. Nal. Agr. Medellin, 60(1), 3621-3643.