- Rizosfēras raksturojums
- Tas ir plāns un ir sadalīts trīs pamatzonās
- - endorizosfēra
- - Rizoplane
- - Ektorizosfēra
- Rizosfērā izdalās dažādi savienojumi
- Maina augsnes pH ap saknēm
- Mikrobioloģija
- Labvēlīgi mikrobi
- Commensal mikrobi
- Patogēni mikrobi
- Svarīgums
- Piesaista labvēlīgus mikroorganismus
- Piedāvā aizsardzību pret patogēniem mikroorganismiem
- Aizsargā saknes no izžūšanas
- Atsauces
Rhizosphere ir zona augsnes, kas ieskauj saknes augu. Šī sakne ietekmē gan augsnes bioloģiju, gan ķīmiju. Šis laukums ir aptuveni 1 mm plats un tam nav noteiktas robežas, tas ir laukums, ko ietekmē savienojumi, kurus izstaro sakne, un mikroorganismi, kas barojas ar savienojumiem.
Termins rizosfēra ir atvasināts no grieķu vārda rhiza, kas nozīmē "sakne" un "sfēra, kas nozīmē ietekmes lauku". Vācu zinātnieks Lorenss Hiltners (1904) to vispirms raksturoja kā "augsnes zonu, kas atrodas blakus pākšaugu saknēm un atbalsta augstu baktēriju aktivitāti".
Rizosfēras sastāvs
Tomēr rizosfēras definīcija ir attīstījusies, jo ir atklātas citas fizikālās, ķīmiskās un bioloģiskās īpašības. Rizosfēru ļoti ietekmē augu saknes, kas veicina intensīvas bioloģiskās un ķīmiskās aktivitātes.
Organismiem, kas vienlaikus pastāv rizosfērā, ir visdažādākā mijiedarbība gan savā starpā, gan ar augiem. Šī mijiedarbība var ietekmēt plaša spektra kultūru augšanu, tāpēc rizosfēras ir ļoti svarīgas kā ķīmiskā mēslojuma un pesticīdu aizstājēji.
Rizosfēras raksturojums
Tas ir plāns un ir sadalīts trīs pamatzonās
Strukturāli rizosfēra ir aptuveni 1 mm plata un tai nav asu malu. Neskatoties uz to, rizosfērā ir aprakstītas trīs pamata zonas:
- endorizosfēra
Tas sastāv no sakņu audiem un ietver endodermu un garozas slāņus.
- Rizoplane
Tā ir saknes virsma, kur pielīp augsnes daļiņas un mikrobi. To veido epiderma, garozs un gļotādu polisaharīdu slānis.
- Ektorizosfēra
Tā ir visattālākā daļa; tas ir, augsne, kas atrodas tieši blakus saknei.
Dažos gadījumos var atrast citus svarīgus rizosfēras slāņus, piemēram, mikorizosfēru un rhizovain.
Rizosfērā izdalās dažādi savienojumi
Auga augšanas un attīstības laikā tiek ražoti un atbrīvoti dažādi organiski savienojumi, tos izspiežot, izdalot un nogulsnējot. Tas izraisa to, ka rizosfērā ir daudz barības vielu, salīdzinot ar pārējo augsni.
Sakņu eksudāti satur aminoskābes, ogļhidrātus, cukurus, vitamīnus, recinātājus un olbaltumvielas. Eksudāti darbojas kā kurjeri, kas stimulē sakņu un organismu, kas apdzīvo augsni, mijiedarbību.
Maina augsnes pH ap saknēm
Rizosfēras vidē parasti ir zemāks pH līmenis, tajā ir mazāk skābekļa un augstāka oglekļa dioksīda koncentrācija. Tomēr eksudāti var padarīt augsni rizosfērā skābāku vai sārmaināku atkarībā no barības vielām, kuras saknes ņem no augsnes.
Piemēram, kad augs absorbē slāpekli amonija molekulās, tas izdala ūdeņraža jonus, kas padarīs rizosfēru skābāku. Turpretī, kad augs absorbē slāpekli nitrātu molekulās, tas izdala hidroksiljonus, kas rizosfēru padara sārmaināku.
Mikrobioloģija
Kā minēts iepriekš, rizosfēra ir vide, kurā ir augsts dažādu sugu mikroorganismu blīvums.
Labākai izpratnei rizosfēras mikroorganismus var iedalīt trīs lielās grupās pēc to ietekmes uz augiem:
Labvēlīgi mikrobi
Šajā grupā ietilpst organismi, kas tieši veicina augu augšanu - piemēram, nodrošinot augam nepieciešamās barības vielas - vai netieši, kavējot kaitīgos mikrobus, izmantojot dažādus rezistences mehānismus.
Rizosfērā pastāv pastāvīga konkurence par resursiem. Labvēlīgi mikrobi ierobežo patogēnu panākumus ar vairākiem mehānismiem: biostatisko savienojumu (kas kavē mikroorganismu augšanu vai pavairošanu) ražošanu, konkurenci par mikroelementiem vai stimulējot auga imūno sistēmu.
Commensal mikrobi
Šajā kategorijā ir visvairāk mikrobu, kas tieši nekaitē un nedod labumu augam vai patogēnam. Tomēr kommensālie mikrobi, iespējams, zināmā mērā ietekmē jebkuru citu mikroorganismu, izmantojot sarežģītu mijiedarbības tīklu, kam būtu netieša ietekme uz augu vai patogēnu.
Lai arī ir specifiski mikroorganismi, kas spēj augu (tieši vai netieši) aizsargāt pret patogēniem, to efektivitāti lielā mērā ietekmē pārējā mikrobu kopiena.
Tādējādi kommensālie mikroorganismi var efektīvi konkurēt ar citiem mikroorganismiem, netieši ietekmējot augu.
Patogēni mikrobi
Plašs augsnes patogēnu klāsts var ietekmēt augu veselību. Pirms inficēšanās šie kaitīgie mikrobi konkurē ar daudziem citiem mikrobiem rizosfērā par barības vielām un kosmosu. Nematodes un sēnītes ir divas galvenās augsnes patogēnu grupas.
Mērenā klimatā patogēnās sēnes un nematodes ir agronomiski svarīgākas par patogēnām baktērijām, lai gan dažas baktēriju ģints (Pectobacterium, Ralstonia) dažām kultūrām var radīt būtisku ekonomisku kaitējumu.
Vīrusi var inficēt augus arī caur saknēm, taču sakņu audos ir nepieciešami pārnēsātāji, piemēram, nematodes vai sēnītes.
Svarīgums
Piesaista labvēlīgus mikroorganismus
Augstais mitruma un barības vielu līmenis rizosfērā piesaista daudz lielāku mikroorganismu skaitu nekā citas augsnes daļas.
Daži no rizosfērā izdalītajiem savienojumiem veicina mikrobu populāciju izveidošanos un izplatīšanos, kas ir daudz augstāka nekā pārējā augsnē. Šo parādību sauc par rizosfēras efektu.
Piedāvā aizsardzību pret patogēniem mikroorganismiem
Sakņu šūnas nepārtraukti uzbrūk mikroorganismiem, tieši tāpēc tām ir aizsardzības mehānismi, kas garantē to izdzīvošanu.
Šie mehānismi ietver aizsardzības olbaltumvielu un citu pretmikrobu ķimikāliju sekrēciju. Ir noteikts, ka eksudāti rizosfērā mainās atkarībā no auga augšanas stadijām.
Aizsargā saknes no izžūšanas
Vairāki pētījumi liecina, ka augsne rizosfērā ir ievērojami mitrāka nekā pārējā augsne, kas palīdz aizsargāt saknes no izžūšanas.
Izdalījumi, ko naktī izdala saknes, ļauj saknēm izplesties augsnē. Kad svīšana atsākas dienasgaismā, eksudāti sāk izžūt un pieķerties augsnes daļiņām rizosfērā. Tā kā augsne izžūst un samazinās tās hidrauliskais potenciāls, eksudāti zaudē ūdeni augsnei.
Atsauces
- Berendsen, RL, Pieterse, CMJ un Bakker, PAHM (2012). Rizosfēras mikrobioms un augu veselība. Tendences augu zinātnē, 17 (8), 478–486.
- Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, BS, Alphei, J., and Scheu, S. (2000). Mikrobu-faunu mijiedarbība rizosfērā un ietekme uz augu augšanu. Eiropas augsnes bioloģijas žurnāls, 36 (3–4), 135. – 147.
- Brink, SC (2016). Rhizosfēras noslēpumu atrašana. Tendences augu zinātnē, 21. (3), 169. – 170.
- Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). Rhizosfēras Mycoflora labvēlīgā loma lauksaimniecības jomā: pārskats. Starptautiskais zinātnes un pētījumu žurnāls, 5 (8), 529–533.
- Mendess, R., Garbeva, P., un Raaijmakers, JM (2013). Rizosfēras mikrobioms: Augu labvēlīgo, augu patogēno un cilvēku patogēno mikroorganismu nozīme. FEMS mikrobioloģijas pārskati, 37 (5), 634–663.
- Filipots, L., Raaijmakers, JM, Lemanceau, P. un Van Der Putten, WH (2013). Atgriešanās pie saknēm: rizosfēras mikrobu ekoloģija. Nature Reviews Microbiology, 11 (11), 789–799.
- Prashar, P., Kapoor, N., & Sachdeva, S. (2014). Rhizosfēra: tās struktūra, baktēriju daudzveidība un nozīme. Atsauksmes vides zinātnē un biotehnoloģijā, 13. panta 1. punkts, 63. – 77.
- Singhs, BK, Millard, P., Whiteley, AS, un Murrell, JC (2004). Rizosfēras un mikrobu mijiedarbības atdalīšana: iespējas un ierobežojumi. Tendences mikrobioloģijā, 12. (8), 386. – 393.
- Venturi, V., & Keel, C. (2016). Signalizācija Rhizosfērā. Tendences augu zinātnē, 21. (3), 187. – 198.
- Valters, N., un Vega, O. (2007). Pārskats par rizosfēras baktēriju labvēlīgo ietekmi uz augsnes barības vielu pieejamību un augu barības vielu uzņemšanu. Fakss Nal. Agr. Medeljina, 60 (1), 3621–3643.