Relațiile dintre plante și microorganisme
În condiții naturale, plantele și microorganismele superioare sunt strâns legate între ele, între ele există diferite forme de relații reciproce și de influență reciprocă. Aici, bineînțeles, în primul rând este necesar să observăm simbioza strânsă a plantelor leguminoase și a bacteriilor de noduli, pe care le-am descris în secțiunea privind ciclul azotului.
Rădăcinile plantelor în procesul de viață eliberează o anumită cantitate de compuși organici: acizi, zaharuri, alcooli și uneori chiar aminoacizi. Pe suprafața rădăcinilor și a solului, adiacent la rădăcinile plantelor, există multe substanțe nutritive, iar microorganismele se dezvoltă intens. Stratul de sol adiacent la rădăcini și sub influența activității sistemului radicular al plantelor se numește rizosferă. În rhizosphere se disting trei zone: 1) suprafața rădăcinilor, cea mai bogată în microbi; 2) stratul foarte subțire de sol imediat adiacent la suprafața rădăcinilor; 3) rizosfera corespunzătoare zonei, situată la o distanță de 0,5-1 mm de suprafața rădăcinii. În rhizosphere există mult mai mulți nutrienți pentru microbi decât în afara rizosferei.
În zona de rizosferă a microbilor este cuprinsă în zeci, de sute de ori mai mult decât în afara zonei de activitate a rădăcinilor. Chiar și astfel de bacterii autotrofice, ca nitrificatoare, se găsesc în rizosferă într-o cantitate mult mai mare decât în restul solului. Numărul de microorganisme din rizosferă variază în funcție de faza de dezvoltare a plantei. Numărul total al acestora crește de la debutul germinării semințelor până la înflorire. În timpul înfloririi, numărul scade. Dar grupurile și tipurile diferite de microorganisme au o dezvoltare maximă pe rădăcini. Astfel, ciupercile, actinomycetele și bacteriile proliferative celulare se găsesc în număr mare în a doua perioadă de dezvoltare a plantelor.
Rizosfera tipic mai mare bessporovyh bacterii, și sunt dominate de diferite specii de Pseudomonas, radiobakterov, micobacterii și altele. Microflorei specifice pot fi observate în diferite de plante rizosferă, t. E. Preponderența uneia asupra altor tipuri de microbi.
Germenii din rizosferă, hrăniți cu secreții de rădăcină, pregătesc ei înșiși substanțele nutritive pentru plante prin descompunerea resturilor de plante, humus, eliberarea diferitelor substanțe fiziologic active.
Microflora lor are și părți de plante - frunze, tulpini. De asemenea, s-au adaptat existența unor tipuri speciale de microbi, de exemplu: Bact. herbicola, care are un pigment galben, acid lactic și bacterii fluorescente, drojdie, mucegai. Alimentele pe care le servesc sunt unele substanțe eliberate de plante pe suprafața epidermei.
Aceste microorganisme, numite epifite, se înmulțesc pe semințe. Semințele corect conservate cu germinație normală au o anumită compoziție de microfloră epifită, astfel încât calitatea semințelor de semințe poate fi determinată din microflora epifitotică.
Rizosfera și microflora epifitotică trăiesc pe suprafața vegetației prin excreția celulelor de plante. Spre deosebire de acestea, microorganismele parazite perturbe integritatea integrinei, sunt introduse în organism și provoacă boala sa.
Fig. 41. Mycorrhizii (1-4) și endotrofii (5 - 7) endotrofici: 1 - rădăcină fără miocorizii cu părul rădăcinii și teaca rădăcinii; 2 - rădăcină de fag cu micoroză; 3 și 4 - secțiuni longitudinale ale rădăcinii carpenului carbohidrat acoperit cu miorroizi; 5 - miocrizii endotrofici al materiei albe, tufișul din familia vierului, o parte din rădăcină (mărită); 6 - secțiune transversală a aceleiași rădăcini; 7 - secțiune longitudinală a aceleiași rădăcini, celule umplete cu hifee fungice
Între ciuperci și rădăcini de plante există și relații speciale de simbioză. Majoritatea covârșitoare a plantelor - lemnoase, cereale și altele - au rădăcini pe micorizi. Mycorrhizas (ciuperci) este un miceliu fungic care se dezvoltă pe rădăcinile unei plante. Mycrhiza-formarea ciuperci se găsesc printre phycomycetes, ascomycetes și basidiomycetes.
Mycorrhiza este un fenomen foarte frecvent, iar această simbioză are o mare importanță în viața plantei și a ciupercilor, reprezentând un tip micotrofic de nutriție.
Există miocorizări externe (ecto) și interne (endo). Mycorrhiza exterioară învelește rădăcina cu un capac dens de miceliu, care pătrunde în rădăcină la o adâncime mică, în principal în spațiile intercelulare ale parenchimului de vacă. De la acoperirea cu ciuperci în toate direcțiile solului se îndepărtează o rețea densă de hifă a miceliului. Părul rădăcinilor moarte.
În mycorrhiza endotrofică a împletirii continue, miceliul rădăcinilor nu are loc. Doar o parte din hifele părăsește solul. Se păstrează părul rădăcinii. Miceliul de endomorfoză este localizat în principal între celulele cortexului parenchimului. Miceliul pătrunde în celule, formând hifele în ele. Dar celulele rădăcinii rămân în viață, digerând treptat miceliul care a pătruns în ele. Există, de asemenea, o miocrizare ecto-endotrofică, care combină caracteristicile inerente ambelor forme de miocrizare.
Importanța simbioză micorzială a unei plante superioare cu o ciupercă este diversă. Miceliul fungic crește suprafața de lucru a rădăcinii și astfel crește absorbția apei și a diferitelor substanțe nutritive. Ciuperca consolidează, de asemenea, nutriția plantei prin dizolvarea compușilor anorganici și organici greu solubili, furnizează plantei nutriție azotată sub formă de amoniac atunci când rămășițele organice sunt mineralizate. Este deosebit de important furnizarea de plante cu vitamine, substanțe de creștere.
Valoarea principală a plantei superioare pentru ciupercă este de a-i furniza glucoză și metaboliți specifici ai sistemului radicular. Energia stocată în glucoză permite ciupercii să absoarbă compușii fosforului foarte puțin solubili și să descompună substanțele organice, de exemplu turba.
Relația deosebit de strânsă cu ciuperca există în plantele orhidee. Mycorrhizae în orhidee sunt endotrofice. Germinarea semințelor de plante orhidee fără miocorizări apare cu dificultate sau nu apare deloc. Sa dovedit că aceste plante au o sinteză foarte scăzută de vitamine: acidul nicotinic (PP), vitamina B1 etc. Când aceste vitamine au fost adăugate la semințe, ele au crescut mai repede. Orhideele tropicale cresc bine în condiții sterile fără ciuperca, dar cu prezența vitaminelor. Valoarea dezvăluită a vitaminelor pentru orhidee deschide o nouă parte a nutriției micoriziale.
Mycorrhizările ectotrofice au majoritatea speciilor de arbori. Potrivit lui NV Lobanov, pinul, stejarul, molidul, zada sunt foarte antimicrobiene, mesteacan, tei, aspen, plop sunt slab microtrofice. Nemicotrofici sunt axul, păducelul, bătrânii și alții.
În pădurile adăpostite în câmp, în zonele de stepă, se recomandă aplicarea miocorizării artificiale prin introducerea în gaură cu semințe de terenuri forestiere bogate în mycorrhiza.
Modul micotrofic de hrănire este disponibil în unele plante agricole anuale, de exemplu, grâu dur, mei. Dar nu există încă dovezi incontestabile că ciupercile joacă un rol important în nutriția plantelor.
Microorganismele produc substanțe fiziologic active speciale. Acestea includ diverși factori de creștere, vitamine, enzime, auxine, antibiotice, gibbereline și anumiți aminoacizi. Plantele le pot forma ei înșiși, dar nu întotdeauna în cantități suficiente. Deci, auxinele (stimulatorii de creștere) sunt sintetizați de plante. Cu toate acestea, adăugarea de stimulenți are un efect foarte mare asupra plantelor. Heteroauxinele sunt obținute în mod sintetic, dar în condiții naturale, plantele le primesc în plus față de microorganismele din rizosferă.
Substanțe biotici produse de bacterii, fungi, drojdii, actinomicete, alge. Prin capacitatea de a forma substanțe biotice, microbii pot fi împărțiți în două grupuri. Unele formează toate substanțele necesare pentru creșterea în sine și, prin urmare, se pot dezvolta pe medii sintetice fără vitamine. Acestea includ bacterii chimiosintetice precum nitrificator, Thiobacillus thiooxydans etc vitamine puternic grup de bacterii, nu absorb dioxidul de carbon, pentru a dezvolta pe medii sintetice care nu conțin vitamine, cum ar fi majoritatea bacteriilor din sol:., Azotobacter, bacterii nodulilor, Pseudomonas, etc. Ei elimină excesul de vitamine în sol. Conform estimărilor MN Meisel, un hectar de sol fertil acumulate pe parcursul anului la 400 de grame de vitamina B1. 300 g de vitamina B6. 1 kg de acid nicotinic. Fiziologic substanțele active pot fi adsorbite pentru o lungă perioadă de timp, până la 50-60 de zile, fără a pierde activitatea. De multe ori experimenta o lipsă de vitamine rădăcini, furnizorii de vitamine, care este rizosferei microflora și micoriza endotrophic.
Printre microbii de sol există în special multe forme de substanțe antibiotice. La cultivarea plantelor se constată că, sub influența diferitelor germeni de germeni germinate mai bine, creșterile rădăcinii cresc. Ele sunt foarte promițătoare pentru tratamentul anumitor boli bacteriene și fungice ale plantelor. Ele nu sunt otrăvitoare pentru oameni și animale, prin urmare, ele au un avantaj față de agenții chimici și pot avea nu numai un antibiotic, ci și un efect stimulativ. Eficacitatea acțiunii lor în producția vegetală este încă insuficient înțeleasă.
Gibberelinele sunt izolate pentru prima dată de ciuperca asimetrică Gibberella. Acum, aceste substanțe se găsesc în microbi, actinomicite și drojdii. Ele cresc de mai multe ori masa vegetativa a plantelor. În cantități minime, măsurate prin micrograme, acidul gibberelic crește de mai multe ori înălțimea varzei, porumbului, mărimea tomatei, cartofului, mazării etc. fructe.
Substanțele active din punct de vedere fiziologic afectează pozitiv numai la o anumită cantitate optimă. Ca și cu o lipsă, și cu un exces de plantele lor sunt deteriorate. În concentrații mari, ele distrug deja plantele. Prin urmare, unele dintre ele sunt folosite ca erbicide pentru distrugerea buruienilor.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că microorganismele recent găsite - puternici antagoniști ai insectelor - dăunători ai culturilor și pădurilor. Așadar, s-au descoperit bacterii care au fost foarte patogene pentru omizile de viermi de mătase din Siberia (Dendrolimus, Bact. Tuviensis), un flagel al pădurilor siberiene. Tratarea pădurilor cu culturi ale acestor bacterii prin pulverizare din avioane distruge până la 95% din omizi și puieți de viermi de mătase. Căutările ulterioare pentru astfel de microorganisme vor conduce, fără îndoială, la descoperirea de noi modalități de distrugere a altor dăunători ai plantelor agricole.
Trimiteți-le prietenilor: