Заростки каких растений образуют микоризу с грибами почвы

Микориза – симбиоз культурных растений и грибов

С каждым годом популяция людей на Земле увеличивается. Если динамика роста не претерпит каких-либо изменений, то рубеж в 8 миллиардов жителей планеты будет преодолён уже в 2024 году, а ученые из ООН утверждают, что к 2100 году население планеты составит уже 11 миллиардов (!) человек. Поэтому проблема продовольственной безопасности уже сегодня стоит перед человечеством крайне остро.

Технологии, используемые в сельском хозяйстве в настоящее время, в основном делают упор на применении высокоэффективных сортов и использовании произведенных химическим способом удобрений и стимуляторов роста. Однако уже в скором времени, как прогнозирует большинство ученых, будет достигнут максимальный предел их эффективности, поэтому аграрии всего мира сегодня стоят перед поиском новых и нестандартных решений проблемы.

Одно из таких решений содержит в своей основе непосредственное использование возможностей земной экосистемы, включая живые микроорганизмы, органические вещества и минералы. Микроскопические организмы и грибы, в прямом смысле слова находятся у нас прямо под ногами, при этом они имеют огромный потенциал для того, чтобы приносить реальную пользу и экономически оправданную выгоду для сельского хозяйства.

Дело в том, что все высшие растения и грибы тесно взаимосвязаны между собой, являясь элементами одной природной системы, создавая, таким образом, некий симбиоз, играющий значимую роль в жизни большинства культур.

Что такое микориза?

Микори́за или грибокорень представляет собой симбиотическую ассоциацию мицелия гриба с корнями высших растений. Этот термин впервые ввел Альберт Бернхард Франк еще в далеком 1885 году.

Как оказалось, около 90% всех существующих на земле разновидностей растений содержат на своих корнях микоризу, которая играет значимую роль для их полноценного роста и развития.

В настоящее время ученые – агрономы выдвигают научно обоснованную теорию о содержании в почве особого вещества гломалина, которое представляет собой одну из разновидностей растительного белка. Как оказалось, данное вещество накапливается в грунте именно благодаря микоризным грибам. Более того, без этого вещества существование растений вообще невозможно.

Благодаря микоризам поглощающая поверхность корней у большинства растений увеличивается до 1000 (!) раз. При этом данные грибы способствуют значительному улучшению почвы, повышают пористость плодородного слоя грунта и улучшают процесс его аэрации.

Дело в том, что корневая система растений выделяет глюкозу, которая и привлекает симбионтов или образующие микоризу грибы. Чутко улавливая выделения сахара, грибы начинают опутывать корни растений своими гифами, создавая грибницу, и даже обладают способностью глубоко проникать внутрь культуры. Смысл данного проникновения состоит в том, чтобы получить возможность передавать друг другу питательные вещества.

Размножаясь на корнях растений, грибы создают массу тоненьких абсорбирующих нитей, которые имею способность проникать в мельчайшие поры находящихся в земле минералов, благодаря чему увеличивается поглощение питательных веществ и влаги. Удивительно, но в одном кубическом сантиметре может находиться микориза общей протяженностью нитей до 40 метров (!).

Данные нити, разрушая минералы, добывают из почвы ценнейшие макро и микроэлементы (к примеру, фосфор), которыми затем снабжают растения.

При этом зараженные грибом культуры лучше противостоят различным патогенным инфекциям, поскольку микоризы стимулируют их защитные функции.

Разновидностей микоризы существует несколько, но основных вида два:

· Внутренняя (эндомикориза). При внутренней микоризе грибы формируются непосредственно в корневой системе растений, поэтому применение эндомикоризы более эффективно и уже используется в сельском хозяйстве.

Чаще всего данный вид микоризы встречается на культурных садовых плодовых деревьях (яблонях, грушах и так далее), ее также можно встретить на ягодных и зерновых культурах, на некоторых видах бобовых и овощных (в частности на томатах и баклажанах). Эндомикориза характерна и для большинства декоративных культур и цветов.

· Внешняя или наружная (эктомикориза). При внешней микоризе гриб оплетает корень снаружи, не проникая внутрь его, а формируя вокруг корешков некие образования наподобие чехла (гифовую мантию).

Данный вид симбиоза является менее эффективным для применения в сельском хозяйстве, поскольку обмен питательными веществами носит в основном односторонний характер, при котором гриб потребляет синтезируемые растением сахара (глюкозу). Благодаря воздействию специальных гормонов, выделяемых грибом, молодые корни растений начинают обильно ветвиться и утолщаться.

Тем не менее, внешняя эктомикориза оказывает растениям и ощутимую пользу, помогая благополучно пережить суровое зимнее время, поскольку вместе с сахарами гриб забирает у растения и избыточную влагу.

Чаще всего наружную эктомикоризу можно встретить в лесных массивах (в дубравах, березовых рощах, у ив, тополей, кленов и так далее, но особенно характерна она для хвойных видов растений), где грибы создают плотную грибницу вокруг корневой системы деревьев.

Этапы прорастания эндомикоризы

Вначале споры грибов формируют особые крепления к корневой системе растений в виде наростов (присосок), которые называются апрессориями. Постепенно из этих образований внутрь корня начинает проникать гифа (специальный отросток, идущий из грибницы). Гиф способен пробить внешний эпидермис, попадая, таким образом, во внутренние ткани корневой системы, где начинает ветвиться, формируя грибной мицелий. Далее гифы проникают в растительные клетки, где создают арбускулы в виде сложных разветвлений, в которых и производится интенсивный обмен питательными веществами.

Арбускулы могут существовать в течение нескольких суток, а затем растворяются, при этом взамен старых гифы начинают формировать новые арбускулы. Данный процесс запрограммирован, контролируется специальным набором генов, и представляет собой наследственную системную модель, отвечающую за воссоздание микориз.

Микоризы на службе человека

Благодаря тому, что микоризы оказывают положительное воздействие на растения, способствуя их скорейшему росту и развитию, данные грибы все чаще применяют в сельском хозяйстве, садоводстве и лесном деле.

Увы, пока ученые не научились управлять процессом поведения микоризы, поэтому они пока не поддаются изменениям и плохо контролируются. Тем не менее, уже сегодня микоризы активно используются некоторыми хозяйствами для поддержки роста и развития растений (особенно молодых).

Грибы микоризы также используют на сильно обедненных почвах и в регионах, испытывающих регулярные проблемы с поливной водой. Кроме того их эффективно применяют в регионах, в которых произошли техногенные катастрофы, поскольку грибы успешно противостоят различным загрязнениям, в том числе крайне токсичным (например, микоризы превосходно нивелируют негативное воздействие тяжелых металлов).

Помимо всего прочего данный вид грибов отлично фиксирует азот и солюбилизируют фосфор, превращая его в более доступную и хорошо усвояемую растениями форму. Безусловно, что данный факт влияет на урожайность культур, притом без применения дорогостоящих удобрений.

Замечено, что обработанные микоризой растения дают более дружные всходы, у них лучше развивается корневая система, и улучшаются потребительские качества и размеры плодов. При этом вся продукция является исключительно экологически чистой, природной.

Кроме того, растения обработанные микоризой демонстрируют устойчивость к патогенным организмам.

В настоящее время существует масса препаратов, которыми обрабатываются семена растений, демонстрирующие положительный эффект.

Эндомикоризные грибы отлично подходят для улучшения питания овощей, декоративных растений и плодовых деревьев.

Особенно ценен опыт садоводов из Соединенных Штатов, которые выбрали для посадки плодовых деревьев землю полностью лишенную плодородия. Применение микоризных препаратов позволило ученым даже при таких неблагоприятных условиях через время создать на этом месте цветущий сад.

Полезные свойства микоризы

·Экономит влагу (до 50%)

· Накапливает полезные макро и микроэлементы, благодаря чему улучшается рост и развитие растений

· Повышает устойчивость растений к неблагоприятным климатическим и погодным условиям, а также оказывает противостояние солям и тяжелым металлам, нивелируя сильную зараженность почвы токсинами

· Повышает урожайность, способствует улучшению товарного вида и вкусовых качеств плодов

· Помогает противостоять различным патогенам и вредоносным организмам (например, гриб эффективен против нематод). Некоторые разновидности грибов могут подавлять до 60 разновидностей патогенов, вызывающих гниль, паршу, фитофтороз, фузариоз и прочие болезни

· Повышает иммунитет растений

· Способствует ускорению процесса цветения

· Ускоряет процесс приживаемости культур и положительно влияет на рост зеленой массы

На самом деле в природе микориза существует уже 450 миллионов лет и по-прежнему эффективно трудится, помогая разнообразить современные виды культур.

Микориза работает по принципу насоса, впитывая воду из почвы и извлекая из почвы полезные вещества, а в ответ, получая жизненно важные для себя углеводы. Ее споры могут распространяться на десятки метров, охватывая гораздо большую площадь, чем могут себе позволить обычные культуры. Поэтому благодаря такому тесному сотрудничеству растения лучше плодоносят, проявляют устойчивость к различным заболеваниям, хорошо переносят неблагоприятные погодные условия и бедные почвы.

Что такое микориза в биологии?

Грибы – удивительные растения, питающиеся отлично от всего растительного мира и использующие другие способы размножения. Грибковые обладают широким спектром действия – от провоцирования заболеваний до борьбы с ними (как пенициллин). Некоторые грибы могут стать замечательной находкой грибника, другие и вовсе, на первый взгляд, незаметны для человека.

Среда обитания

Принято считать, что грибы, словно губка, впитывают в себя все негативные воздействия окружающей среды. Именно потому важно собирать их в пищу из экологически чистых районов либо использовать выращенные искусственным способом. Но не все грибы произрастают на земле. Часто в природе можно встретить такое явление как грибные обитатели деревьев. И если обычная вешенка является вкусным продуктом, то многие другие спутники деревьев непригодны в пищу и имеют другое назначение.

У начинающих биологов часто возникает вопрос – что такое микориза растений? Ответ на него приходит при рассматривании вариантов симбиоза в природе. Ведь некоторые представители как животного, так и растительного мира не могут существовать самостоятельно. Для жизни им необходимо паразитировать на особях более высокого класса.

Подробнее о том, что такое микориза

Грибы, живущие на деревьях различны. Они имеют свои названия и отличительные черты. В разной степени оказывают воздействие на представителей высшего класса, которых избрали местом собственного проживания. Микориза растений –это не вид грибов и не сами грибы. Это скорее некий процесс.

Микоризой биологи называют тип сосуществования между грибами и растениями высшего класса. То есть это сам процесс подобного паразитирования. Но к тому, что такое микориза, обязательно нужно добавить важное уточнение – это вариант, когда гриб выбирает средой обитания корни деревьев. Именно потому микоризу еще называют грибокорень.

Влияние симбиоза на растения

Паразитируя на корнях деревьев, мицелий (то есть, грибница) проникает в поверхностный слой коры. В некоторых случаях он может проникать и глубже – во внутренние слои корня дерева — в зависимости от типа микоризы. А кустарники и однолетние растения и вовсе подвержены сильному воздействию подобного симбиоза. Мицелий гриба пронизывает их корни насквозь. Однако это не значит, что растение может погибнуть или гриб нанесет ему вред.

Взаимная выгода

Грибы, паразитирующие на растениях, определенно, вытягивают со своей среды обитания необходимую для себя пищу, преимущественно углеводы. Но исходя из того что само растение во множество раз превосходит размерами мицелий гриба, оно может себе позволить прокармливать подобного сожителя без какого-либо вреда для собственного питания. Хотя надо сказать, что грибы берут немалую часть углеводов, необходимых им для размножения — производительности споров. Но подобные сожители никогда не позволят высшему растению голодать.

Они, в свою очередь, обеспечивают растение, являющееся их домом, полезными веществами. Происходит это так: корни, испещренные мицелием, становятся более рыхлыми, вследствие чего способны впитать больше влаги, а также других питательных веществ, включая азот, минеральные соли, ферменты и витамины.

К тому же, корни могут перерабатывать не все виды почвы, с чем вполне может справиться паразитирующий на растении гриб. Органические вещества очень быстро впитываются корнями растений, после чего запасы их в почве истощаются, и растение начинает голодать. Тогда на помощь придет гриб, умеющий добывать эти вещества из любого вида почвы. При этом же грибы дают растению дозированное, рассчитанное самой природой, сбалансированное питание. Таким образом, питаясь сам, грибокорень насыщает необходимыми веществами и растение, на котором живет.

Виды грибокорня

В зависимости от вариантов условий симбиоза, различают типы микоризы:

• Эктотрофный или наружный. Он характеризуется оплетанием поверхностной коры растений.
• Эндотрофный (внутренний). Представляет собой проникновение мицелия гриба во внутренние ткани корней.
• Фикомицетный тип. Характеризуется полным пронизыванием корневищ грибами.
• При эуэктотрофном типе симбиоз способен вызвать отмирание волосков корневищ.
• Эктоэндотрофный тип указывает на внедрение гриба и в сами клетки коры.
• Эрикоидный тип подразумевает последующее переваривание растением клубков, образованных грибом.

Каждый из типов характерен определенным видам растений. Деревья и кустарники подвержены преимущественно одному варианту микоризы. Но могут быть и носителями нескольких видов грибов одновременно.

Какой гриб образует микоризу

Поскольку все грибы приспосабливаются к жизни по-разному, то всем им свойственен свой вид существования. Среда обитания их обусловлена необходимостью питаться. Именно потому на голой почве без растительности никогда не увидишь ни одного гриба.

Не все микоризные грибы растут на корнях деревьев, хотя встретить их можно зачастую именно под деревьями.

Микоризу образует множество знакомых нам грибов. Это всеми любимые и вкусные — белые грибы, лисички, подосиновики, подберезовики, опята и другие. Ядовитые грибы также являются микоризными и питают растения.

Трутовые грибы не образующие микоризу, также довольно распространены в растительном мире. Их можно увидеть растущими прямо на деревьях. Они не взаимодействуют с корнями, и потому не помогают растению в питании. Трутники имеют множество разновидностей, но все они являются лишь паразитирующими. Так как эти грибы не участвуют во взаимовыгодном симбиозе, их нельзя отнести к микоризным.

Обитатели берез и хвойных растений

Практически все хвойные деревья являются микоризными растениями. Микориза корня присуща также березе, которая при этом заключает союз с подберезовиком. Подобное сосуществование можно наблюдать и между сосной и масленком, осиной и подосиновиком, буком и лисичками, грабом и белым грибом. Мухомор при этом предпочитает березу и ель. Поддубовик может расти, как под деревьями, так и, подобно вешенке, на их стволах. Энтолому садовую можно встретить не только под плодовыми деревьями, такими как слива, абрикос, но и под лесными кустарниками шиповника и боярышника. Березы и хвойные растения предпочтительны для большинства грибов. Потому около данных деревьев можно встретить различных обитателей названного семейства.

Микоризные грибы не могут существовать без корней деревьев, кустарников или травянистых растений. При воздействии мицелия на корни высших растений происходит трансформация корневища, но подобные деформации совершенно безвредны для растения. Этот симбиоз существует на протяжении не одной тысячи лет, о чем свидетельствуют окаменевшие породы древних растений. Исходя из этих находок, становится очевидным, что это еще одна из совершенных задумок природы. И рассчитано все таким образом, что сосуществование гриба и растений несет лишь пользу обоим представителям.

Искусственно созданная микориза

Лесные грибы в полной мере обеспечивают питанием дикую растительность. Помогая высшим растениям питаться, активнее насыщаясь органическими веществами из почвы, грибы приносят им неоценимую пользу. И потому, помня, что такое микориза оказывает действие на всех представителей растительных, люди подчас сами стараются обеспечить подобным симбиозом растения. Ведь на садовых участках у растений нет возможности взаимодействия с грибами.

К тому же существуют некоторые растения и даже цветы, питание которых происходит именно за счет микоризы, а потому без необходимых грибов их существование невозможно.

Желая помочь своим растениям, можно подселить к ним полезного сожителя для симбиоза. При этом используют мицелий или грибные споры. Не всегда есть возможность обеспечить растения необходимым питанием. Но использование микоризы может стать хорошим вариантом для снабжения любимых растений всеми необходимыми веществами.

Что представляет собой микориза и как она влияет на почву и растения

Добавление статьи в новую подборку

С кем дружат деревья и кусты, овощи и травы? С солнцем, воздухом, водой и питательными веществами, скажете вы и ошибетесь, а точнее, перечислите не всех. Большинство высших растений также дружат с грибами и для этих отношений даже придумано особое слово.

Микориза – это симбиоз корней высших растений и мицелия грибов. За годы эволюции это взаимодействие стало таким сильным, что теперь растения и грибы жизненно необходимы друг другу. Корни дают грибам аминокислоты, гормоны и простые углеводы, а сами взамен получают воду, фосфор, макро- и микроэлементы. Корни самого растения в тысячи раз меньше, чем нити микоризы, контактирующие ними, а значит, благодаря этому симбиозу растение может получать гораздо больше питательных веществ и лучше себя чувствовать. Значение микоризы особенно велико на бедных почвах.

Микоризу образуют как высшие, так и низшие грибы, причем и те, и другие способны выделять белок гломалин, который непосредственно влияет на плодородность почвы. Не способны к образованию микоризы только опята, навозники, шампиньоны, вешенки и зонтики.

Клубеньки микоризы на корнях растения-хозяина

Образование микоризы – естественный природный процесс, однако опытные огородники могут стимулировать его, чтобы улучшить состояние почвы и растений на своем участке. Грибы образуют микоризу с растениями непрерывно, для этого нужно только, чтобы их споры попали в почву. Можно ждать подарка от природы, а можно внести все необходимое самостоятельно.

Всего существуют три типа микоризы растений и грибов:

• эктотрофная – мицелий грибов обволакивает корни растения-хозяина снаружи (характерна для березы, бука, ели, липы, лиственницы, ореха-пекан и фундука, а также для черники, клюквы, брусники, голубики и рододендронов);
• эндотрофная – мицелий грибов проникает в ткань корня (характерна для 80% растений, в том числе абрикоса, арахиса, артишока, банана, бамбука, баклажана, бегонии, винограда, вишни, гороха, груши, ежевики, клевера, земляники, лука, лилий, малины, перца, томатов, тыквы, сливы, смородины и т.д.);
• эктоэндотрофная – смешанное взаимодействие.

Как обогатить растения микоризой

В настоящее время выработано четыре способа инокуляции (обогащения) растений микоризой. Удачно то, что сделать это можно на любом этапе существования и развития растения, а также почти с любой культурой.

Крестоцветные (капуста, катран, редька, горчица и т.д.), Маревые и Амарантовые невосприимчивы к внесению грибного мицелия и микоризу не образуют.

Обработка семян во время стратификации

Чтобы растение начинало свой жизненный путь с максимальными силами и возможностями, стоит обработать микоризой семена в период их подготовки к посеву. При этом способ обработки зависит от того, нуждаются ли семена в стратификации или могут обходиться без нее.

В первом случае их на весь срок стратификации заворачивают в бумагу или ткань, пропитанную питательной болтушкой. Готовят ее следующим образом: в 5 ст.л. воды растворяют 1 г белой глины и 1 г порошка микоризы. Этого количества достаточно для того, чтобы споры эндомикоризы распространились по 10 соткам площади.

Во втором случае семена просто окунают в болтушку и сразу сеют, непременно присыпая землей. Кстати, перед этим неплохо протравить семена 3%-ной перекисью водорода или водкой в течение 5 минут, а затем промыть в проточной воде.

Дражированные, инкрустированные и обработанные фунгицидами семена инокулировать микоризой не имеет смысла – споры погибнут при контакте.

Обработка саженцев в момент высадки в грунт

Микориза для рассады многолетних цветов, свежепересаженных, черенкованных или поделенных растений – это настоящий кладезь сил и возможностей. Доказано, что корни растения, обработанного микоризой, гораздо активнее растут и развиваются, покрываются сетью впитывающих волокон, а значит, обеспечивают своему хозяину стабильный приток питательных веществ.

Болтушка микоризы для молодых саженцев готовится так же, как и для семян, только воды берется больше. Затем в нее последовательно окунаются все корни посадочного материала, который сразу после этого отправляется в грунт на постоянное место.

Купить микоризу можно в садовых центрах или интернет-магазинах. Обычно она продается пакетиками по 15-60 г, и этого вполне достаточно для обеспечения сразу нескольких дачных участков. Есть в продаже и упаковки по 250 г, однако если у вас нет многогектарного фермерского хозяйства или колхоза в подчинении, то такие вам ни к чему.

Внесение микоризы под растущие кустарники и деревья

Если вы узнали о микоризе и решили ее применить уже после того, как ваш сад стал взрослым и в нем выросли вполне крупные деревья и кустарники – ничего страшного. Даже взрослые растения, получившие доступ к подземной системе питания, будут вам благодарны.

Старые деревья, чья корневая система расположена очень глубоко, слабее отреагируют на внесение микоризы или не отреагируют совсем, поскольку их корни просто не соприкоснутся с появившейся грибницей.

Болтушка для них готовится аналогично, а вот вносится чуть иначе. После сильного дождя или после обильного полива по контуру кроны дерева или куста в земле сверлят (выкапывают) узкие отверстия глубиной не более 20 см. Взрослому плодовому дереву таких потребуется 5-7, кусту – 2-3. В эти отверстия вливают раствор микоризы, а затем их засыпают землей. Делают это один раз за жизнь растения.

Уже растущие кусты, деревья и многолетники желательно обрабатывать осенью – за зиму грибы растянут свою сеть под деревом, и весной вы сразу заметите изменения. Если же обработка произойдет весной, то результата придется некоторое время подождать.

Нельзя готовить раствор микоризы да и вообще распаковывать ее на открытом солнечном месте и в жаркую погоду, желательно делать это вечером или во время облачности. Дело в том, что споры живые и очень нежные, они быстро гибнут на открытом воздухе, особенно под воздействием ультрафиолета.

Внесение микоризы в грунт горшечных растений

Даже горшечные растения нуждаются в инокуляции. Это позволяет им нарастить корневую систему, качественно усваивать воду и питание, меньше страдать от заболеваний. Правда, у внесения микоризы под комнатные растения есть ряд особенностей.

Во-первых, в горшки желательно вносить растворы или гели с частичками живого мицелия, а не порошки со спорами. Такие препараты дают более скорый результат и позволяют грибам развиться в условиях небольшого пространства. Во-вторых, в течение 2 месяцев после внесения микоризы растения нельзя обрабатывать химическими препаратами или подкармливать, поскольку любое постороннее вещество может нарушить развивающуюся систему. И наконец, если вы выбрали порошковый препарат, то желательно вынуть растение из горшка, насыпать туда немного свежего грунта, сверху внести микоризу, а после посадить и засыпать растение заново.

Помните, что разные виды растений нуждаются в разных грибах, поэтому внимательно читайте инструкцию к препарату микоризы перед покупкой.

Теперь, когда вы знаете, какие растения образуют микоризу, и что дает им это сотрудничество, вы можете вооружиться еще одним средством, позволяющим добиться плодородной почвы, здоровых растений и богатых урожаев на вашем участке.

Источники:

Микориза – симбиоз культурных растений и грибов

http://www.syl.ru/article/301827/chto-takoe-mikoriza-v-biologii

http://www.ogorod.ru/ru/now/fertilizers/14162/chto-predstavlyaet-soboj-mikoriza-i-kak-ona-vliyaet-na-pochvu-i-rasteniya.htm