Acțiune:
Caracteristicile risospheru, microbiologie și importanță
rizosferă este zona solului care înconjoară rădăcina unei plante. Atât biologia, cât și chimia solului sunt influențate de această rădăcină. Această zonă are o lățime aproximativă de 1 mm și nu are margine definită, este o zonă influențată de compușii exudați de rădăcină și de microorganismele care se hrănesc cu compușii.
Termenul rhizosphere derivă din cuvântul grecesc rhiza ceea ce înseamnă "rădăcină" și "sferă care înseamnă câmp de influență". Lorenz Hiltner (1904), om de știință german, la descris pentru prima dată ca "zona de sol imediat adiacentă rădăcinilor leguminoase care susțin niveluri ridicate de activitate bacteriană".
Cu toate acestea, definirea rizosferei a evoluat, deoarece alte proprietăți fizice, chimice și biologice au fost descoperite. Rizosfera este puternic influențată de rădăcinile plantelor care promovează activități biologice și chimice intense.
Organismele care coexistă în rizosferă prezintă o varietate de interacțiuni între acestea și plante. Aceste interacțiuni pot afecta creșterea unei game largi de culturi, motiv pentru care rhizospherele sunt foarte importante ca înlocuitori ai îngrășămintelor chimice și pesticidelor.
index
- 1 Caracteristicile rizosferei
- 1.1 Este subțire și împărțită în trei zone de bază
- 1.2 Diferite compuși sunt eliberați în rizosferă
- 1.3 Schimbați pH-ul solului în jurul rădăcinilor
- 2 Microbiologie
- 2.1 Microbii folositori
- 2.2 Microbii comenzilor
- 2.3 Microbii patogeni
- 3 Importanță
- 3.1 Atrage microorganisme benefice
- 3.2 Oferă protecție împotriva microorganismelor patogene
- 3.3 Protejează rădăcinile de uscare
- 4 Referințe
Caracteristicile rizosferei
Este subțire și împărțită în trei zone de bază
Structurally, rizosfera are o lățime aproximativă de 1 mm și nu are muchii definite. În ciuda acestui fapt, au fost descrise trei zone de bază în rizosferă:
- Endorozosfera
Se compune din țesut rădăcină și include stratul endodermic și stratul cortical.
- Rhizoplanul
Este suprafața rădăcinii, unde particulele de sol și microbii aderă. Se formează prin epidermă, cortex și stratul de polizaharide mucilaginoase.
- Ectorizosfera
Este partea cea mai exterioară; adică solul care este imediat adiacent rădăcinii.
În unele cazuri, puteți găsi alte straturi importante de rizosferice, cum ar fi mycorhizosphere și rhizovaine.
În rizosferă se eliberează diferiți compuși
În timpul creșterii și dezvoltării unei plante, se produc și se eliberează o varietate de compuși organici prin exudare, secreție și depunere. Acest lucru face ca rizosfera să fie bogată în nutrienți, în comparație cu restul solului.
Exudatele din rădăcini includ aminoacizi, carbohidrați, zaharuri, vitamine, mucilagii și proteine. Exudatele acționează ca mesageri care stimulează interacțiunile dintre rădăcini și organismele care locuiesc în sol.
Modificați pH-ul solului în jurul rădăcinilor
Mediul înconjurător al rizosferei are, în general, un pH mai scăzut, cu mai puțin oxigen și concentrații mai mari de dioxid de carbon. Cu toate acestea, exsudatele pot face solul din rizosferă mai acid sau alcalin, în funcție de nutrienții pe care rădăcinile îl iau din sol.
De exemplu, atunci când o plantă absoarbe azot în molecule de amoniu, se eliberează ioni de hidrogen care vor face ca rizosfera să fie mai acidă. În schimb, atunci când o plantă absoarbe azotul în moleculele de nitrați, eliberează ioni de hidroxil care fac rhizosphere mai alcalin.
microbiologie
După cum sa menționat mai sus, rhizosphere este un mediu cu o densitate mare de microorganisme de mai multe specii.
Pentru o înțelegere mai bună, microorganismele din rizosferă pot fi clasificate în trei grupe mari, în funcție de efectul pe care îl produc asupra plantelor:
Mijloace benefice
Acest grup include organismele care promovează direct creșterea plantei - de exemplu prin furnizarea de substanțe nutritive necesare plantei - sau indirect, prin inhibarea microbilor dăunători prin diferite mecanisme de rezistență.
În rhizosphere există o concurență constantă pentru resurse. Mijloacele benefice limitează succesul agenților patogeni cu mai multe mecanisme: producția de compuși biostatici (care inhibă creșterea sau multiplicarea microorganismelor), concurența pentru micronutrienți sau stimularea sistemului imunitar al plantei.
Microbii comenzilor
În această categorie sunt majoritatea microbilor care nu dăunează sau nu beneficiază direct de plante sau de agentul patogen. Cu toate acestea, este probabil ca microbii comensali să afecteze într-o oarecare măsură orice alt microorganism, printr-o rețea complexă de interacțiuni care ar cauza un efect indirect asupra plantei sau agentului patogen.
Deși există microorganisme specifice care sunt capabile să protejeze planta (direct sau indirect) împotriva agenților patogeni, eficacitatea sa este în mare măsură influențată de restul comunității microbiene.
Astfel, microorganismele comensale pot concura eficient cu celelalte microorganisme care exercită un efect indirect asupra plantei.
Microbii patogeni
O gamă largă de agenți patogeni transmiși de sol pot afecta sănătatea plantelor. Înainte de infecție, acești microbi dăunători concurează cu mulți alți microbi din rizosferă pentru nutrienți și spațiu. Nematodele și ciupercile sunt cele două grupuri principale de agenți patogeni ai plantelor transmise de sol.
În climatul temperat, ciupercile patogene și nematodele sunt mai importante din punct de vedere agronomic decât bacteriile patogene, deși unele genuri bacteriene (Pectobacterium, Ralstonia) poate provoca daune economice substanțiale anumitor culturi.
Virușii pot, de asemenea, infecta plantele prin rădăcini, dar au nevoie de vectori, cum ar fi nematozi sau ciuperci, pentru a intra în țesutul rădăcinii.
importanță
Atrage microorganisme benefice
Nivelurile ridicate de umiditate și nutrienți din rizosferă atrag un număr mult mai mare de microorganisme decât alte părți ale solului.
Unii dintre compușii secretați în rizosferă promovează stabilirea și proliferarea populațiilor microbiene, mult mai mari comparativ cu restul solului. Acest fenomen este cunoscut sub numele de efectul de rizosferă.
Oferă protecție împotriva microorganismelor patogene
Celulele rădăcinilor sunt atacate continuu de microorganisme, de aceea au mecanisme de protecție care le garantează supraviețuirea.
Aceste mecanisme includ secreția proteinelor de apărare și a altor substanțe chimice antimicrobiene. Sa stabilit că exsudatele din rizosferă variază în funcție de stadiile de creștere a plantelor.
Protejează rădăcinile de uscare
Mai multe studii sugerează că solul din rizosferă este mult mai umed decât restul solului, ceea ce ajută la protejarea rădăcinilor de uscare.
Exudatele eliberate de rădăcini pe timp de noapte permit extinderea rădăcinilor în sol. Când transpirația se reia cu lumina zilei, exsudatele încep să se usuce și să adere la particulele de sol din rizosferă. Pe măsură ce solul se usucă și potențialul său hidraulic scade, exudatele pierd apă în sol.
referințe
- Berendsen, R. L., Pieterse, C. M. J., & Bakker, P. A. H. M. (2012). Microbiome și fitosanitare rhizosphere. Tendințe în știința plantelor, 17(8), 478-486.
- Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J., & Scheu, S. (2000). Interacțiuni microbiene-faunale în rizosferă și efecte asupra creșterii plantelor. European Journal of Biology of Soil, 36(3-4), 135-147.
- Brink, S. C. (2016). Deblocarea secretelor din Rhizosphere. Tendințe în știința plantelor, 21(3), 169-170.
- Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). Rolul benefic al Mycoflora Rhizosphere în domeniul agriculturii: O privire de ansamblu. Jurnalul Internațional de Știință și de Cercetare, 5(8), 529-533.
- Mendes, R., Garbeva, P. și Raaijmakers, J. M. (2013). Microbiomele rizosferei: Semnificația microorganismelor patogene patogene din plante și benefice ale plantelor. FEMS Microbiology Reviews, 37(5), 634-663.
- Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P. și Van Der Putten, W. H. (2013). Revenind la rădăcini: Ecologia microbiană a rizosferei. Natura Recenzii Microbiologie, 11(11), 789-799.
- Prashar, P., Kapoor, N. și Sachdeva, S. (2014). Rhizosphere: Structura sa, diversitatea bacteriană și semnificația. Recenzii în Știința Mediului și Biotehnologie, 13(1), 63-77.
- Singh, B.K., Millard, P., Whiteley, A.S., & Murrell, J.C. (2004). Dezvăluirea interacțiunilor rhizosphere-microbiene: Oportunități și limitări. Tendințe în microbiologie, 12(8), 386-393.
- Venturi, V., & Keel, C. (2016). Semnalizarea în Rhizosphere. Tendințe în știința plantelor, 21(3), 187-198.
- Walter, N. și Vega, O. (2007). O analiză a efectelor benefice ale bacteriilor rizosferice asupra disponibilității nutrienților din sol și absorbției nutrienților din plante. Fac Nal. Agr. Medellin, 60(1), 3621-3643.