תכונות הרייזוספירה, מיקרוביולוגיה וחשיבות

ה ריזוספירה הוא אזור הקרקע המקיף שורש של צמח. הן ביולוגיה והן כימיה של אדמה מושפעות משורש זה. שטח זה הוא כ 1 מ"מ רוחב ואין לו קצה מוגדר, הוא אזור מושפע תרכובות exuded על ידי השורש על ידי מיקרואורגניזמים כי להאכיל על תרכובות.

המונח Rhizosphere נגזר המילה היוונית rhiza שפירושה "שורש" ו"ספירה "פירושה שדה השפעה. זה היה המדען הגרמני לורנץ Hiltner (1904) שתיאר את זה בפעם הראשונה כמו "אזור הקרקע מיד סמוך שורשי קטניות התומך רמות גבוהות של פעילות חיידקית".

עם זאת, ההגדרה של הריזופירה כבר מתפתח כמו תכונות פיסיקליות, כימיות וביולוגיות אחרות התגלו. הריזופירה מושפעת מאוד משורשי הצמחים המקדמים פעילות ביולוגית וכימית אינטנסיבית.

האורגניזמים הנמצאים בדו-קיום זה מציגים מגוון של אינטראקציות בינם לבין צמחים. אינטראקציות אלו עלולות להשפיע על צמיחת מגוון רחב של גידולים, ולכן הריזוספרה חשובים מאוד כתחליף לדשנים כימיים ולחומרי הדברה.

אינדקס

• 1 מאפייני הריזופירה
  • 1.1 הוא דק מחולק לשלושה אזורים בסיסיים
  • 1.2 תרכובות שונות משוחררות בריזופירה
  • 1.3 לשנות את ה- pH של הקרקע סביב השורשים
• 2 מיקרוביולוגיה
  • 2.1 חיידקים מועילים
  • 2.2 חיידקים
  • 2.3 חיידקים פתוגניים
• 3 חשיבות
  • 3.1 מושך מיקרואורגניזמים מועילים
  • 3.2 מציע הגנה מפני מיקרואורגניזמים פתוגניים
  • 3.3 מגן על השורשים מתייבשות
• 4 הפניות

מאפייני הרייזוספירה

הוא דק מחולק לשלושה אזורי בסיס

מבחינה מבנית, הריזופירה היא ברוחב של 1 מ"מ ואין לה קצוות מוגדרים. למרות זאת, תוארו שלושה תחומים בסיסיים:

- האנדוריזופריה

הוא מורכב משורש השורש וכולל את שכבות האנדודרמיס והקליפת המוח.

- הריזופלאן

זהו המשטח של השורש, שבו חלקיקי אדמה ומיקרובים לדבוק. הוא נוצר על ידי האפידרמיס, את הקרום ואת השכבה של סוכרים רירי.

- האקטריוספירה

זהו החלק החיצוני ביותר; כלומר, האדמה הסמוכה מיד לשורש.

במקרים מסוימים אתה יכול למצוא שכבות אחרות rhizospheric חשוב, כגון mycorhizosphere ואת rhizovaine.

ברייזוספירה משתחררים תרכובות שונות

במהלך הצמיחה והתפתחות של צמח, מגוון של תרכובות אורגניות מיוצרים ומשוחררים על ידי exudation, הפרשת ותצהיר. זה גורם לריזופירה להיות עשיר בחומרים מזינים, לעומת שאר האדמה.

שורש exudates כוללים חומצות אמינו, פחמימות, סוכרים, ויטמינים, mucilages וחלבונים. את exudates לשמש שליחים כי לעורר את יחסי הגומלין בין השורשים ואת האורגניזמים המאכלסים את הקרקע.

משנה את ה- pH של הקרקע סביב השורשים

לסביבה של הריזופירה יש בדרך כלל pH נמוך יותר, עם פחות חמצן וריכוז גבוה יותר של פחמן דו חמצני. עם זאת, exudates יכול להפוך את האדמה של הריזופירה חומצי יותר או בסיסי, תלוי בחומרים מזינים כי השורשים נוטלים מהקרקע.

לדוגמה, כאשר צמח סופג חנקן במולקולות אמוניום, הוא משחרר יוני מימן שיהפכו את הריזופירה לחומצית יותר. לעומת זאת, כאשר צמח סופג חנקן במולקולות חנקתי, הוא משחרר יונים הידרוקסיל שהופכים את הריזופירה ליותר אלקליין.

מיקרוביולוגיה

כפי שהוזכר לעיל, הריזופירה היא סביבה עם צפיפות גבוהה של מיקרואורגניזמים של מינים שונים.

כדי להבין טוב יותר, מיקרואורגניזמים של הריזפוספירה ניתן לסווג לשלוש קבוצות גדולות, בהתאם לאפקט שהוא גורם על צמחים:

חיידקים מועילים

קבוצה זו כוללת את האורגניזמים המקדמים את הצמיחה של הצמח באופן ישיר - לדוגמה, על ידי אספקת חומרי הזנה הדרושים למפעל - או בעקיפין, על ידי עיכוב חיידקים מזיקים באמצעות מנגנונים שונים של התנגדות.

ברייזוספירה יש תחרות מתמדת על המשאבים. חיידקים מועילים להגביל את ההצלחה של פתוגנים עם מספר מנגנונים: ייצור של תרכובות ביוסטטי (אשר לעכב את הצמיחה או הכפל של מיקרואורגניזמים), התחרות על micronutrients או מגרה את המערכת החיסונית של הצמח.

חיידקים

בקטגוריה זו הם רוב החיידקים שאינם מזיקים או ישירות לטובת הצמח או הפתוגן. עם זאת, סביר להניח כי חיידקים commensal להשפיע במידה מסוימת כל מיקרואורגניזם אחרים, באמצעות רשת מורכבת של אינטראקציות שיגרמו השפעה עקיפה על הצמח או הפתוגן.

למרות שיש מיקרואורגניזמים ספציפיים המסוגלים להגן על הצמח (במישרין או בעקיפין) נגד פתוגנים, האפקטיביות שלו מושפעת במידה רבה משאר הקהילה המיקרוביאלית.

לפיכך, מיקרואורגניזמים commensal יכול להתחרות ביעילות עם מיקרואורגניזמים אחרים המפעילים השפעה עקיפה על הצמח.

חיידקים פתוגניים

מגוון רחב של פתוגנים המועברים על ידי הקרקע יכול להשפיע על בריאותם של צמחים. לפני ההדבקה, אלה חיידקים מזיקים להתחרות עם חיידקים רבים אחרים בריזופירה עבור חומרים מזינים וחלל. נמטודות ופטריות הן שתי קבוצות עיקריות של פתוגנים צמחיים המועברים על ידי הקרקע.

באקלים ממוזגים, פטריות פתוגניות ונמטודות הן אגרונומיות חשובות יותר מחיידקים פתוגניים, אם כי כמה סוגים של חיידקים (Pectobacterium, רלסטוניה) עלולה לגרום נזק כלכלי משמעותי לגידולים מסוימים.

וירוסים יכולים גם להדביק צמחים דרך השורשים, אך דורשים וקטורים כגון נמטודות או פטריות להיכנס לשורש השורש.

משמעות

מושך מיקרואורגניזמים מועיל

רמות גבוהות של לחות וחומרים מזינים בריזיוספירה מושכים מספר גדול בהרבה של מיקרואורגניזמים מאשר חלקים אחרים של הקרקע.

חלק מהתרכובות המופרשות בריזופירה מקדמות את התפשטותן והתרבותן של אוכלוסיות מיקרוביאליות, הרבה יותר גבוה בהשוואה לשאר חלקי הקרקע. תופעה זו ידועה כאפקט הריזיוספירה.

מציע הגנה מפני מיקרואורגניזמים פתוגניים

התאים של השורשים נמצאים תחת התקפה מתמשכת של מיקרואורגניזמים, ולכן יש להם מנגנוני הגנה המבטיחים את הישרדותם.

מנגנונים אלה כוללים הפרשת חלבונים להגנה וכימיקלים אנטי-מיקרוביאליים אחרים. זה נקבע כי exudates ב rhizosphere להשתנות בהתאם לשלבי הצמיחה של הצמח.

מגן על השורשים מתייבשות

מספר מחקרים מראים כי הקרקע של הריזופירה לחה יותר באופן משמעותי מאשר שאר הקרקע, אשר מסייע להגן על שורשי ייבוש.

את exudates שפורסמו על ידי השורשים בלילה לאפשר את הרחבת השורשים בקרקע. כאשר הזיעה חוזרת לאור היום, מתחיל האקוסטיקה להתייבש ולדבוק בחלקיקי האדמה שבריזופירה. ככל שהאדמה מתייבשת וירידותיה הפוטנציאליות הידראוליות, מפסיקים האקודטים מים בקרקע.

הפניות

1. Berendsen, R. L., Pieterse, C.M. J., & Bakker, P. A. H. M. (2012). המיקרוביום של הריזיוספירה ובריאות הצמח. מגמות במדעי הצמח, 17(8), 478-486.
2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J., & Scheu, S. (2000). אינטראקציות חיידקיות-מיקרוביאליות בריזיוספרה והשפעות על צמיחת צמחים. היומן האירופי של ביולוגיה קרקע, 36(3-4), 135-147.
3. Brink, S.C. (2016). נעילת הסודות של הריזוספירה. מגמות במדעי הצמח, 21(3), 169-170.
4. Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). תפקיד מועיל של Mycoflora רייזוספירה בתחום החקלאות: סקירה כללית. כתב העת הבינלאומי למדע וחקר, 5(8), 529-533.
5. מנדס, ר ', Garbeva, P., & Raaijmakers, ג' יי מ '(2013). המיקרוביום של הריזופירה: המשמעות של צמחים מועילים, צמחים פתוגניים, ומיקרואורגניזמים פתוגניים של האדם. ביקורות מיקרוביולוגיה FEMS, 37(5), 634-663.
6. פיליפ, ל, Raayjmakers, ג 'יי מ', Lemanceau, פ, & ואן דר Putten, W. H. (2013). חוזרים אל השורשים: האקולוגיה המיקרוביאלית של הריזוספירה. טבע ביקורות מיקרוביולוגיה, 11(11), 789-799.
7. פרשאר, פ ', קאפור, נ', וסחדבה, ש '(2014). Rhizosphere: המבנה שלה, מגוון חיידקי ומשמעות. ביקורות במדעי הסביבה וביוטכנולוגיה, 13(1), 63-77.
8. סינג, B.K., Millard, P., Whiteley, A.S., & Murrell, J.C. (2004). פריסה של אינטראקציות מיקרוביאליות של הריזופירה: הזדמנויות ומגבלות. מגמות במיקרוביולוגיה, 12(8), 386-393.
9. ונטורי, V., & Keel, C. (2016). איתות בריזיוספירה. מגמות במדעי הצמח, 21(3), 187-1989.
10. Walter, N., & Vega, O. (2007). סקירה על ההשפעות החיוביות של חיידקי הרזיוספירה על זמינות מזין הקרקע ואת ספיגת חומרי הזנה צמח. פנים. Agr. מדלין, 60(1), 3621-3643.