Характеристика ризосферы, микробиология и значение

ризосфера зона почвы, которая окружает корень растения. И биология и химия почвы находятся под влиянием этого корня. Эта область имеет ширину приблизительно 1 мм и не имеет определенного края, это область, на которую влияют соединения, выделяемые корнем, и микроорганизмы, которые питаются соединениями..

Термин ризосфера происходит от греческого слова rhiza что означает «корень» и «сфера, что означает поле влияния». Именно немецкий ученый Лоренц Хилтнер (1904) впервые описал его как «зону почвы, непосредственно прилегающую к корням бобовых, которая поддерживает высокий уровень бактериальной активности»..

Тем не менее, определение ризосферы развивалось по мере обнаружения других физических, химических и биологических свойств. На ризосферу оказывают сильное влияние корни растений, которые способствуют интенсивной биологической и химической активности.

Организмы, которые сосуществуют в ризосфере, представляют различные взаимодействия между ними, а также с растениями. Эти взаимодействия могут повлиять на рост широкого спектра сельскохозяйственных культур, поэтому ризосферы очень важны в качестве заменителей химических удобрений и пестицидов..

индекс

• 1 Характеристика ризосферы
  • 1.1 Он тонкий и подразделяется на три основные зоны
  • 1.2 Различные вещества выделяются в ризосфере
  • 1.3 Изменение рН почвы вокруг корней
• 2 Микробиология
  • 2.1 Полезные микробы
  • 2.2 Комменсальные микробы
  • 2.3 Патогенные микробы
• 3 Важность
  • 3.1 Привлекает полезные микроорганизмы
  • 3.2 Предлагает защиту от патогенных микроорганизмов
  • 3.3 Защищает корни от высыхания
• 4 Ссылки

Характеристика ризосферы

Он тонкий и подразделяется на три основные зоны

Конструктивно ризосфера имеет ширину около 1 мм и не имеет четких краев. Несмотря на это, три основные области в ризосфере были описаны:

- Эндоризосфера

Он состоит из ткани корня и включает в себя эндодерму и кортикальные слои.

- Ризоплан

Это поверхность корня, где прилипают частицы почвы и микробы. Он образован эпидермисом, коркой и слоем слизистых полисахаридов.

- Экторизосфера

Это самая внешняя часть; то есть почва, которая непосредственно прилегает к корню.

В некоторых случаях вы можете найти другие важные слои ризосферы, такие как микоризосфера и ризоваин.

В ризосфере выделяются разные соединения

Во время роста и развития растения различные органические соединения производятся и высвобождаются путем экссудации, секреции и отложения. Это приводит к тому, что ризосфера богата питательными веществами по сравнению с остальной частью почвы.

Корневой экссудат включает аминокислоты, углеводы, сахара, витамины, слизь и белки. Экссудаты действуют как посыльные, которые стимулируют взаимодействие между корнями и организмами, населяющими почву..

Изменяет рН почвы вокруг корней

Среда ризосферы обычно имеет более низкий рН, с меньшим количеством кислорода и более высокими концентрациями углекислого газа. Однако экссудаты могут сделать почву в ризосфере более кислой или щелочной, в зависимости от питательных веществ, которые корни берут из почвы..

Например, когда растение поглощает азот в молекулах аммония, оно выделяет ионы водорода, которые делают ризосферу более кислой. Напротив, когда растение поглощает азот в молекулах нитрата, оно выделяет гидроксильные ионы, которые делают ризосферу более щелочной.

микробиология

Как уже упоминалось выше, ризосфера представляет собой среду с высокой плотностью микроорганизмов различных видов..

Для лучшего понимания микроорганизмы ризосферы можно разделить на три большие группы в зависимости от воздействия, которое она оказывает на растения:

Полезные микробы

В эту группу входят организмы, которые способствуют росту растения напрямую - например, путем обеспечения растений необходимыми питательными веществами - или косвенно, путем ингибирования вредных микробов посредством различных механизмов устойчивости..

В ризосфере существует постоянная конкуренция за ресурсы. Полезные микробы ограничивают успех патогенных микроорганизмов с помощью нескольких механизмов: производства биостатических соединений (которые препятствуют росту или размножению микроорганизмов), конкуренции за микроэлементы или стимуляции иммунной системы растения..

Комменсальные микробы

В эту категорию входят большинство микробов, которые не наносят вред или не приносят прямой пользы растению или патогену. Тем не менее, вполне вероятно, что комменсальные микробы влияют в некоторой степени на любой другой микроорганизм через сложную сеть взаимодействий, которые могут вызвать косвенное воздействие на растение или патоген..

Хотя существуют определенные микроорганизмы, которые способны (прямо или косвенно) защитить растение от патогенных микроорганизмов, его эффективность в значительной степени зависит от остального сообщества микробов..

Таким образом, комменсальные микроорганизмы могут эффективно конкурировать с другими микроорганизмами, оказывающими косвенное влияние на растение..

Патогенные микробы

Широкий спектр болезнетворных микроорганизмов, передаваемых почвой, может повлиять на здоровье растений. До заражения эти вредные микробы конкурируют со многими другими микробами в ризосфере за питательные вещества и пространство. Нематоды и грибы - две основные группы патогенов растений, передаваемых почвой..

В умеренном климате патогенные грибы и нематоды агрономически более важны, чем патогенные бактерии, хотя некоторые бактериальные роды (Пектобактерия, Ральстония) может нанести существенный экономический ущерб некоторым культурам.

Вирусы могут также заражать растения через корни, но для проникновения в ткань корня требуются переносчики, такие как нематоды или грибы..

важность

Привлекает полезные микроорганизмы

Высокий уровень влаги и питательных веществ в ризосфере привлекает гораздо большее количество микроорганизмов, чем другие части почвы.

Некоторые из соединений, выделяемых в ризосфере, способствуют созданию и размножению популяций микробов, значительно выше по сравнению с остальной частью почвы. Это явление известно как эффект ризосферы.

Предлагает защиту от патогенных микроорганизмов

Клетки корней находятся под постоянным воздействием микроорганизмов, поэтому у них есть защитные механизмы, которые гарантируют их выживание.

Эти механизмы включают в себя секрецию защитных белков и других антимикробных химических веществ. Установлено, что экссудаты в ризосфере варьируются в зависимости от стадии роста растений..

Защищает корни от высыхания

Некоторые исследования показывают, что почва ризосферы значительно более влажная, чем остальная часть почвы, что помогает защитить корни высыхания..

Экссудаты, выделяемые корнями ночью, допускают расширение корней в почве. Когда потоотделение возобновляется при дневном свете, экссудаты начинают высыхать и прилипать к частицам почвы в ризосфере. По мере высыхания почвы и снижения ее гидравлического потенциала экссудаты теряют воду в почве..

ссылки

1. Берендсен Р. Л., Питерс, С. М. Дж. И Баккер, П. А. Х. М. (2012). Ризосферный микробиом и здоровье растений. Тенденции в науке о растениях, 17(8), 478-486.
2. Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B.S., Alphei, J. & Scheu, S. (2000). Микробно-фаунистические взаимодействия в ризосфере и влияние на рост растений. Европейский журнал почвенной биологии, 36(3-4), 135-147.
3. Brink, S.C. (2016). Раскрывая секреты ризосферы. Тенденции в науке о растениях, 21(3), 169-170.
4. Дешмух П. и Шинде С. (2016). Полезная роль ризосферной микофлоры в сельском хозяйстве: обзор. Международный журнал науки и исследований, 5(8), 529-533.
5. Мендес Р., Гарбева П. и Рааймейкерс Дж. М. (2013). Микробиом ризосферы: значение полезных для растений, патогенных для растений и патогенных для человека микроорганизмов. FEMS Микробиология Отзывы, 37(5), 634-663.
6. Philippot, L., Raaijmakers, J.M., Lemanceau, P. & Van Der Putten, W.H. (2013). Возвращаясь к истокам: микробная экология ризосферы. Природа Обзоры Микробиология, 11(11), 789-799.
7. Прашар П., Капур Н. и Сачдева С. (2014). Ризосфера: ее структура, бактериальное разнообразие и значение. Обзоры в области науки об окружающей среде и биотехнологии, 13(1), 63-77.
8. Singh B.K., Millard P., Whiteley A.S. & Murrell J.C. (2004). Раскрытие ризосферно-микробных взаимодействий: возможности и ограничения. Тенденции в микробиологии, 12(8), 386-393.
9. Venturi, V. & Keel, C. (2016). Сигнализация в ризосфере. Тенденции в науке о растениях, 21(3), 187-198.
10. Walter, N. & Vega, O. (2007). Обзор положительного воздействия ризосферных бактерий на доступность питательных веществ для почвы и поглощение питательных веществ для растений.. Fac. Nal. Agr. Медельин, 60(1), 3621-3643.