- מאפייני קנה-המזל
- הוא דק ומחולק לשלושה אזורים בסיסיים
- - האנדוריזוספרה
- - הריזופלן
- - האקטוריזוספרה
- תרכובות שונות משוחררות ברכוזוספרה
- משנה את רמת החומציות של האדמה סביב השורשים
- מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה
- חיידקים מועילים
- חיידקים הולדתיים
- חיידקים פתוגניים
- חֲשִׁיבוּת
- מושך מיקרואורגניזמים מועילים
- מציע הגנה מפני מיקרואורגניזמים פתוגניים
- מגן על שורשים מפני יבוש
- הפניות
Rhizosphere הוא האזור של קרקע שמקיף שורש של צמח. גם הביולוגיה וגם הכימיה של האדמה מושפעות משורש זה. שטח זה רוחב כ- 1 מ"מ ואין לו גבול מוגדר. זהו אזור המושפע מתרכובות המופעלות על ידי השורש וממיקרואורגניזמים הניזונים מהתרכובות.
המונח Rhizosphere נגזר מהמילה היוונית rhiza שפירושה "שורש" ו"כדור שפירושו שדה השפעה. " היה זה המדען הגרמני לורנץ הילטנר (1904) שתאר אותו לראשונה כ"איזור האדמה הסמוך מייד לשורשי הקטניות התומך ברמות פעילות גבוהה של חיידקים ".
הרכב Rhizosphere
עם זאת, ההגדרה של Rhizosphere התפתחה ככל שהתגלו תכונות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות אחרות. Rhizosphere מושפע מאוד משורשי הצמחים המקדמים פעילויות ביולוגיות וכימיות אינטנסיביות.
אורגניזמים הדו-קיום בריזוזפרה מראים מגוון אינטראקציות זה עם זה ועם צמחים. אינטראקציות אלה יכולות להשפיע על גידול מגוון רחב של גידולים, וזו הסיבה לכך שקני שורש חשובים מאוד כתחליף לדשנים כימיים וחומרי הדברה.
מאפייני קנה-המזל
הוא דק ומחולק לשלושה אזורים בסיסיים
מבחינה מבנית, הרזוזפרה רחבה כ -1 מ"מ ואין לה קצוות חדים. למרות זאת, שלושה אזורים בסיסיים תוארו בריזוזפרה:
- האנדוריזוספרה
היא מורכבת מרקמת השורש וכוללת את שכבות האנדודרמיס ושכבות קליפת המוח.
- הריזופלן
זהו פני השטח של השורש, בו נדבקים חלקיקי אדמה ומיקרובים. זה מורכב מאפידרמיס, קליפת המוח ושכבת הפוליסכרידים הריריים.
- האקטוריזוספרה
זה החלק החיצוני ביותר; כלומר האדמה הסמוכה מייד לשורש.
במקרים מסוימים ניתן למצוא שכבות Rhizospheric חשובות אחרות, כגון Mycorizosphere ו- Rhizovain.
תרכובות שונות משוחררות ברכוזוספרה
במהלך צמיחתו והתפתחותו של צמח, מיוצרים ומשתחררים מגוון תרכובות אורגניות באמצעות אקסודציה, הפרשה ותמצב. זה גורם לכך שהריזוזפרה עשירה בחומרים מזינים, בהשוואה לשאר האדמה.
חומרי השורש כוללים חומצות אמינו, פחמימות, סוכרים, ויטמינים, ריריות וחלבונים. הנשפים פועלים כשליחים המעוררים את יחסי הגומלין בין השורשים לאורגניזמים המאכלסים את האדמה.
משנה את רמת החומציות של האדמה סביב השורשים
בסביבת Rhizosphere בדרך כלל יש pH נמוך יותר, עם פחות חמצן וריכוזים גבוהים יותר של פחמן דו חמצני. עם זאת, אקסודטים יכולים להפוך את האדמה בקנה-האדמה לחומצית יותר או אלקלית, תלוי בחומרים המזינים שהשורשים לוקחים מהאדמה.
לדוגמא, כאשר צמח סופג חנקן למולקולות אמוניום, הוא משחרר יוני מימן שיהפכו את הריזוזפרה לחומצית יותר. לעומת זאת, כאשר צמח סופג חנקן במולקולות החנקה, הוא משחרר יוני הידרוקסיל ההופכים את הריזוזפרה לאלמלית יותר.
מִיקרוֹבִּיוֹלוֹגִיָה
כאמור, הריזוספרה היא סביבה עם צפיפות גבוהה של מיקרואורגניזמים של מינים שונים.
להבנה טובה יותר, ניתן לסווג את המיקרואורגניזמים של קנה המפתח לשלוש קבוצות גדולות, בהתאם להשפעה שהם גורמים על צמחים:
חיידקים מועילים
קבוצה זו כוללת אורגניזמים המקדמים צמיחת צמחים ישירות - למשל, על ידי אספקת חומרים תזונתיים נחוצים לצמח - או בעקיפין, מעכבים חיידקים מזיקים באמצעות מנגנוני עמידות שונים.
בריזוזפרה יש תחרות מתמדת על משאבים. חיידקים מועילים מגבילים את הצלחת הפתוגנים באמצעות מספר מנגנונים: ייצור תרכובות ביוסטסטיות (המעכבות את צמיחתן או הכפלתן של מיקרואורגניזמים), תחרות על מיקרו-תזונה או על ידי גירוי מערכת החיסון של הצמח.
חיידקים הולדתיים
בקטגוריה זו נמצאים רוב החיידקים שאינם פוגעים ישירות בצמח או בפתוגן. עם זאת, מיקרובי-אורגן עשוי להשפיע במידה מסוימת על כל מיקרו-אורגניזם אחר, באמצעות רשת מורכבת של אינטראקציות שישפיעו בעקיפין על הצמח או הפתוגן.
למרות שישנם מיקרואורגניזמים ספציפיים המסוגלים להגן על הצמח (במישרין או בעקיפין) מפני פתוגנים, יעילותם מושפעת במידה רבה משאר קהילת החיידקים.
לפיכך, מיקרואורגניזמים קומוניים יכולים להתחרות ביעילות במיקרו-אורגניזמים אחרים, ולהפעיל השפעה עקיפה על הצמח.
חיידקים פתוגניים
מגוון רחב של פתוגנים הנישאים באדמה יכולים להשפיע על בריאות הצמח. לפני ההדבקה, חיידקים מזיקים אלה מתחרים עם חיידקים רבים אחרים בקנה המידה על חומרים מזינים וחלל. נמטודות ופטריות הן שתי הקבוצות העיקריות של פתוגנים צמחיים הנישאים באדמה.
באקלים ממוזג, פטריות פתוגניות ונמטודות חשובות יותר מבחינה אגרונומית מאשר חיידקים פתוגניים, אם כי כמה סוגים של חיידקים (Pectobacterium, Ralstonia) יכולים לגרום נזק כלכלי משמעותי לגידולים מסוימים.
נגיפים יכולים גם להדביק צמחים דרך שורשים, אך דורשים וקטורים כמו נמטודות או פטריות להיכנס לרקמת השורש.
חֲשִׁיבוּת
מושך מיקרואורגניזמים מועילים
רמות הלחות והרכיבים התזונתיים הגבוהים באזור Rhizosphere מושכות אליהן מספר גדול יותר של מיקרואורגניזמים מאשר חלקים אחרים של האדמה.
חלק מהתרכובות המופרשות בריזוזפרה מקדמות את התבססותן והפצתן של אוכלוסיות חיידקים, גבוהות בהרבה בהשוואה לשאר האדמה. תופעה זו ידועה בשם אפקט הריזוספרה.
מציע הגנה מפני מיקרואורגניזמים פתוגניים
תאי השורש נמצאים תחת התקפה מתמדת על ידי מיקרואורגניזמים, וזו הסיבה שיש להם מנגנוני הגנה שמבטיחים את הישרדותם.
מנגנונים אלה כוללים הפרשת חלבוני הגנה וכימיקלים אנטי מיקרוביאלים אחרים. נקבע כי האקסודטים בקנה-האזור משתנים בהתאם לשלבי הגידול של הצמח.
מגן על שורשים מפני יבוש
מספר מחקרים מצביעים על כך שהאדמה בקנה-האדמה לחה משמעותית משאר האדמה, מה שמסייע בהגנה על השורשים מפני התייבשות.
האקסודטים המשתחררים על ידי השורשים בלילה מאפשרים התרחבות של שורשים באדמה. כאשר הזיעה חוזרת לאור יום, האקסודטים מתחילים להתייבש ולהיצמד לחלקיקי אדמה ברכוזוספרה. ככל שהאדמה מתייבשת והפוטנציאל ההידראולי שלה יורד, האקסודטים מאבדים מים לאדמה.
הפניות
- Berendsen, RL, Pieterse, CMJ, & Bakker, PAHM (2012). המיקרוביומה בקצב הבריאות ובבריאות הצומח. מגמות במדע הצמח, 17 (8), 478-486.
- בונקובסקי, מ., צ'נג, וו., גריפיתס, ב.ס., אלפי, ג'יי, ושו, ש '(2000). אינטראקציות מיקרוביאליות-חיוניות ברכוזפרה והשפעות על גידול צמחים. כתב העת האירופי לביולוגיית קרקע, 36 (3-4), 135-147.
- Brink, SC (2016). פתיחת נעילת סודות Rhizosphere. מגמות במדע הצמח, 21 (3), 169-170.
- Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). תפקידה המועיל של קופפלורה Rhizosphere בתחום החקלאות: סקירה כללית. כתב העת הבינלאומי למדע ומחקר חוזר, 5 (8), 529–533.
- מנדס, ר., גרבבע, פ., ורייג'מייקרס, JM (2013). המיקרוביומה הקריזה: משמעותם של מיקרואורגניזמים פתוגניים צמחיים מועילים, צמחיים ואנושיים. ביקורות על FEMS Microbiology, 37 (5), 634–663.
- Philippot, L., Raaijmakers, JM, Lemanceau, P., & Van Der Putten, WH (2013). חוזרים לשורשים: האקולוגיה המיקרוביאלית של קנה שורש. ביקורת טבע מיקרוביולוגיה, 11 (11), 789–799.
- Prashar, P., Kapoor, N., and Sachdeva, S. (2014). Rhizosphere: המבנה שלה, המגוון החיידקי ומשמעותו. ביקורות במדעי הסביבה והביוטכנולוגיה, 13 (1), 63–77.
- סינג, ב.ק., מילארד, פ., וויטלי, א.ש., ומורל, ג'יי.סי (2004). אינטראקציות בין רזוספרה-מיקרוביאלית מתרוממות: הזדמנויות ומגבלות. מגמות במיקרוביולוגיה, 12 (8), 386–393.
- Venturi, V., & Keel, C. (2016). איתות ברכוספרה. מגמות במדע הצמח, 21 (3), 187-198.
- וולטר, נ. וגה, או. (2007). סקירה על ההשפעות המועילות של חיידקי Rhizosphere על זמינות החומרים המזינים באדמה ועל ספיגת הזנה מהצומח. פנים נאל. אגר. מדיין, 60 (1), 3621–3643.