Dela med sig:
Rhizosfäregenskaper, mikrobiologi och betydelse
den rhizosfären är jordens zon som omger en rot av en växt. Både biologi och markkemi påverkas av denna rot. Detta område är ca 1 mm brett och har ingen definierad kant, det är ett område som påverkas av föreningar som utsöndras av roten och av mikroorganismer som matas på föreningarna.
Termen rhizosfär är härledd från det grekiska ordet rhiza vilket betyder "root" och "sfär som betyder inflytningsfält". Det var den tyska forskaren Lorenz Hiltner (1904) som för första gången beskrev den som "jordens zon omedelbart intill rötterna av baljväxter som stöder hög nivå av bakteriell aktivitet".
Definitionen av rhizosfären har emellertid utvecklats eftersom andra fysiska, kemiska och biologiska egenskaper har upptäckts. Rizosfären påverkas starkt av växterna av växter som främjar intensiva biologiska och kemiska aktiviteter.
De organismer som sameksisterar i rhizosfären uppvisar en mängd interaktioner mellan dem och även med växter. Dessa interaktioner kan påverka tillväxten av ett stort antal grödor, varför rhizospherer är mycket viktiga som ersättare för kemiska gödningsmedel och bekämpningsmedel.
index
- 1 Egenskaper hos rhizosfären
- 1.1 Den är tunn och indelad i tre baszoner
- 1.2 Olika föreningar släpps ut i rhizosfären
- 1.3 Byt jordens pH runt rötterna
- 2 Mikrobiologi
- 2.1 Gynnsamma mikrober
- 2.2 kommensala mikrober
- 2.3 Patogena mikrober
- 3 Betydelse
- 3.1 lockar till fördelaktiga mikroorganismer
- 3.2 Ger skydd mot patogena mikroorganismer
- 3.3 Skyddar rötterna från torkning
- 4 referenser
Karakteristik av rhizosfären
Den är tunn och uppdelad i tre baszoner
Strukturellt är rhizosfären ca 1 mm bred och har inga definierade kanter. Trots detta har tre grundläggande områden i rhizosfären beskrivits:
- Endorizosfären
Den består av rotvävnad och innehåller endodermis och kortikala skikt.
- Rhizoplanen
Det är ytan av roten, där jordpartiklarna och mikroberna klibbar. Det bildas av epidermis, skorpan och skiktet av mucilaginösa polysackarider.
- Ectorizosfären
Det är den mest externa delen; det vill säga marken som omedelbart gränsar till roten.
I vissa fall kan du hitta andra viktiga rhizospheriska skikt, såsom mykorizosfären och rhizovain.
I rhizosfären frigörs olika föreningar
Under tillväxten och utvecklingen av en växt produceras och frisätts en rad olika organiska föreningar genom utsöndring, utsöndring och avsättning. Detta medför att rhizosfären är rik på näringsämnen, jämfört med resten av jorden.
Röda utsöndringar innefattar aminosyror, kolhydrater, sockerarter, vitaminer, mucilage och proteiner. Utsläpparna fungerar som budbärare som stimulerar växelverkan mellan rötterna och de organismer som bor i jorden.
Ändrar jordens pH runt rötterna
Rizosfärens miljö har i allmänhet ett lägre pH, med mindre syre och högre koncentrationer av koldioxid. Emellertid kan exsudater göra jorden i rhizosfären surare eller alkaliska, beroende på de näringsämnen som rötterna tar från jorden.
Till exempel, när en växt absorberar kväve i ammoniummolekyler, släpper det ut vätejoner som gör rhizosfären mer sur. När en växt absorberar kväve i nitratmolekyler frigörs däremot hydroxyljoner som gör rhizosfären mer alkalisk.
mikrobiologi
Som nämnts ovan är rhizosfären en miljö med hög densitet av mikroorganismer av olika arter.
För bättre förståelse kan rhizosfärens mikroorganismer klassificeras i tre stora grupper beroende på vilken effekt det ger på växter:
Fördelaktiga mikrober
Denna grupp innefattar de organismer som främjar växtens tillväxt direkt - till exempel genom att tillhandahålla nödvändiga näringsämnen till växten - eller indirekt genom att hämma skadliga mikrober genom olika motståndsmekanismer.
I rhizosfären finns en konstant konkurrens om resurser. Fördelaktiga mikrober begränsar patogenernas framgång med flera mekanismer: produktion av biostatiska föreningar (som hämmar tillväxten eller multiplikationen av mikroorganismer), konkurrensen om mikronäringsämnen eller stimulering av immunsystemet hos växten.
Kommensala mikrober
I denna kategori är de flesta mikrober som inte skadar eller direkt gynnar växten eller patogenen. Det är emellertid sannolikt att kommensalmikrober i viss utsträckning påverkar någon annan mikroorganism genom ett komplext nätverk av interaktioner som skulle orsaka en indirekt effekt på växten eller patogenen.
Även om det finns specifika mikroorganismer som kan skydda växten (direkt eller indirekt) mot patogener, påverkas dess effektivitet till stor del av resten av det mikrobiella samhället.
Således kan kommensala mikroorganismer konkurrera effektivt med andra mikroorganismer som utövar en indirekt effekt på växten.
Patogena mikrober
Ett brett spektrum av patogener som överförs av jorden kan påverka växternas hälsa. Före infektion konkurrerar dessa skadliga mikrober med många andra mikrober i rhizosfären för näringsämnen och rymden. Nematoder och svampar är de två huvudgrupperna av växtpatogener som överförs av jorden.
I tempererade klimat är patogena svampar och nematoder agronomiskt viktigare än patogena bakterier, även om vissa bakteriegener (Pectobacterium, Ralstonia) kan orsaka väsentlig ekonomisk skada på vissa grödor.
Virus kan också infektera växter genom rötterna, men kräver att vektorer som nematoder eller svampar kommer in i rotvävnaden.
betydelse
Lockar till fördelaktiga mikroorganismer
Höga nivåer av fukt och näringsämnen i rhizosfären lockar ett mycket större antal mikroorganismer än andra delar av jorden.
Några av de föreningar som utsöndras i rhizosfären främjar upprättandet och spridningen av mikrobiella populationer, mycket högre jämfört med resten av jorden. Detta fenomen är känt som rhizosfärseffekten.
Erbjuder skydd mot patogena mikroorganismer
Rötternas celler är under kontinuerliga angrepp av mikroorganismer, varför de har skyddsmekanismer som garanterar deras överlevnad.
Dessa mekanismer innefattar sekretion av försvar proteiner och andra antimikrobiella kemikalier. Det har fastställts att exsudater i rhizosfären varierar beroende på stadierna av växttillväxten.
Skyddar rötterna från torkning
Flera studier tyder på att rhizosfärens jord är betydligt fuktigare än resten av jorden vilket hjälper till att skydda rötterna i torkningen.
De exsudater som släpps av rötterna på natten tillåter utvidgningen av rötterna i jorden. När svetten återupptas i dagsljus börjar exsudaterna torka och hålla fast vid jordpartiklarna i rhizosfären. När jorden torkar och dess hydrauliska potential minskar, försvinner utsöndringarna vatten i jorden.
referenser
- Berendsen, R. L., Pieterse, C. M. J. & Bakker, P. A. H. M. (2012). Rhizosfärens mikrobiom och växthälsa. Trends in Plant Science, 17(8), 478-486.
- Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, B. S., Alphei, J., & Scheu, S. (2000). Mikrobiella-faunala interaktioner i rhizosfären och effekter på växttillväxt. Europeiska Journal of Soil Biology, 36(3-4), 135-147.
- Brink, S.C. (2016). Låsa upp rizosfärens hemligheter. Trends in Plant Science, 21(3), 169-170.
- Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). Gynnsam roll av Rhizosphere Mycoflora på jordbruksområdet: En översikt. International Journal of Science and Reaearch, 5(8), 529-533.
- Mendes, R., Garbeva, P., & Raaijmakers, J. M. (2013). Rhizosfärsmikrobiomen: Betydelsen av växtens fördelaktiga, växtpatogena och mänskliga patogena mikroorganismer. FEMS Microbiology Reviews, 37(5), 634-663.
- Philippot, L., Raaijmakers, J. M., Lemanceau, P., & Van Der Putten, W.H. (2013). Gå tillbaka till rötterna: Den mikrobiella ekologin hos rhizosfären. Naturrecensioner Mikrobiologi, 11(11), 789-799.
- Prashar, P., Kapoor, N., & Sachdeva, S. (2014). Rhizosfär: Dess struktur, bakteriell mångfald och betydelse. Recensioner inom miljövetenskap och bioteknik, 13(1), 63-77.
- Singh, B.K., Millard, P., Whiteley, A. S., & Murrell, J.C. (2004). Unraveling rhizosphere-microbial interactions: Möjligheter och begränsningar. Trends in Microbiology, 12(8), 386-393.
- Venturi, V., & Keel, C. (2016). Signalering i Rhizosfären. Trends in Plant Science, 21(3), 187-198.
- Walter, N., & Vega, O. (2007). En granskning om fördelaktiga effekter av rhizosfärbakterier på tillgången på jordnäring och upptag av växtnäring. Fac. Nal. Agr. Medellin, 60(1), 3621-3643.