Биологическое определение микориза и ее польза для растений

Микориза гриба и растения. Описание, понятие и явление. Что представляет собой микориза?

Под термином микориза обычно понимают хрупкие образования, состоящие из гифов грибов и корней растения, и применять этот термин следует для обозначения этого симбиоза грибов и растений, проще говоря, микориза – это симбиоз растений и грибов.

Корни растения обселяются грибом, но это не связано с заболеванием растения, это необходимо для объединения токов питательных жидкостей растений и грибов в единую систему. Микоризные образования на корнях растений, характеризуются наличием сплошного чехла из грибницы на кончиках корней. Корни с микоризой становятся для растения главными органами поглощения питательных веществ.

За счет присоединения корней растения к грибному мицелию, увеличивается поглощающая способность корня и усиливается поступление в растение воды с растворенными в ней питательными веществами. В соответствии со своей природой растения самостоятельно могут добывать необходимые для жизни и роста вещества только из «подвижной» части гумуса, верхнего влажного слоя плодородной земли. Ниже этого слоя расположен гумус неподвижный, в котором очень мало влаги и растения не способны питаться, полноценно используя только неподвижный гумус. Ресурсы же подвижного гумуса подвержены быстрому истощению. Выкачав полезные вещества из подвижного гумуса, растение начинает недоедать.

Микоризное образование служит растению вторичной корневой системой, в т.ч. позволяя питаться из неподвижного гумуса.

Несмотря на то, что о микоризе мало известно обычным людям, она широко распространена. Достоверно установлено, что около 90% всех видов растений находятся в симбиозе с грибами и что этот симбиоз существует также давно, как существуют растения. Практически все растения на Земле (за исключением некоторых видов) не могут нормально и полноценно развиваться без микоризы. Они живут в неестественных для себя условиях. Они могут как-то приспособиться, адаптироваться к внешним условиям, но полноценным развитием это не назовешь.

С другой стороны, не все грибы участвуют в симбиозе с растениями, а только их некоторая часть из всего огромного многообразия.

Следует также иметь в виду, что микориза – это живое образование, которое может быть уничтожена химическими удобрениями и фунгицидами, используемыми против почвенных грибов.

Искусственное микоризное заражение

По утверждениям микологов и ботаников, сотрудничество грибов с растениями находят в слоях, образованных около 450 млн. лет назад. Какие грибы образуют микоризу? Практически все, однако, для правильного взаимодействия различным культурам подходят строго определенные смеси, в состав которых могут входить даже съедобные грибы.

Микоризообразующими грибами являются практически все шляпочные грибы, в том числе и всем нам знакомые обитатели хвойных и лиственных лесов:

Даже большинство ядовитых грибов также живут в тесном содружестве с растениями, поставляя их корневой системе влагу и полезные вещества.

Важно понимать, что грибы не просто растут по соседству с конкретным растением! Правильное соседство имеет для развития плодовых тел важнейшее значение. Зачастую, сотрудничество гриба с избранным растением отражается в его названии: подберезовик, подольшанник и пр.

Не образуют микоризу грибы-паразиты. Например: трутовики, вешенки и опята, живущие не на корнях, а на стволе растения. Многие спрашивают, шампиньон образует микоризу? Ответ нет! Именно поэтому его легко разводить в искусственных условиях, ведь гриб не требует соседства с конкретным деревом или растением.

Сегодня существуют участки, где микориза уничтожена вследствие техногенных катастроф и регулярного воздействия на почву химическими препаратами. Для того чтобы оказать помощь растениям специалисты рекомендуют заражать почву микоризными грибами или делать молодым культурам микоризные прививки. Вакцина представляет собой адаптированную для различных растений грунтосмесь. Входит в микоризный субстрат грибница, споры и живые гифы микоризных грибов.

Вакцинация проводится на одном месте только один раз и только соответствующим субстратом.

Сегодня, на отечественном сельскохозяйственном рынке широко представлены микоризные субстраты для улучшения роста комнатных цветов, балконных, клумбовых и садовых растений, овощных культур.

Симбиоз и обмен питательными веществами, роль и функции микоризы:

Симбиоз и обмен между грибом и растением носит двухсторонний характер.

Гриб запасает дополнительную воду (экономия составляет до 50 % в зависимости от региона) и питательные вещества для растения (растения при этом не испытывают «водного голодания»); растворяет и поставляет растению недоступные минеральные питательные вещества, содержащиеся в почве, например, фосфаты, калий; защищает растение против подземных вредителей (например, нематод); кроме воды, снабжает растение всем необходимым в питании: минералами, витаминами, ферментами, биостимуляторами, гормонами и другими активными веществами.

В свою очередь растение поставляет грибу углеводы (глюкозу, сахар), который сам ее произвести не может. Грибы без углеводов не способны образовывать плодовые тела, а, значит, производить споры, т.е. продолжать свой род.

Чтобы запустить процесс симбиоза, растение через корни выделяет в окружающую почву углеводы (глюкозу), также как растение через цветы выделяет в воздух нектар для привлечения насекомых-опылителей (пчел и пр.). Симбиотические (микоризообразующие) грибы реагируют на эти выделения. Они приближаются к корню растения своими гифами, плотно оплетают его своей грибницей и глубоко внедряются в сами корни, чтобы легче осуществлялись процессы передачи питательных веществ.

Механизм образования симбиоза между грибом и растением заложен в память (ДНК) как самого растения, так и микоризообразующего гриба. Это означает, что наличие такого симбиоза (т.е. микоризы) – не исключение из правил, а, скорее, наоборот – это правило, присущее большинству растений. Отсутствие микоризы у культурных растений в садах, огородах, полях и подоконниках – это уже исключение из правил, что в итоге приводит к ограниченному развитию растений.

Микориза простым языком

Являясь элементами одной экосистемы, все процессы жизнедеятельности микроскопических почвенных грибов и растений тесно связаны между собой. Википедия точно указывает на определение, что такое микориза в биологии.

Более простым и понятным языком данное явление можно описать так. В процессе фотосинтеза растение производит растительные сахара, которые частично выделяются в почву. Глюкоза привлекает микроскопические микоризообразующие грибы, так как является для них питательной средой. Расселяясь на корневой системе растений почвенные грибы снабжают растения питательными веществами, добытыми из разных слоев грунта.

Выгода такой симбиотической ассоциации налицо:

1. Грибы получают постоянное питание в виде растительных сахаров.
2. У растений значительно увеличивается способность получать влагу и минеральные элементы из почвы, что делает их сильнее, устойчивее к неблагоприятным факторам и грибковым болезням.

Микориза гриба представляет собой гифы – тончайшие абсорбирующие нити, способные добывать из земли ценнейшие питательные вещества, влагу, микро – и макроэлементы. Гифы грибницы, распространяющиеся по большой территории, играют роль своеобразного «природного насоса», который выкачивает из почвы питательные вещества и влагу. Взамен, грибы получают регулярное питание в виде растительных сахаров.

Строение грибов:

Строение грибов дает понимание характера их взаимосвязи с растениями, образования симбиоза грибов и растений (микоризы).

Следует отметить, что грибы относятся к царству живой природы. Они объединяют эукариотические организмы, сочетающие в себе некоторые признаки как растений, так и животных.

Грибы состоят из мицелия (грибницы) – совокупности тонких ветвящихся грибных нитей, называемых гифами. Гиф (в переводе с греческого – “паутина”) представляет собой тонкое ветвящееся нитевидное образование у грибов, состоящее из многих клеток или содержащее множество ядер. Основная функция гиф заключается в поглощении воды и питательных веществ. Гифы растут путем верхушечного роста. Они (гифы) обильно ветвятся и плотно переплетаются.

Более крупные продольные, шнуровидные сплетения грибных нитей – гиф в несколько метров длиной и несколько миллиметров шириной называются ризоморфами.

Особые плотные и тесные сплетения грибных гифов, служащие для перенесения тяжёлых и неблагоприятных природных условий, называются склероциями, из которых развивается новый мицелий или органы плодоношения.

При образовании органов спороношения, а иногда и вегетативных структур гифы плотно переплетаются, образуя ложную ткань, называемую плектенхима. Плектенхима внешне представляет собой привычное плодовое тело гриба или просто “гриб”, растущее на поверхности почвы.

Особенности и свойства мицелия гриба (грибницы):

Мицелий гриба (грибница) распространяется на сотни метров вокруг растения, а его масса достигает порой нескольких тонн. В одном кубическом сантиметре почвы, окружающей корни, общая протяженность грибных нитей (гифов) составляет от 20 до 40 метров.

Грибы имеют мощный ферментативный аппарат, способный перерабатывать (расщеплять и переваривать) самые разные питательные вещества в почве, как органического (гуматы и пр.), так и неорганического происхождения (калий, фосфор и пр. минералы), в нужную и усвояемую растениями форму. Известно, что минеральные вещества в огромных количествах содержатся в почве, но сами растения не могут их извлечь и поэтому испытывают голод.

Гифы гриба более, чем на порядок тоньше корневых волосков и поэтому способны проникать в тончайшие поры почвенных минералов, впоследствии расщепляя их на необходимые компоненты.

Роль в жизни растения

Микориза играет важнейшую роль для полноценной растительной жизни — благодаря ей к корням доставляются минеральные соли, вода, витамины и ферменты. Корневая система становится способной поглотить такие необходимые вещества, как калий, фосфор и другие стимуляторы. Однако мицелий не просто доставляет корням все необходимое в избытке, он еще и правильно дозирует поступление всех этих элементов.

Грибы образуют микоризу с корнями, и из-за этого растения лучше растут, активнее цветут и обильнее плодоносят. Более того, мицелий гарантирует устойчивость к перепадам погодных условий, засухе, обильному увлажнению, резкому похолоданию, а также защищает хозяина от некоторых заболеваний, например, от фитофтороза. Микориза расщепляет органические и неорганические соединения, переваривает их и, таким образом, очищает почву от избытка солей, а также предупреждает закисление грунта.

Типы и виды микоризы грибов и растений:

В зависимости от того, как осуществляется связь между корнями растения с мицелием гриба, различают три основных типа (вида) микоризы: эндотрофную, эктотрофную и эктоэндотрофную.

Эктотрофная микориза (эктомикориза, наружная или внешняя микориза) возникает, когда гифы гриба оплетают корень плотной сетью, образуя или чехол, или трубки. Внешне эктомикориза напоминает плотную паутину из мицелия гриба, образованную вокруг корней растений. При этом грибные гифы проникают сквозь ризодерму корня (волосконосный слой, первичную однослойную покровную всасывающую ткань молодых корней растений, которая формирует корневые волоски и образуется вблизи конуса нарастания растущего корня) и распространяются по межклетникам, но не проникают в сами клетки корней растения. В итоге у корней растения наблюдается полное отсутствие корневых волосков. Их заменяют грибные гифы, которые простираются в окружающей почве и доставляют к корням растения необходимые питательные вещества. Как правило, эктотрофная микориза встречается у древесных растений и очень редко у травянистых.

Эндотрофная микориза (эндомикориза, внутренняя микориза) возникает, когда гифы гриба проникают через поры в клетки коры корней растения. На поверхности корня микориза выражена слабо, так как вся основная часть гриба в виде грибных гифов находится внутри корня. Корни растения при этом имеет нормальные корневые волоски. Внутри клетки корня гифы гриба образуют скопления в виде клубков и разветвляются, образуя арбускулы (многократно разветвленные образования грибных гифов в клетках корней растений). Именно в арбускулах происходит наиболее интенсивный обмен питательными веществами между гифами гриба и клетками корней растения. Арбускулы существуют в течение нескольких суток, а затем растворяются, при этом взамен старых гифы начинают формировать новые арбускулы. И этот процесс образования арбускул повторяется бесконечное количество раз. Как правило, эндотрофная микориза встречается у травянистых растений, и прежде всего она характерна для всего семейства орхидных (орхидеи).

Эктоэндомикориза сочетает в себе признаки и эндо- и эктомикоризы. Распространена у древесных растений.

Микоризные вакцинации

Редко какие грибы не образуют микоризы, ведь этот симбиоз существует с начала развития флоры на земле. К сожалению, на дачных участках микориза часто бывает уничтожена в результате длительного использования химических препаратов, гибнет микориза и при строительстве. Поэтому, чтобы помочь своим растениям, садоводы-огородники проводят вакцинацию.

Вакцина микориза — это препарат в виде порошка или жидкости, который содержит частички живого мицелия грибов. После своеобразной прививки почвы, бактерии грибов начинают сотрудничать с корневой системой растений, что образует естественную микоризу.

Популярны сегодня микоризные вакцины и для комнатных цветов, есть большой выбор для овощей, садовых цветущих и травянистых, а также хвойных растений, таких как гортензии, рододендроны, вереск и розы. При вакцинации следует помнить, что корневая система очень старых деревьев слишком глубока и для микоризы она не подходит.

Преимущества и значение микоризы:

– улучшение до 300% интенсивности роста растений, находящихся в стрессовых условиях и на деградированных почвах,

– до 90% растений с микоризой показывают улучшение приживаемости после пересадки,

– применение микоризы способствует увеличению поглощающей способности корня и усилению поступления в растение воды с растворенными в ней питательными веществами,

– применение микоризы дает возможность получать растению необходимые питательные вещества, добываемые грибом из неподвижного слоя гумуса,

– ускорение развития корня и цветения на 3-4 недели,

– достаточно одноразового применения с многолетними растениями,

– улучшение качества растений,

– обеспечивает защиту растений против подземных вредителей (от более 60-ти бактериальных и грибковых заболеваний). Микориза выделяет в окружающую почву большое количество антибиотиков, подавляющих патогенные организмы разного происхождения, что способствует нормальному развитию и оздоровлению уже заболевшего растения,

– применение микоризы способствует увеличению в сотни раз площади корней растения, молодые корни растений обильно ветвятся и утолщаются,

– растения с хорошо развитой «микоризной корневой системой» более приспособлены для выживания в стрессовых условиях окружающей среды созданной человеком,

– универсальный симбиоз, достаточно внести живые споры гриба, как начинает развиваться микориза, а питание растений начинает улучшаться.

– работает везде где есть растение и почва, в лесу и в поле, у фермера и у садовода, в горшке на подоконнике и в городской агрокультуре в целом,

– применение микоризы повышает урожайность на 30 – 100% в зависимости от выращиваемой культуры,

– применение микоризы уменьшает количество вносимых в почву удобрений,

– при наличии микоризы растения никогда не испытывают водного “голодания”,

– микориза является самым мощным водяным “насосом” для растений. Она не только подает им воду из глубинных слоев почвы, но ещё и питает растения,

– площадь всасывающей поверхности мицелия гриба в 100 раз превосходит всасывающую поверхность корня растения. Микориза по сути является продолжением корня – практически, это одно целое, но уже умноженное в 100 раз,

– за счет микоризы корневое питание растений усиливается в 15 раз, в то время как оросительные системы могут увеличить полив растений только лишь на 200-300%,

– температурный режим для активности микоризы не имеет значения. При наступлении холодов гриб засыпает с вместе с растением-хозяином и просыпается весной вместе с ним. Микориза действует в любых климатических условиях – от пустынь до заснеженных гор.

Польза от агрокультуры, выращенной с помощью микоризы:

– растения содержат свои собственных витамины и минералы,

– более высокая питательная ценность продуктов,

– выращивание продуктов питания так, как это делает природа,

– больший срок годности, меньше отходов,

– здоровее растения – здоровее люди,

– любой может участвовать, получив нужное образование,

– точно знаем – то, что поступает в продукты, поступает в нас.