Πώς αλληλεπιδρούν τα φυτά και τα μικρόβια με αμοιβαία επωφελείς τρόπους;
1. Απόκτηση θρεπτικών ουσιών:
* Στεγασία αζώτου: Τα φυτά δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν άμεσα άζωτο από την ατμόσφαιρα, αλλά ορισμένα βακτήρια (κυρίως ριζόβια) μπορούν να το μετατρέψουν σε χρησιμοποιήσιμη μορφή (αμμωνία). Σε αντάλλαγμα για την παροχή ενός ασφαλούς καταφυγίου μέσα στα οζίδια τους, τα φυτά παρέχουν αυτά τα βακτήρια με σάκχαρα που παράγουν μέσω φωτοσύνθεσης.
* Κινητοποίηση φωσφόρου: Οι μυκοριζικοί μύκητες, οι οποίοι σχηματίζουν συμβιωτικές σχέσεις με τις ρίζες των φυτών, μπορούν να έχουν πρόσβαση στο φωσφόρο από το έδαφος πιο αποτελεσματικά από τα φυτά μόνο. Στη συνέχεια το μεταφέρουν στο εργοστάσιο σε αντάλλαγμα για σάκχαρα.
* Απόκτηση σιδήρου: Ορισμένα βακτηρίδια που σχετίζονται με φυτά μπορούν να απελευθερώσουν σιφόρ, μόρια που δεσμεύουν το σίδηρο και το καθιστούν διαθέσιμο για πρόσληψη φυτών.
2. Προστασία ασθένειας:
* Παράγοντες βιοκονίου: Ορισμένα μικρόβια δρουν ως φυσικά παρασιτοκτόνα με την παραγωγή ενώσεων που αναστέλλουν τα παθογόνα των φυτών. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν μύκητες, βακτήρια και ιούς.
* επαγόμενη συστηματική αντίσταση (ISR): Τα ευεργετικά μικρόβια μπορούν να προκαλέσουν αμυντικές αντιδράσεις στα φυτά, καθιστώντας τα λιγότερο ευαίσθητα σε ασθένειες. Το κάνουν αυτό με την απελευθέρωση μορίων σηματοδότησης που ενεργοποιούν το ανοσοποιητικό σύστημα φυτών.
3. Προώθηση ανάπτυξης:
* Παραγωγή ορμονών: Ορισμένα μικρόβια, όπως ριζοβακτηρίδια που προάγουν την ανάπτυξη φυτών (PGPR), παράγουν ορμόνες όπως οι αυξίνες, οι gibberellins και οι κυτοκινίνες που διεγείρουν την ανάπτυξη και την ανάπτυξη των φυτών.
* Διαμόρφωση φυτοορμόνης: Τα μικρόβια μπορούν επίσης να επηρεάσουν τη φυτική ορμονική ισορροπία, επηρεάζοντας την ανάπτυξη των ριζών, την ανθοφορία και την παραγωγή φρούτων.
* Ανοχή στρες: Ορισμένα μικρόβια ενισχύουν την ανθεκτικότητα των φυτών σε διάφορες πιέσεις, συμπεριλαμβανομένης της ξηρασίας, της αλατότητας και των βαρέων μετάλλων.
4. Κατανομή της οργανικής ύλης:
* αποσυμπίγματα: Τα μικρόβια, ιδιαίτερα οι μύκητες, διασπούν το νεκρό φυτικό υλικό, απελευθερώνοντας θρεπτικά συστατικά πίσω στο έδαφος, τα οποία τα φυτά μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουν.
* Υγεία του εδάφους: Αυτή η διαδικασία αποσύνθεσης συμβάλλει στην υγιή δομή του εδάφους, τον αερισμό και την κατακράτηση νερού.
Πέρα από τα βασικά:
* Επικοινωνία μικροβίων: Τα φυτά και τα μικρόβια επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω χημικών μορίων σηματοδότησης. Τα φυτά μπορούν να απελευθερώσουν συγκεκριμένες ενώσεις για να προσελκύσουν ευεργετικά μικρόβια και τα μικρόβια μπορούν να ανταποκριθούν με σήματα που επηρεάζουν την ανάπτυξη των φυτών.
* Διαφορετικότητα μικροβίων: Η ποικιλομορφία των μικροβίων που σχετίζονται με τα φυτά είναι ζωτικής σημασίας για τη γενική υγεία τους. Αυτή η ποικιλομορφία επιτρέπει ένα ευρύτερο φάσμα λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της καταστολής των ασθενειών, της απόκτησης θρεπτικών ουσιών και της ανοχής στο στρες.
Συνέπειες διαταραχής:
Η διακοπή αυτών των συμβιωτικών σχέσεων, συχνά λόγω γεωργικών πρακτικών, όπως η υπερβολική χρήση φυτοφαρμάκων ή η μονοκαλλιέργεια, μπορεί να έχει αρνητικές συνέπειες τόσο για τα φυτά όσο και για το περιβάλλον οικοσύστημα.
Συμπερασματικά:
Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ φυτών και μικροβίων είναι απαραίτητες για ένα υγιές και παραγωγικό οικοσύστημα. Η κατανόηση αυτών των σχέσεων μας βοηθά να αναπτύξουμε βιώσιμες γεωργικές πρακτικές που προωθούν τη βιοποικιλότητα και διατηρούν υπηρεσίες οικοσυστήματος.
