- Karakteristike rizosfere
- Tanak je i podijeljen je u tri osnovne zone
- - Endorizosfera
- - Rizoplana
- - Ektorizosfera
- U rizosferi se oslobađaju različiti spojevi
- Mijenja pH tla oko korijena
- Mikrobiologija
- Blagotvorni mikrobi
- Komenzalni mikrobi
- Patogeni mikrobi
- Važnost
- Privlači korisne mikroorganizme
- Pruža zaštitu protiv patogenih mikroorganizama
- Štiti korijenje od isušivanja
- Reference
Rizosferi je zona tla koje okružuje korijen biljke. I biologija i kemija tla utječu na ovaj korijen. To područje je široko otprilike 1 mm i nema definiranu granicu, to je područje na koje utječu spojevi izlučeni korijenom i mikroorganizmi koji se hrane spojevima.
Izraz rizosfera potječe od grčke riječi rhiza koja znači "korijen" i "sfera koja znači polje utjecaja". Prvi ga je njemački znanstvenik Lorenz Hiltner (1904) opisao kao "zonu tla neposredno uz korijen mahunarki koja podržava visoku razinu bakterijske aktivnosti".
Sastav rizosfere
Međutim, definicija rizofere razvijala se s otkrivanjem drugih fizičkih, kemijskih i bioloških svojstava. Na rizferu se pod velikim utjecajem nalaze korijeni biljaka koji promiču intenzivne biološke i kemijske aktivnosti.
Organizmi koji koegzistiraju u rizosferi pokazuju različite interakcije jedni s drugima i sa biljkama. Ove interakcije mogu utjecati na rast širokog spektra usjeva, zbog čega su rizosfere vrlo važne kao zamjena za kemijska gnojiva i pesticide.
Karakteristike rizosfere
Tanak je i podijeljen je u tri osnovne zone
Strukturno gledano, rizofera je široka oko 1 mm i nema oštre rubove. Unatoč tome, u rizosferi su opisane tri osnovne zone:
- Endorizosfera
Sastoji se od korijenskog tkiva i uključuje endodermis i kortikalne slojeve.
- Rizoplana
To je površina korijena na kojoj se priliježu čestice tla i mikrobi. Čine ga epidermis, korteks i sloj sluzavih polisaharida.
- Ektorizosfera
To je najudaljeniji dio; odnosno tlo koje je neposredno uz korijen.
U nekim slučajevima se mogu naći i drugi važni slojevi rizosfere, kao što su mikorizfera i rizovain.
U rizosferi se oslobađaju različiti spojevi
Tijekom rasta i razvoja biljke stvaraju se i oslobađaju razni organski spojevi eksudacijom, izlučivanjem i taloženjem. Zbog toga je rizosfera bogata hranjivim tvarima u usporedbi s ostatkom tla.
Korijenski eksudati uključuju aminokiseline, ugljikohidrate, šećere, vitamine, sluz i bjelančevine. Eksudati djeluju kao glasnici koji potiču interakcije između korijena i organizama koji nastanjuju tlo.
Mijenja pH tla oko korijena
Okoliš rizosfere obično ima niži pH, s manje kisika i većim koncentracijama ugljičnog dioksida. Međutim, eksudati mogu učiniti tlo u rizosferi kiselijim ili alkalnijim, ovisno o hranjivim tvarima koje korijenje uzima iz tla.
Na primjer, kada biljka apsorbira dušik u molekule amonijaka, ona oslobađa vodikove ione koji će rizosferu učiniti kiselijom. Suprotno tome, kad biljka apsorbira dušik u molekule nitrata, oslobađa hidroksilne ione koji čine rizosferu alkalnijom.
Mikrobiologija
Kao što je već spomenuto, rizosfera je okoliš s velikom gustoćom mikroorganizama raznih vrsta.
Radi boljeg razumijevanja, mikroorganizmi rizosfere mogu se svrstati u tri velike skupine prema utjecaju koji izazivaju na biljke:
Blagotvorni mikrobi
U ovu skupinu ubrajaju se organizmi koji izravno potiču rast biljaka - na primjer, davanjem biljaka potrebnih hranjivih sastojaka - ili posredno, inhibirajući štetne mikrobe kroz različite mehanizme otpornosti.
U rizosferi postoji stalna konkurencija za resurse. Blagotvorni mikrobi ograničavaju uspjeh patogena s nekoliko mehanizama: proizvodnjom biostatičkih spojeva (koji inhibiraju rast ili umnožavanje mikroorganizama), nadmetanjem mikronutrijenata ili stimuliranjem imunološkog sustava biljke.
Komenzalni mikrobi
U tu se kategoriju nalazi najviše mikroba koji ne štete izravno niti imaju koristi od biljke ili patogena. Međutim, komenzalni mikrobi vjerojatno će u određenoj mjeri utjecati na bilo koji drugi mikroorganizam, putem složene mreže interakcija koje bi imale neizravan učinak na biljku ili patogen.
Iako postoje specifični mikroorganizmi koji su sposobni zaštititi biljku (izravno ili neizravno) od patogena, na njihovu učinkovitost uvelike utječe ostatak mikrobne zajednice.
Stoga se komenzalni mikroorganizmi mogu učinkovito natjecati s drugim mikroorganizmima, djelujući neizravno na biljku.
Patogeni mikrobi
Širok spektar patogena koji se prenose u tlo mogu utjecati na zdravlje biljaka. Prije infekcije, ti se štetni mikrobi natječu s mnogim drugim mikroorganizmima u rizosferi zbog hranjivih tvari i prostora. Nematode i gljivice dvije su glavne skupine biljnih uzročnika koje prenose tlo.
U umjerenim klimama patogene gljive i nematode su agronomski važnije od patogenih bakterija, iako neki bakterijski rodovi (Pectobacterium, Ralstonia) mogu nanijeti znatnu ekonomsku štetu nekim kulturama.
Virusi također mogu zaraziti biljke preko korijena, ali zahtijevaju da vektori poput nematoda ili gljivica uđu u korijensko tkivo.
Važnost
Privlači korisne mikroorganizme
Visoka razina vlage i hranjivih sastojaka u rizosferi privlači mnogo veći broj mikroorganizama nego ostali dijelovi tla.
Neki spojevi izlučeni u rizosferi potiču stvaranje i širenje mikrobne populacije, puno veće u odnosu na ostatak tla. Ovaj fenomen poznat je kao efekt rizfere.
Pruža zaštitu protiv patogenih mikroorganizama
Stanice korijena su pod stalnim napadom mikroorganizama, zbog čega imaju mehanizme zaštite koji jamče njihov opstanak.
Ti mehanizmi uključuju izlučivanje obrambenih proteina i drugih antimikrobnih kemikalija. Utvrđeno je da se eksudati u rizosferi razlikuju u skladu s fazama rasta biljke.
Štiti korijenje od isušivanja
Nekoliko studija sugerira da je tlo u rizosferi znatno vlažnije od ostatka tla, što pomaže u zaštiti korijena od isušivanja.
Izlučevine koje korijeni noću ispuštaju omogućuju širenje korijena u tlu. Kad se znoj nastavi na dnevnoj svjetlosti, eksudati se počinju isušivati i prilijepiti česticama tla u rizferi. Kako se tlo suši, a hidraulički potencijal smanjuje, eksudati gube vodu u tlu.
Reference
- Berendsen, RL, Pieterse, CMJ, & Bakker, PAHM (2012). Mikrobiom rizfere i zdravlje biljaka. Trendovi u biljnoj znanosti, 17 (8), 478-486.
- Bonkowski, M., Cheng, W., Griffiths, BS, Alphei, J., & Scheu, S. (2000). Mikrobi-faunalne interakcije u rizferi i učinci na rast biljaka. Europski časopis za biologiju tla, 36 (3-4), 135-147.
- Brink, SC (2016). Otključavanje tajni Rizosfere. Trendovi u biljnoj znanosti, 21 (3), 169-170.
- Deshmukh, P., & Shinde, S. (2016). Blagotvorna uloga mikoflore rizfere u području poljoprivrede: pregled. Međunarodni časopis za znanost i istraživanje, 5 (8), 529–533.
- Mendes, R., Garbeva, P., i Raaijmakers, JM (2013). Mikrobiom rizfere: Značaj korisnih za biljke, biljnih patogena i humanih patogenih mikroorganizama. FEMS Microbiology Reviews, 37 (5), 634–663.
- Philippot, L., Raaijmakers, JM, Lemanceau, P., i Van Der Putten, WH (2013). Vraćanje korijenima: mikrobna ekologija rizosfere. Nature Review Microbiology, 11 (11), 789–799.
- Prashar, P., Kapoor, N., & Sachdeva, S. (2014). Rizosfera: njezina struktura, raznolikost i značaj bakterija. Recenzije u znanosti o okolišu i biotehnologiji, 13 (1), 63–77.
- Singh, BK, Millard, P., Whiteley, AS, i Murrell, JC (2004). Rješavanje interakcije mikroskopska kultura: mogućnosti i ograničenja. Trendovi mikrobiologije, 12 (8), 386–393.
- Venturi, V., i Keel, C. (2016). Signalizacija u rizosferi. Trendovi u biljnoj znanosti, 21 (3), 187-198.
- Walter, N., i Vega, O. (2007). Pregled korisnih učinaka bakterija rizosfere na dostupnost hranjivih tvari u tlu i unos biljnih hranjivih tvari. Podaci Nal. Agr. Medellín, 60 (1), 3621–3643.