Ugrás a tartalomhoz

Agro-ökológia

Dr. Godó Zoltán (2011)

9.4 Mikorrhizák

9.4 Mikorrhizák

1885-ben Frank írta le eloször a gombák és gyökerek együttélését. Ezt a jelenséget elnevezte mikorrhizának („gomba-gyökér”). Megfigyelte, hogy néhány fa gyökerein egy sajátos gombabevonat keletkezik, és ezek a gyökerek eltérnek a többitol, ugyanis deformálódott oldalgyökereket képeznek. Az ilyen mikorrhizás növények viszont gyorsabban fejlodnek, mint a gomba nélküliek, vagyis a gomba kedvezoen hat a növényre. Ekkor már azt is sejtették, hogy ez kölcsönösen elonyös mindkért fél számára, ugyanis a gombák termotest képzése a növényhez kötodik.

1980-ban bizonyosodott be, hogy a Földön élo összes hajtásos növényfajnak legalább 90%-a valamilyen gomba fajjal mikorrhizás kapcsolatban él. Radioaktiv vizsgálatokkal bizonyították, hogy a mikorrhizaképzo gomba a növény gyökerébe juttatja a talajból felszívott oldatokat, ezzel pótolva a gyökérszorök feladatát. Mivel az elágazó gombamicélium jóval nagyobb felületu és hosszabb, mint a gyökérszorök, ezért nagyobb mennyiségu tápanyagot tud felvenni. Ehhez még hozzájárul az is, hogy a gombasejtek képesek olyan anyagokat is lebontani, feloldani és továbbszállítani, amelyeket a növényi szorök nem tudnak felszívni. A gomba elsosorban a növény vízellátását biztosítja és nehezen felveheto szervetlen vegyületek és ásványi anyagok felszívását segíti. Azt is mondhatjuk, hogy a növények vízfelvételi szerve nem a gyökér, hanem a mikorrhiza.

Azt is kimutatták, hogy az erdokben a gombafonalak több szomszédos fa gyökerét is összekapcsolják, és ez által egy hálózatot hoznak létre a talajban, amelyen keresztül a növényrol növényre történo anyagátadás is megvalósul.

A szimbiózis a gomba részérol azért kedvezo, mert a növénytol szerves anyagokat, vitaminokat, növekedésserkentoket kap. A növény és a gomba együtt olyan fehérjék szintézisére is képesek, amelyeket külön-külön egyikük sem termel.

A gomba-gyökér szimbiózisnak morfológiailag és funkcionális szempontból, valamint a résztvevok rendszertani besorolásukat tekintve több típusba sorolhatók. Alapvetoen két csoportra osztjuk oket: endomikorrhizákra és ektomikorrhizákra. A további csoportosítás alapját a gombapartner által képzett morfológiai képletek (osztatlan vagy osztott hifák, vezikulák, arbuszkulumok, köpeny), valamint a szimbiózisban részt vevo gomba-és növénypartner rendszertani hovatartozása képezi.

9.4.1 A vezikuláris-arbuszkuláris mikorrhiza (VAM)

Ez a mikorrhiza típus a legelterjedtebb szimbiózis a gombák és a növények között, ami annak köszönheto, hogy az endomikorrhiza gomba gazdaspecifitása csekély. A szimbiózis létrejöttének esélyét az is növeli, hogy növénypartner híján a hifák akár két évig is élhetnek a gyökérmentes talajban. A szimbiózis kialakulásakor a gombamicéliumok átfonják a gyökér szöveteit, az extraradikális fonalak pedig a gyökér 7 cm-es területében átszövik a talajt. Így fokozzák a gazdanövény felszívó felületét, és a növényi gyökérzet által befolyásolt rhizoszférát egy összetettebb rendszerré szélesítik.

A mikorrhizagombák hatással vannak a mikroorganizmus közösségek mennyiségére és a minoségére a gyökérfelszínen és a gyökér közvetlen közelében is. Ezáltal a gyökér hatása alatt álló rizoszféra kiszélesedik, és a növény-gomba szimbiózis hatása alatt álló mikorrhizoszféráról beszélhetünk. Ez a hatás kölcsönös és sokféle lehet. Régóta ismeretes, hogy a VAM kolonizáció növeli azoknak a növényeknek a nitrogénfelvételét is, amelyeknek gyökerei nitrogénköto prokariótákkal élnek szimbiózisban. A legfontosabb ilyen rendszerek a pillangósvirágúak, a Rhizobium baktériumok, az égerfák és a nitrogénköto Frankia sugárgombák közötti együttélések.

A gyökerek, a nitrogénköto baktériumok és a gombák között létrejövo hármas (tripartit) szimbiózisban a pillangósvirágúak gyökérgümoi fejlettebbek, több nitrogént kötnek meg és juttatnak el a gazdanövénynek, mint a gombapartner nélküliek. Ennek az oka az, hogy a VAM gombák nem csak a gyökér, hanem egyenesen a gümoképzo baktérium foszfor- és mikroelem-ellátását is fokozzák. Ez a hatás a foszforszegény, tápanyagstressznek kitett talajokban jobban érvényesül. A tripartit szimbiózisok nem csak az ökoszisztémák növényeinek, hanem a termesztett növények számára is nagy jelentoséguek.

Paulitz és Lindermann 1989-ben leírták, hogy a Pseudomonas törzsek akadályozhatják az arbuszkuláris mikorrhiza gombák spóráinak csírázását és csökkenthetik növekedésserkento hatásukat.

Vázquez számottevo mikroorganizmus csoport hatását tanulmányozta a mikorrhizációs kolonizációra. Sok esetben észlelt pozitív hatást, míg a mikorrhizációs kolonizációra negatívan, még a gombákkal szembeni biokontrollt biztosító mikroorganizmusok sem voltak hatással.

Baktériumoknak táplálékforrást is biztosíthat az extraradikális micéliumtömeg, illetve az elhalt és széteso micéliumok anyaga, ami egy kezdeti csíraszám növekedést okoz a kolonizált gyökér környezetében. Meyer és Linderman felfedezte, hogy a gyökérfelszín össz csíraszáma és a rhizoszférában a fakultatív anaerobok abundanciája mikorrhizagomba jelenlétében gyarapszik, míg a Pseudomonasok száma a rhizoszférában fogy.

Amora-Lazcano és Azcón azt kereste, hogy a mikorrhizáció milyen hatással van a nitrogén-transzformáló populációkra, valamint a kén-körforgalomban résztvevo mikroorganizmus közösségekre. Vizsgálataival az ammónium-oxidáló baktériumok számának növekedését mutatta ki.

Christensen és Jakobsen 1993-ban a DNS-szintézis, valamint a bakteriális biomassza csökkenését jegyezték fel, ami összhangban van azzal a megállapítással, hogy a mikorrhizációs kolonizáció csökkenti a gyökérexudátumok termelését.