Микориза – симбиоз гриба и растения

Микориза – симбиоз гриба и растения. Её применение для улучшения развития корней и повышения урожайности.

Микориза – это симбиоз растений и грибов. Микоризное образование служит растению вторичной корневой системой, в т.ч. позволяя питаться из неподвижного гумуса. Применение микоризы повышает урожайность на 30 – 100% в зависимости от выращиваемой культуры.

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.

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.

Какие грибы образуют микоризу? Подосиновики, лисички, подберезовики:

К грибам, которые образуют микоризу с корнями растения, относятся многие виды съедобных и несъедобных классов грибов:

В том числе к ним относятся белые грибы, подосиновики, лисички, подберезовики.

Однако не образуют микоризу следующие грибы: грибы-сапрофиты (плесневые и шляпочные грибы) и грибы-симбионты (группа паразитов).

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.

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.

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.

Применение микоризы:

– сельское хозяйство: бахчевые, цитрусовые, зерновые культуры, фруктовые деревья, овощеводство, ягоды, комнатные растения, цветы, кормовые травы,

– городское коммунальное хозяйство: озеленение скверов, лужаек, клумб, парков, футбольных полей, спортивных площадок и т.д.,

– ландшафтный дизайн, лесное хозяйство,

– укрепление дамб и фортификационных сооружений,

– улучшение почвы в проблемных, изуродованных техникой районах,

– выращивание саженцев, кустов, цветов и др.,

– омоложение плодовых деревьев и кустарников.

Примечание: © Фото //www.pexels.com, //pixabay.com

микоризу образует что представляет собой микориза растений корня какие грибы образуют организмы купить функции в биологии примеры грибница определение
грибы образующие микоризу
охарактеризуйте функцию гриба в микоризе
образование какие грибы не образуют микоризы с древесными растениями деревьями и какие организмы растения не образуют микоризы с какими грибами
микориза клубеньки осин березы подберезовика подосиновика

Симбиоз

Симбиоз – это взаимоотношение двух различных видов существ (симбионтов), приносящие пользу обоим видам или хотя бы одному из них [2] .

При симбиотических взаимоотношениях организмы стимулируют и поддерживают развитие друг друга. Совместно все члены симбиотической ассоциации (или их часть) развиваются гораздо продуктивнее, чем в отдельности. Между ними закрепляется соответствующее разделение функций, при котором становится неизбежным обмен продуктами жизнедеятельности [3] . Симбиотические взаимоотношения формируют возможность выигрышного положения в борьбе за существование у одного или всех его членов. Основа для возникновения симбиозов – наличие различных типов связей: трофических, пространственных, защитных [2] .

Мутуалистичекий симбиоз бактерий с макрорганизмами

Ризобиевые бактерии (род Rhizobium) с люцерной [5]

Симбиотические отношения между микробами

Симбиоз является более редкой формой взаимоотношений в мире микробов, чем конкуренция. При наличии наибольшей степени связей формируется консорциум – структурированная симбиотическая ассоциация двух или более видов, предполагающая тесную интеграцию их метаболизма [2] .

Основные признаки симбиоза между микробами

Границы между различными типами симбиозов микробов в природе часто трудно различимы. Различные формы симбиотических отношений могут переходить друг в друга [2] .

Симбиозы классифицируют по нескольким признакам:

1. По обязательности симбиотической связи выделяют:

• факультативный симбиоз – каждый организм может существовать самостоятельно;
• облигатный симбиоз – один или оба симбионта сильно зависимы друг от друга, и развиваться раздельно не могут [2] .

2. По расположению партнеров различаются:

• экзосимбиоты – микроорганизмы существуют раздельно друг от друга;
• эндосимбиоты – один из микробов развивается в клетке другого [2] .

Типы симбиоза по характеру взаимоотношений между микробами

Характер образующихся между микроорганизмами взаимоотношений позволяет выделять несколько основных типов симбиозов:

1. Собственно симбиоз – тип взаимоотношений между микробами, при котором два или более вида при совместном развитии создают друг для друга взаимовыгодные условия жизнедеятельности [2] .
2. Метабиоз – тип взаимоотношений, когда пользу извлекает только один партнер, не причиняя вреда другому. Чаще всего наблюдается развитие одного организма за счет продуктов метаболизма другого [2] .
3. Сателлитизм – разновидность метабиоза. В данном случае развитие одного микроба стимулируется другим в результате выделения фактора роста (витаминов, аминокислот, азотистых веществ) [2] .
4. Синергизм – тип взаимоотношений между членами ассоциации, при которых они стимулируют развитие друг друга за счет выделения продуктов жизнедеятельности [2] .

Паразитический симбиоз

Взаимоотношения микробов с макроорганизмами

Характер взаимоотношений микробов с макроорганизмами определяется путем формирования биотических связей. При этом один многоклеточный организм вступает в связь одновременно с несколькими микроорганизмами одновременно [2] .

В данном случае симбиоз – это тесное сожительство микроорганизмов с животными или растениями [1] .

Особенности симбиоза микробов с макроорганизмами

При длительном сосуществовании между симбионтами происходит процесс их совместной коэволюции. Это влечет за собой увеличение генетической пластичности популяции, переносу генов. На примере энтеробактерий доказано, что в симбиотических популяциях бактериальные клетки более разнообразны, чем в свободноживущих. Так же установлено, что хозяин обычно оказывает более сильное влияние на структуру популяций бактерии, чем условия внешней среды [1] [2] .

Иногда при симбиозе микробные клетки дифференцируются на две формы:

• участвующие в образовании симбиоза;
• ответственные за размножение популяции [2] .

Одновременно в симбиозах у микроорганизмов наблюдается появление свойств и признаков не нужных для них самих, но приводящих к повышению жизнеспособности хозяина [2] .

В силу совместной коэволюции микробы – облигатные симбионты не могут развиваться вне организма хозяина [2] .

Кроме того, между макро и микроорганизмами, живущими в симбиотической связи, формируется общий поток энергии, совместная регуляция экспрессии генов, наличие взаимной передачи физиологической, клеточной, организменной информации через регуляторные системы организмов [2] .

Типы симбиозов микробов с макроорганизмами

По относительной пользе, извлекаемой партнерами из ассоциативных взаимоотношений между микро- и макроорганизмами выделяют несколько типов симбиоза:

• мутуалистичекий симбиоз (мутуализм) – оба партнера извлекают пользу от взаимосуществования, при этом они не могут существовать раздельно;
• паразитизм (паразитический симбиоз) – один из партнеров испытывает вредоносное влияние другого;
• комменсализм – микробы питаются за счет хозяина, но сами не оказывают на него, ни какого влияния [1] .

В зависимости от пространственного расположения микробов по отношению к макроорганизму (хозяину) различают:

• экзосимбиоз – микроорганизм находится вне клеток макроорганизма;
• эндосимбиоз – микроорганизм находится внутри клеток и тканей макроорганизма [2] .

Очень часто точный вид симбиоза определить достаточно трудно, поскольку наблюдаются переходные формы взаимоотношений. Особенно трудно определяется разница между мутуалистическими и паразитическими взаимоотношениями. Степень пользы или вреда, получаемого каждым из партнеров, оценивается исходя из сравнения их состояния при независимом существовании с их состоянием при жизни в ассоциации [2] .

Одновременно отмечается, что природа взаимоотношений изменяется при смене условий окружающей среды. Взаимоотношения начинавшиеся, как взаимовыгодные становятся паразитическими и наоборот [2] .

https://allbreakingnews.ru/mikoriza-simbioz-griba-i-rasteniya/
https://www.pesticidy.ru/dictionary/Symbiosis