אילו פטריות יוצרות מיקוריזה עם צמחים עצים. מהי מיקוריזה בביולוגיה? פטריות מיקוריזליות, או סימביוטרופים

מיקוריזה היא סימביוזה של שורשי צמח כלי דם עם פטריות מסוימות. מיני עצים רבים אינם מתפתחים היטב ללא מיקוריזה. מיקוריזה ידועה ברוב הקבוצות של צמחי כלי דם. רק משפחות פורחות בודדות אינן יוצרות אותו, כמו מצליבים וגזע. צמחים רבים יכולים להתפתח כרגיל ללא מיקוריזה, אך עם אספקה ​​טובה של יסודות מינרליים, במיוחד זרחן.

מיקוריזה במראה ובמבנה שונה. במיני עצים, מיקוריזה מתפתחת לעתים קרובות יותר, ויוצרת נדן צפוף של חוטים דקים סביב השורש. מיקוריזה כזו נקראת אקזוטרופית (מיוונית "אקסו" - חיצונית ו"טרופה" - מזון), שכן היא מתיישבת על פני האורגניזמים המזינים אותה. מיקוריזה, שההיפות שלה נמצאות בתוך תאי הצמחים המזינים אותה, נקראת אנדוטרופית - פנימית. יש גם צורות מעבר של מיקוריזה.

כמה עשרות מינים של פטריות מעורבים ביצירת מיקוריזה, בעיקר מקבוצת הבסידיומיציטים. בצמחים מסוימים, אסקומיציטים, פיקומיציטים ופטריות לא מושלמות לוקחים חלק ביצירת המיקוריזה.

פטריות אכילה ידועות ברבים: ביער ליבנה - בולטוס, באספן - בולטוס. האורגניזמים העיקריים שיוצרים מיקוריזה הם קמלינה, פטרייה לבנה, חמאה, ציפורן זבוב ואחרים. הם יכולים להופיע על מין עץ אחד, ועל רבים.

הסימביוזה של שורשי צמחים גבוהים עם פטריות התפתחה באופן היסטורי, על קרקעות כבול וחומוס, חנקן על קרקעות אלו יכול להיות זמין לצמחים הודות לפטריות.

מאמינים כי פטריות מספקות לצמחים חומרים מזינים מינרליים, במיוחד בקרקעות עם צורות קשות להשגה של זרחן, אשלגן ומשתתפות במטבוליזם של חנקן.

ביחס למיקוריזה, צמחים עציים מחולקים ל: מיקוטרופית (אורן, לגש, אשוח, אשוח, אלון וכו'), מיקוטרופית חלשה (ליבנה, מייפל, טיליה, בוקיצה, דובדבן ציפור וכו'), לא מיקוטרופי (אפר, קטניות וכו').

צמחים מיקוטרופיים סובלים בהיעדר פטריות מיקוריזליות באדמה, גדילתם והתפתחותם מעוכבים מאוד. מיקוטרופים חלשים יכולים לגדול בהיעדר מיקוריזה, אך יחד עם זה הם מתפתחים בצורה מוצלחת יותר.

למיקוריזה חשיבות רבה בחייהם של מיני יער. נוכחותה של מיקוריזה וחקירתה המעמיקה כתופעה של חיים משותפים עם צמחים התגלתה ובוצעה לראשונה על ידי קמנסקי (1881). הוא חקר את האינטראקציה של מיקוריזה מתחת לאשוח, אשור וכמה עצי מחט אחרים.

מיקוריזה אופיינית לכל קבוצת עצי המחט, כמו גם אלון, אשור, ליבנה וכו'. הוכח שהתפתחות תקינה של רוב הצמחים העצים בלתי אפשרית ללא מיקוריזה. זה תורם לאספקה ​​טובה יותר של לחות וחומרי הזנה לצמח.

מיקוריזה נוצרת על ידי סוגים שונים של פטריות, בעיקר פטריות כובע, המופצות באופן נרחב ביערות שלנו. על שורשיהם של מיני יער, נוצרים מדי שנה מקלעות פטריות (מיצליה), אשר באביב מוכנסות לרקמות ולתאי הקצוות היונקים של השורשים, עוטפות אותם בכובעי פטריות. עד הסתיו, המיקוריזה מתה.

מיקוריזה מבצעת את תפקיד השורשים. הוא מספק למיני יער מים, וכתוצאה מכך, עם חומרים מזינים מומסים במים, גורם להסתעפות חזקה יותר של מערכת השורשים, תורם לגידול זה במשטח הפעיל של השורשים במגע עם האדמה, הורס את חומרי החומוס של הקרקע. והופך אותם לתרכובות זמינות לעצים. הוא האמין כי מיקוריזה מגן על עצים מפני חומרים רעילים באדמה.

מגורים משותפים של שורשים עם פטריות גורם לצמיחה מהירה יותר של עצים. עוד בשנת 1902, G. N. Vysotsky מצא שבאזורי הערבות, שתילי אלון ואורן משתרשים טוב יותר וגדלים היטב אם קיים מיקוריזה על שורשיהם.

מחקרים מקומיים רבים, במיוחד לאחרונה, הראו זאת צמיחה נורמליתרוב מיני העצים - אלון, קרנית, עצי מחט בלתי אפשריים ללא מיקוריזה. Euonymus, שיטה, עצי פרי ועוד כמה מינים מתפתחים בדרך כלל ללא מיקוריזה. הם יכולים לגדול ללא מיקוריזה, אבל בכל זאת הוא נוצר על ידי טיליה, ליבנה, בוקיצה, רוב השיחים.

המיקורריזה קיבלה חשיבות רבה בקשר לייעור מגן בשדה, במיוחד בערבות, שבהן האדמה אינה מכילה מיקוריזה.

להצלחת ייעור הערבות, האירוע החשוב ביותר הוא הדבקה של אזורים זרועים במיקוריזה.

הפטרייה גם, כתוצאה מסימביוזה עם מערכת השורשים של צמח עצי, משתמשת ככל הנראה בכמה חומרים נטולי חנקן הנמצאים במערכת השורשים של צמח עצי.

צמחים עם מיקוריזה על השורשים הם צמחים מיקוטרופיים, צמחים ללא מיקוריזה הם אוטוטרופיים. מיקוריזה לא נמצאה בצמחי קטניות, אך נוצרים על שורשיהם גושים מיוחדים עם חיידקים מקבעים חנקן. אפר, פריבט, euonymus, skumpia, משמש, תות וצמחי עצים אחרים אינם יוצרים מיקוריזה, גם אם הם גדלים בתנאי יער.

מיני יער רבים (בוקיצה ובוקיצות אחרות, מייפל, טיליה, אלמון, אספן, ליבנה, אפר הרים, תפוח ואגס, ערבה, צפצפה וכו') יוצרים מיקוריזה בתנאי יער. בתנאים לא נוחים להתפתחות מיקוריזה, הם גדלים ללא מיקוריזה.

ברור כי הכרת הגורמים הללו נחוצה לעץ העץ בעת ביצוע עבודות יער, ובמיוחד באזורים שאינם יער, בהם יש צורך להוסיף אדמת מיקוריזה בעת גידול צמחים מיקוטרופיים במשתלה או ישירות באזורי שתילה או זריעה. .

כיום גדלים על אדמתנו כ-300 אלף מיני צמחים, מתוכם 90% (לפי מקורות אחרים, אפילו יותר) חיים בשיתוף פעולה הדוק עם פטריות, ואלה לא רק עצים ושיחים, אלא גם עשבי תיבול.

הקשר הזה של צמחים עם פטריות בעולם המדעי נקרא מיקוריזה (כלומר שורש פטריות; מיוונית. mykes- פטרייה, ריזה- שורש). נכון לעכשיו, רק חלק קטן מהצמחים (ואלה מינים בודדים ממשפחת האמרנט, האובך, המצליבים) יכולים להסתדר ללא מיקוריזה, בעוד שרובם מקיימים אינטראקציה עם פטריות במידה זו או אחרת.

יש צמחים שלא יכולים להסתדר בלי פטריות בכלל. לדוגמה, בהיעדר פטריות סימביונות, זרעי סחלב אינם נובטים. סחלבים לאורך כל חייהם ניזונים ממיקוריזה, אם כי יש להם מנגנון פוטוסינתטי והם יכולים לסנתז באופן עצמאי חומרים אורגניים.

הראשונים שהפנו את תשומת הלב לצורך בפטריות לצמחים היו יערנים. אחרי הכל, יער טוב תמיד עשיר בפטריות. הקשר של פטריות עם עצים מסוימים מצוין בשמותיהם - בולטוס, בולטוס וכו'. בפועל, יערנים נתקלו בכך רק במהלך ייעור מלאכותי. בתחילת המאה ה-20 נעשו ניסיונות לשתול יערות באדמות הערבות, במיוחד לנטיעת מינים יקרי ערך - אלונים ו עצים מחטניים. בערבות, מיקוריזה לא נוצרה על שורשי שתילי עצים, והצמחים מתו. חלקם מיד, אחרים כמה שנים לאחר מכן, אחרים יצאו מקיום אומלל. לאחר מכן הציעו המדענים, בעת השתילה, יחד עם שתילים, להכניס אדמת יער מהאזורים שבהם צמחו צמחים אלה. צמחים במקרה זה החלו לגדול הרבה יותר טוב.

אותו דבר קרה כאשר נשתלו עצים על ערמות פסולת, מזבלות במהלך פיתוח מרבצי עפרות ובמהלך השבת שטחים מזוהמים. כעת הוכח שהחדרה של אדמת יער (ועמה כתפיות פטרייתיות) משפיעה לטובה על שיעור ההישרדות של עצים צעירים ומהווה תנאי חשוב לגידולם המוצלח באזורים חסרי עצים. כמו כן, נחשפה האפשרות לעורר היווצרות מיקוריזה עקב פטריות מקומיות הקיימות בקרקעות, על ידי בחירת מספר שיטות אגרוטכניות (התרופפות, השקיה וכו'). כמו כן, פותחה שיטה להחדרת תרבויות טהורות של פטריות יוצרות מיקוריזה יחד עם שתילים וזרעים.

במבט ראשון, נראה כי פטריות חיות רק ביערות ובקרקעות עשירות בחומר אורגני. עם זאת, זה לא המקרה; הם נמצאים בכל סוגי הקרקעות, כולל מדבריות. יש מעט מהם רק בקרקעות שבהן נעשה שימוש לרעה בדשנים מינרליים ובקוטלי עשבים, והם נעדרים לחלוטין בקרקעות נטולות פוריות ומטופלות בקוטלי פטריות.

נבגי פטריות כה קטנים עד שהם נישאים על ידי הרוח למרחקים ארוכים. בתנאים נוחים, נבגים נובטים ומולידים דור חדש של פטריות. נוחים במיוחד להתפתחות פטריות הן קרקעות לחות עשירות בחומר אורגני.

האם כל הפטריות יכולות ליצור מיקוריזה, כלומר. לחיות עם צמחים? בין המגוון העצום של הפטריות (ולפי הערכות שונות יש 120-250 אלף מינים), כ-10 אלף מינים הם פיטופתוגנים, השאר הם פטריות ספרופיות ופטריות יוצרות מיקוריזה.

פטריות - ספרופיטים חיים בשכבת פני הקרקע, בין כמות גדולה של חומר אורגני מת. יש להם אנזימים מיוחדים המאפשרים להם לפרק פסולת צמחית (בעיקר תאית וליגנין), ובהתאם לספק לעצמם מזון. בקושי ניתן להפריז בתפקידן של פטריות ספרופיטים. הם מעבדים מסה עצומה של שאריות אורגניות - עלים, מחטים, ענפים, גדמים. הם יוצרים אדמה פעילים, שכן הם מעבדים כמות עצומה של צמחייה מתה. פטריות משחררות את פני האדמה ומכינות אותה להתנחלות של דורות חדשים של צמחייה. המינרלים המשתחררים נצרכים מחדש על ידי הצמחים. פטריות ספרופיטיות שופעות בפסולת יער, בביצות כבול, חומוס וקרקעות עשירות בחומר אורגני. קרקעות היער מחלחלות לחלוטין בתפטיר של פטריות אלה. אז, ב-1 גרם של אדמה, אורך ההיתפות של פטריות אלה מגיע לקילומטר או יותר.

לפטריות המיקוריזליות אין אנזימים כאלה, וזו הסיבה שהן לא יכולות להתחרות בפטריות שמפרקות צמחייה מתה. לכן, הם הסתגלו לדו קיום עם שורשי הצמחים, שם הם מקבלים את המזון שהם צריכים.

מהי מיקוריזה ואיזה פטריות יוצרות אותה? הפטרייה עם החוטים שלה (היפות) קולעת את השורש, ויוצרת שם מעין נדן בעובי של עד 40 מיקרון. החוטים הדקים ביותר נמתחים ממנו לכל הכיוונים, חודרים לאדמה עשרות מטרים מסביב לעץ. סוגים מסוימים של פטריות נשארים על פני השורש, אחרים גדלים בתוכו. אחרים מייצגים צורת מעבר המתווך ביניהם.

מיקוריזה, הקושרת את השורש, אופיינית לצמחי עצים ועשבים רב-שנתיים. היא נוצרת בעיקר על ידי פטריות כובע: בולטוס, בולטוס, פטריות פורצ'יני, רוסולה, ציפורן זבוב, ציפורן חיוור וכו', כלומר פטריות מאכל ורעילות לבני אדם. עבור צמחים, כל הפטריות שימושיות והכרחיות, ללא קשר לטעם שלהן. לכן, בשום אופן אסור להשמיד פטריות, כולל רעילות.

פטריות כובע, כגון פטריות צדפות, פטריות, שמפיניון, מטריות, חיפושיות זבל, הן ספרופיטים (כלומר, הן ניזונות מעץ, זבל או חומרים אורגניים אחרים), הן אינן יוצרות מיקוריזה.

הפטריות שאנו אוספים ביער הן גופי פרי של מיקוריזה. פטריות מזכירות מעט קרחון, שחלקו העליון מיוצג על ידי גופי פרי (פטריות במובן היומיומי), הנחוצים להיווצרות והתפשטות נבגים. החלק התת-ימי של הקרחון הוא מיקוריזה, הקושרת את שורשי הצמחים בחוטיו. לפעמים הוא נמתח לאורך עשרות מטרים. ניתן לשפוט זאת לפחות לפי גודל "טבעות המכשפות".

בפטריות אחרות, החודרות חודרות לרקמות ותאי השורש, ומקבלות לעצמן מזון משם. זה לא מתבצע ללא השתתפות המפעל, כי. במקרה זה, תהליך העברת חומרים מזינים קל יותר. בנוכחות פטריות כאלה, שורשי הצמחים עוברים שינויים מורפולוגיים משמעותיים, הם מסתעפים בצורה אינטנסיבית, ויוצרים בליטות וצמחים מיוחדים. זה מתרחש תחת פעולתם של חומרי גדילה המופרשים על ידי פטריות (אוקסינים). זהו הסוג הנפוץ ביותר של מיקוריזה בצמחים עשבוניים וחלקם עציים (תפוח, מייפל, בוקיצה, אלמון, לינגונברי, אברש, סחלב וכו').

צמחים מסוימים, כגון סחלבים, אברש, יכולים להתפתח בדרך כלל רק בנוכחות פטריות מיקוריזליות. באחרים (אלון, ליבנה, עצי מחט, קרן קרן) - מיקוטרופיה מתרחשת כמעט תמיד. ישנם צמחים (שיטה, טיליה, ליבנה, כמה עצי פרי, שיחים רבים) שיכולים להתפתח כרגיל גם עם פטריות וגם בהיעדרם. הדבר תלוי במידה רבה בזמינותם של חומרים מזינים באדמה; אם יש הרבה מהם, אז הצורך במיקוריזה נעלם.

נוצר קשר חזק בין הצמח לפטריות, ולעתים קרובות מאוד סוגים מסוימים של פטריות אופייניים גם לקבוצות מסוימות של צמחים. לרוב הצמחים המארחים אין התמחות קפדנית כלפי פטריות. הם יכולים ליצור מיקוריזה עם כמה מינים פטרייתיים. לדוגמה, בולטוס, פטריות פורצ'יני, פטריות אדומה, וולנושקה, פטריות חלב, רוסולה, ציפורן זבוב אדום ואחרות מתפתחות על ליבנה. על האספן - בולטוס, רוסולה, חזה אספן. על סוגים שונים של אשוח - חמאה, פטריות לבנה, קמלינה, מלפפון חמוץ צהוב, סוגי רוסולה וקורי עכביש, סוגים שונים של ציפורן זבוב. על האורן - פטריה לבנה, פטרייה פולנית, צלחת חמאה אמיתית, צלחת חמאה גרגירית, גלגל תנופה, רוסולה, קמלינה, ציפורן ציפורן. עם זאת, ישנם צמחים ש"משרתים" רק פטרייה אחת. לדוגמה, חמאת לגש יוצרת מיקוריזה רק עם לגש.

במקביל, יש גם מה שנקרא פטריות אוניברסליות (ביניהן, למרבה הפלא, ציפורן הזבוב האדום), המסוגלות ליצור מיקוריזה עם עצים רבים (מחטניים ונשירים), שיחים ועשבי תיבול. מספר הפטריות ש"משרתות" עצים מסוימים שונה. אז באורן יש 47 מינים, בליבנה - 26, באשוחית - 21, באספן - 8, ובטיליה - רק 4.

מדוע מיקוריזה שימושית לצמחים גבוהים יותר? התפטיר של הפטרייה מחליף את שערות השורש של הצמח. מיקוריזה היא, כביכול, המשך של השורש עצמו. כאשר מיקוריזה מופיעה בצמחים רבים, עקב חוסר הצורך, לא נוצרות שערות שורשים. כיסוי המיקוריז עם מספר רב של היפאות פטרייתיות המשתרעות ממנו מגדיל באופן משמעותי את פני השטח של קליטה ואספקה ​​של צמחים עם מים ומינרלים. לדוגמה, ב-1 ס"מ 3 מהאדמה המקיפה את השורש, האורך הכולל של חוטי המיקוריזה הוא 20-40 מטרים, ולעתים הם מתרחקים מהצמח לעשרות מטרים. פני השטח הסופגים של חוטי החוטים המסועפים של הפטרייה במיקוריזה גדולים פי 1000 משטח שערות השורש, מה שמגביר בחדות את מיצוי חומרי הזנה, כמו גם מים מהאדמה. בצמחי מיקוריז, נצפה חילוף אינטנסיבי יותר של חומרים מזינים עם האדמה. בכיסוי הפטריות מצטברים פנימה במספרים גדוליםזרחן, חנקן, סידן, מגנזיום, ברזל, אשלגן ומינרלים אחרים.

חוטים (היפות) של פטריות דקים הרבה יותר משערות שורש וגודלם כ-2-4 מיקרון. בשל כך, הם יכולים לחדור לנקבוביות של מינרלים בקרקע, שם יש כמויות זעירות של מים נקבוביות. בנוכחות פטריות, צמחים סובלים בצורת הרבה יותר טוב, מכיוון שפטריות מחלצות מים מהנקבוביות הקטנות ביותר, מהן הצמחים לא יכולים לקבל אותם.

היפאות פטרייתיות מפרישות חומצות אורגניות שונות (מאלית, גליקולית, אוקסלית) לתוך המדיום ומסוגלות להרוס מינרלים בקרקע, בפרט אבן גיר, שיש. הם קשים מדי אפילו למינרלים עמידים כמו קוורץ וגרניט. על ידי המסת מינרלים הם מפיקים מהם את היסודות המינרליים של תזונת הצמח, לרבות כגון זרחן, אשלגן, ברזל, מנגן, קובלט, אבץ ועוד. צמחים ללא פטריות אינם מסוגלים להפיק את היסודות הללו ממינרלים בכוחות עצמם. מינרלים אלו נמצאים במיקוריזה בשילוב עם חומרים אורגניים. בשל כך, מסיסותם פוחתת, והם אינם נשטפים מהאדמה. לפיכך, תזונה צמחית מאוזנת, הניתנת על ידי התפתחות המיקוריזה, מעוררת את התפתחותם ההרמונית, המשפיעה על הפריון ועל יכולת ההתנגדות. גורמים שלילייםסביבה.

בנוסף, היפאות פטרייתיות מספקות לצמחים ויטמינים, הורמוני גדילה, כמה אנזימים וחומרים אחרים שימושיים לצמחים. זה חשוב במיוחד עבור כמה צמחים (לדוגמה, תירס, בצל) שחסרות שערות שורשים. סוגים רבים של פטריות מיקוריזליות מפרישות אנטיביוטיקה ובכך מגנים על הצמחים מפני פתוגנים. באנטיביוטיקה הם מגנים על בית הגידול שלהם, ואיתו על שורש הצמח. פטריות רבות יוצרות ומשחררות חומרים מעוררי גדילה לסביבה, המפעילים את צמיחתם של שורשים ואיברים מעל פני הקרקע, מאיצים את תהליכי חילוף החומרים, הנשימה וכו'. כך הן מעוררות את שחרור חומרי ההזנה הדרושים להם על ידי צמח. כתוצאה מכך, פטריות עם תוצרי פעילותן החיונית מפעילות את פעילות מערכת השורשים של הצמחים.

ומה מקבלים פטריות בתמורה? מסתבר שצמחים תורמים עד 20-30% (לפי מקורות מסוימים, עד 50%) מהחומר האורגני המסונתז על ידם לפטריות, כלומר. הם מאכילים פטריות בחומרים קלים לעיכול. הפרשות שורש מכילות סוכרים, חומצות אמינו, ויטמינים וחומרים נוספים.

מחקרים הראו שפטריות מיקוריזה תלויות לחלוטין בצמחים שאיתם הם יוצרים מיקוריזה. ואכן, זה זמן רב ציין כי הופעת גופי פרי של פטריות מתרחשת רק בנוכחות צמחים - סימביונים. תופעה זו צוינה עבור רוסולה, קורי עכביש, ובמיוחד עבור פטריות צינוריות - פורצ'יני, בולטוס, בולטוס, פטריות זעפרן, ציפורן זבוב. ואכן, לאחר כריתת העצים נעלמים גם גופי הפרי של הפטריות הנלוות.

הוכח כי קיימים יחסים מורכבים בין פטריות וצמחים. פטריות עם הפרשותיהן מעוררות את הפעילות הפיזיולוגית של הצמחים ואת עוצמת ההפרשה של חומרים מזינים לפטריות. מאידך, ניתן לווסת את הרכב קהילת הפטריות בריזוספרה בשל חומרים המופרשים משורשי הצמחים. לפיכך, צמחים יכולים לעורר את הצמיחה של פטריות - אנטגוניסטים של phytopathogens. פטריות שמסוכנות לצמחים מעוכבות לא על ידי הצמחים עצמם, אלא על ידי פטריות אנטגוניסטים.

עם זאת, בקהילת הצמחים, כמו גם בקרב אנשים, יתכנו סכסוכים. אם זן חדש מוכנס לקהילת צמחים יציבה (בין אם בעצמה ובין אם נטועה בה), המיקוריזה השוררת בקהילה זו יכולה להיפטר מצמח זה. זה לא יספק לו חומרים מזינים. צמח מהמין הפוגעני הזה ייחלש בהדרגה ובסופו של דבר ימות.

אתה ואני שתלנו סוג של עץ ואנחנו מופתעים שהוא גדל גרוע, בלי לדעת על המאבק ה"סמוי". יש לזה משמעות אקולוגית מסוימת. מפעל חדש, לאחר שהתבסס בקהילה חדשה עבור עצמו, במוקדם או במאוחר "יביא" את המיקוריזה שלו, שתהווה אנטגוניסט לקיים. האם זה לא מה שקורה בחברה האנושית? הבוס החדש תמיד מביא את ה"צוות" שלו, שלרוב מגיע לעימות עם הצוות שהוקם.

מחקר נוסף הוביל להפתעות עוד יותר, תפקידה של המיקוריזה בקהילת הצמחים. מתברר כי ההיפיות של פטריות, המשתלבות זו בזו, מסוגלות ליצור את מה שנקרא "רשתות תקשורת" ולחבר בין צמח אחד למשנהו. צמחים בעזרת פטריות יכולים להחליף ביניהם חומרים מזינים וממריצים שונים. התגלתה מעין עזרה הדדית, כאשר צמחים חזקים יותר מאכילים את החלשים. זה מאפשר לצמחים, הנמצאים במרחק מסוים, לקיים אינטראקציה זה עם זה. צמחים עם זרעים קטנים מאוד זקוקים לכך במיוחד. השתיל המיקרוסקופי לא היה יכול לשרוד אם לא היה מטופל בהתחלה על ידי רשת אבות המזון הכללית. החלפת חומרים מזינים בין צמחים הוכחה על ידי ניסויים עם איזוטופים רדיואקטיביים. ניסויים מיוחדים הראו שצמחי שתילים הגדלים בזריעה עצמית ליד צמח האם מתפתחים טוב יותר מאשר מבודדים או מושתלים. ייתכן שהשתילים מחוברים לצמח האם באמצעות "חבל טבור" פטרייתי שדרכו מאכיל הצמח הבוגר את הנבט הקטן. עם זאת, זה אפשרי רק בביוצנוזות טבעיות עם קשרים סימביוטיים מבוססים.

ב"רשתות תקשורת" כאלה התקשורת היא לא רק טרופית, אלא גם אינפורמטיבית. מסתבר שצמחים מרוחקים זה מזה, עם השפעה מסוימת על אחד מהם, מגיבים להשפעה זו באופן מיידי ובאותו אופן. מידע מועבר באמצעות העברה של תרכובות כימיות ספציפיות. זה מזכיר קצת את העברת המידע דרך מערכת העצבים שלנו.

ניסויים אלו הראו כי הצמחים בקהילה אינם רק צמחים הגדלים זה לצד זה, אלא אורגניזם בודד, המחובר למכלול על ידי רשת תת-קרקעית של מספר רב של חוטים דקים מאוד של פטריות. צמחים "מעוניינים" בקהילה יציבה, המאפשרת להם להתנגד לפלישה של חייזרים.

לאחר הקריאה, מיד מתעורר רצון טבעי לשפר את חיי הגינה שלהם ו גידולי גננותדרך מיקוריזה. מה צריך לעשות בשביל זה? יש הרבה דרכים שונות, המהות שלו היא הכנסת כמות קטנה של אדמת "יער" למערכת השורשים של צמח תרבותי, שבה יש ככל הנראה פטריות מיקוריזליות. אפשר להכניס למערכת השורשים תרבית טהורה של פטריות מיקוריזליות, הזמינות באופן מסחרי, שהיא די יקרה. עם זאת, לדעתנו, הכי הרבה בצורה פשוטההבא בתור. אוספים כובעים של פטריות בשלות היטב (ישנות, תולעות), ורצוי סוגים שונים, כולל הבלתי אכילים. מניחים אותם בדלי מים, מערבבים אותם כדי לשטוף את הנבגים שעליהם, וגידולי גינה וגננות מושקים במים כאלה.

במהלך ביצוע הפרויקט נעשה שימוש בכספי תמיכת מדינה, שהוקצו כמענק בהתאם להוראת הנשיא. הפדרציה הרוסיתמיום 29 במרץ 2013 מס' 115-rp") ועל בסיס תחרות שנערכה על ידי אגודת הידע של רוסיה.

א.פ. סדצ'יקוב,
אגודת חוקרי הטבע במוסקבה
http://www.moip.msu.ru
[מוגן באימייל]

.
.
.

צפיות: 4831

21.03.2018

מדי שנה אוכלוסיית האנשים על פני כדור הארץ גדלה. אם דינמיקת הצמיחה לא תעבור שינויים כלשהם, אז אבן הדרך של 8 מיליארד תושבי כדור הארץ תתגבר כבר ב-2024, ומדענים מהאו"ם טוענים שבשנת 2100 אוכלוסיית העולם תהיה כבר 11 מיליארד (!) אנשים. לכן, בעיית הביטחון התזונתי כבר היום חריפה ביותר עבור האנושות.

טכנולוגיות המשמשות ב חַקלָאוּתכיום, ההתמקדות העיקרית היא בשימוש בזנים בעלי ביצועים גבוהים ובשימוש בדשנים ומעודדי צמיחה המיוצרים כימית. עם זאת, בעתיד הקרוב, כפי שרוב המדענים חוזים, תושג הגבול המקסימלי של יעילותם, כך שחקלאים ברחבי העולם עומדים היום בפני חיפוש אחר פתרונות חדשים ולא סטנדרטיים לבעיה.

אחד הפתרונות הללו מבוסס על שימוש ישיר ביכולות של המערכת האקולוגית של כדור הארץ, לרבות מיקרואורגניזמים חיים, חומרים אורגניים ומינרלים. אורגניזמים ופטריות מיקרוסקופיים נמצאים ממש מתחת לרגלינו, ויש להם פוטנציאל עצום להביא יתרונות אמיתיים והטבות כדאיות מבחינה כלכלית לחקלאות.

העובדה היא שכל הצמחים והפטריות הגבוהים קשורים זה בזה, שהם מרכיבים של מערכת טבעית אחת, ובכך יוצרים סוג של סימביוזה הממלאת תפקיד משמעותי בחיי רוב התרבויות.

מהי מיקוריזה?

מיקוריזה או שורש פטרייה הוא קשר סימביוטי של תפטיר פטרייתי עם שורשי צמחים גבוהים יותר. מונח זה הוצג לראשונה על ידי אלברט ברנהרד פרנק בשנת 1885.

כפי שהתברר, כ-90% מכל זני הצמחים הקיימים על פני כדור הארץ מכילים מיקוריזה על שורשיהם, אשר ממלא תפקיד משמעותי לצמיחתם ולהתפתחותם המלאה.

נכון לעכשיו, מדענים - אגרונומים מעלים תיאוריה מבוססת מדעית לגבי התוכן באדמה של חומר מיוחד גלומלין, שהוא אחד מזני החלבון הצמחי. כפי שהתברר, חומר זה מצטבר באדמה בדיוק בגלל פטריות מיקוריזליות. יתר על כן, ללא חומר זה, קיומם של צמחים הוא בדרך כלל בלתי אפשרי.

הודות למיקוריזה, פני השטח הסופגים של השורשים ברוב הצמחים גדלים עד פי 1000 (!). יחד עם זאת, פטריות אלו תורמות לשיפור משמעותי של הקרקע, מגדילות את נקבוביות שכבת הקרקע הפורייה ומשפרות את תהליך האוורור שלה.

העובדה היא שמערכת השורשים של הצמחים משחררת גלוקוז, המושכת סימביונים או פטריות היוצרות מיקוריזה. לוכדות ברגישות הפרשות סוכר, פטריות מתחילות לסבך את שורשי הצמחים עם ההיפיות שלהן, ליצור תפטיר, ואף להן יכולת לחדור לעומק התרבות. המשמעות של חדירה זו היא להיות מסוגלים להעביר חומרים מזינים זה לזה.

מתרבים על שורשי הצמחים, פטריות יוצרות מסה של חוטי ספיגה דקים בעלי יכולת לחדור לנקבוביות המינרלים הקטנות ביותר באדמה, ובכך להגביר את ספיגת חומרי המזון והלחות. באופן מפתיע, בסנטימטר מעוקב אחד יכול להיות מיקוריזה באורך כולל של חוטים עד 40 מטר (!).

חוטים אלה, הורסים מינרלים, מחלצים מהאדמה את המאקרו והמיקרו-אלמנטים היקרים ביותר (לדוגמה, זרחן), אשר מסופקים לאחר מכן לצמחים.

יחד עם זאת, תרבויות נגועות בפטרייה מסוגלות יותר להתנגד לזיהומים פתוגניים שונים, שכן מיקוריזות מעוררות את תפקודי ההגנה שלהן.

זנים של מיקוריזה

ישנם מספר זנים של מיקוריזה, אך ישנם שני סוגים עיקריים:

פנימי (אנדומיקורריזה).עם מיקוריזה פנימית נוצרות פטריות ישירות במערכת השורשים של הצמחים, ולכן השימוש באנדומיקוריזה יעיל יותר וכבר נעשה בו שימוש בחקלאות.

לרוב, סוג זה של מיקוריזה נמצא על עצי פרי גן מתורבתים (עצי תפוחים, אגסים וכדומה), ניתן למצוא אותו גם בגידולי פירות יער ודגנים, בחלק מסוגי קטניות וירקות (במיוחד בעגבניות ו חצילים). Endomycorrhiza אופיינית גם לרוב גידולי הנוי והפרחים.

חיצוני או חיצוני (אקטומיקורריזה).עם מיקוריזה חיצונית, הפטרייה קולעת את השורש מבחוץ, מבלי לחדור לתוכו, אלא יוצרת כמה תצורות סביב השורשים כמו כיסוי (מעטפת היפא).

סוג זה של סימביוזה פחות יעיל לשימוש חקלאי, שכן החלפת חומרי הזנה היא בעיקר חד כיוונית, שבה הפטרייה צורכת את הסוכרים (גלוקוז) המסונתזים על ידי הצמח. עקב פעולתם של הורמונים מיוחדים המופרשים מהפטרייה, שורשי צמחים צעירים מתחילים להסתעף ולהתעבות מאוד.

עם זאת, אקטומיקוריזה חיצונית מספקת לצמחים גם יתרונות מוחשיים, ועוזרת להם לשרוד בבטחה את תקופת החורף הקשה, שכן, יחד עם סוכרים, הפטרייה גם לוקחת עודף לחות מהצמח.

לרוב ניתן למצוא אקטומיקוריזה חיצונית ביערות (ביערות אלונים, חורשות ליבנה, ערבות, צפצפה, מייפל וכדומה, אך היא אופיינית במיוחד למיני צמחים מחטניים), שם פטריות יוצרות תפטיר צפוף סביב מערכת השורשים של עצים.

שלבי נביטה של ​​אנדומיקורריזה

בתחילה, נבגי פטריות יוצרים חיבורים מיוחדים למערכת השורשים של הצמחים בצורה של גידולים (כוסות יניקה), אשר נקראים אפרסורים. בהדרגה, מתצורות אלו, מתחילה לחדור היפא (תהליך מיוחד המגיע מהתפטיר) לתוך השורש. ההיפיות מסוגלות לחדור את האפידרמיס החיצוני, ובכך להיכנס לרקמות הפנימיות של מערכת השורשים, שם היא מתחילה להסתעף, ויוצרות תפטיר פטריות. לאחר מכן חודרים ההיפאות פנימה תאי צמחים, שבו נוצרים ארבוסקולים בצורה של ענפים מורכבים, שבהם מתרחשת חילוף אינטנסיבי של חומרים מזינים.

ארבוסקולות יכולות להתקיים מספר ימים, ואז להתמוסס, בעוד שבמקום היפאות ישנות, מתחילות להיווצר ארבוסקולות חדשות. תהליך זה מתוכנת, נשלט על ידי סט מיוחד של גנים, והוא מודל מערכת תורשתי האחראי על רבייה של מיקוריזה.

מיקוריזה בשירות האדם

בשל העובדה שלמיקוריזה יש השפעה חיובית על צמחים, התורמים לצמיחה ולהתפתחות המהירה שלהם, פטריות אלה משמשות יותר ויותר בחקלאות, גננות וייעור.

למרבה הצער, מדענים עדיין לא למדו כיצד לשלוט בהתנהגות של מיקוריזה, כך שהם עדיין אינם ניתנים לשינוי והם נשלטים בצורה גרועה. אף על פי כן, גם היום מיקוריזה משמשת באופן פעיל על ידי כמה חוות לתמיכה בצמיחה והתפתחות של צמחים (במיוחד צעירים).

פטריות Mycorrhiza משמשות גם על קרקעות מדוללות מאוד ובאזורים החווים בעיות קבועות עם מי השקיה. בנוסף, הם משמשים ביעילות באזורים שבהם התרחשו אסונות מעשה ידי אדם, שכן פטריות מתנגדות בהצלחה לזיהומים שונים, כולל רעילים במיוחד (לדוגמה, מיקוריזה מנטרלת בצורה מושלמת את ההשפעה השלילית של מתכות כבדות).

בין היתר, פטריות מסוג זה מקבעת בצורה מושלמת חנקן וממיסה זרחן, והופכת אותו לצורה נגישה יותר ונספגת היטב בצמחים. כמובן, עובדה זו משפיעה על התשואה של יבולים, יתר על כן, ללא שימוש בדשנים יקרים.

הבחינו כי צמחים שטופלו במיקוריזה נותנים שתילים ידידותיים יותר, מערכת השורשים שלהם מתפתחת טוב יותר, ואיכויות הצרכן וגדלי הפירות משתפרים. יחד עם זאת, כל המוצרים הם אך ורק ידידותיים לסביבה, טבעיים.

בנוסף, צמחים שטופלו במיקוריזה מראים עמידות לאורגניזמים פתוגניים.

נכון לעכשיו, יש הרבה תרופות המעבדות זרעי צמחים שמראים השפעה חיובית.

פטריות אנדומיקוריזה מצוינות לשיפור התזונה של ירקות, צמחי נוי ועצי פרי.

חשוב במיוחד הניסיון של גננים מארצות הברית, שבחרו בקרקע נטולת פוריות לחלוטין לנטיעת עצי פרי. השימוש בתכשירי מיקוריז אפשר למדענים, אפילו בתנאים כל כך לא נוחים, ליצור גן פורח במקום זה לאחר זמן מה.

תכונות מועילותמיקוריזה

חוסך לחות (עד 50%)

צובר מאקרו ומיקרו-אלמנטים שימושיים, המשפרים את הצמיחה וההתפתחות של צמחים

מגביר את עמידות הצמח לתנאי אקלים ומזג אוויר שליליים, וכן מתנגד למלחים ומתכות כבדות, ומיישר את הזיהום החזק של הקרקע עם רעלים

מגביר את הפרודוקטיביות, משפר את ההצגה והטעם של הפירות

עוזר להתנגד לפתוגנים שונים ואורגניזמים מזיקים (לדוגמה, הפטרייה יעילה נגד נמטודות). זנים מסוימים של פטריות יכולים לדכא עד 60 זנים של פתוגנים הגורמים לריקבון, גלד, חולה מאוחרת, fusarium ומחלות אחרות.

משפר את חסינות הצמח

עוזר להאיץ את תהליך הפריחה

מאיץ את תהליך ההישרדות של יבולים ויש לו השפעה חיובית על צמיחת המסה הירוקה

למעשה, מיקוריזה קיימת בטבע כבר 450 מיליון שנה ועדיין פועלת ביעילות ועוזרת לגוון נופים מודרנייםתרבויות.

מיקוריזה פועלת על עיקרון של משאבה, סופגת מים מהאדמה ומפיקה חומרים שימושיים מהאדמה, ובתמורה, מקבלת לעצמה פחמימות חיוניות. הנבגים שלו יכולים להתפשט עשרות מטרים, ולכסות שטח הרבה יותר גדול ממה שתרבויות קונבנציונליות יכולות להרשות לעצמן. לכן, הודות לשיתוף פעולה הדוק שכזה, צמחים נושאים פרי טוב יותר, מראים עמידות למחלות שונות, סובלים היטב תנאי מזג אוויר קשים וקרקעות דלות.

העתיד של המיקוריזה? הזמן יגיד.

על מנת לדמיין בצורה ברורה יותר כיצד נראית המיקוריזה של שורשי עצים, יש צורך להשוות את הופעת קצוות השורשים עם מיקוריזה עם הופעת שורשים בלעדיה. שורשיו של היבלת, למשל, נטולי מיקוריזה, מסתעפים בדלילות והם זהים לכל אורכם, בניגוד לשורשים של סלעים היוצרים מיקוריזה, שבהם קצוות המיקוריזה היונקים שונים מהגידול, ולא מהמיקוריזה. קצוות מציצת מיקוריזליים מתנפחים בצורת מועדון בקצה אלון, או יוצרים "מזלגות" אופייניים מאוד וקומפלקסים מורכבים שלהם, הדומים לאלמוגים, באורן, או בצורת מברשת באשוח. בכל המקרים הללו, פני השטח של קצוות היניקה גדלים מאוד תחת פעולת הפטרייה. לאחר ביצוע חתך דק בקצה המיקוריזאלי של השורש, אפשר להיות משוכנע שהתמונה האנטומית מגוונת אפילו יותר, כלומר, מעטפת ההיפיות הפטרייתיות הקושרות את קצה השורש יכולה להיות בעובי ובצבע שונים, להיות חלקה או רכה, המורכב מהיפות השזורות צפופות כאלה, הנותנות רושם של רקמה אמיתית או, להיפך, להיות רופפת.

קורה שהכיסוי אינו מורכב משכבה אחת, אלא משניים, הנבדלים זה מזה בצבע או במבנה. מה שנקרא רשת Hartig יכולה לבוא לידי ביטוי גם בדרגות שונות, כלומר היפאות שהולכות לאורך המרחבים הבין-תאיים ויוצרות ביחד באמת משהו כמו רשת. V הזדמנויות שונותרשת זו עשויה להתרחב ליותר או פחות שכבות של תאי פרנכימה שורשיים. ההיפיות של הפטרייה חודרות חלקית לתאי הפרנכימה של הפרה, אשר בולטת במיוחד במקרה של מיקוריזת אספן וליבנה, ומתעכלת שם חלקית. אך לא משנה עד כמה מוזרה התמונה של המבנה הפנימי של שורשי המיקוריזה, בכל המקרים ברור שההיפות של הפטרייה כלל לא נכנסות לגליל המרכזי של השורש ולמריסטם, כלומר לאזור זה של השורש. מסתיים במקום שבו, עקב חלוקת תאים מוגברת, השורש גדל. . כל המיקוריזות הללו נקראות אקטואנדוטרופיות, מכיוון שיש להן מעטפת שטחית עם היפאות הנמשכות ממנה, והן היפות העוברות בתוך רקמת השורש.

לא לכל מיני העצים יש מיקוריזה מהסוגים שתוארו לעיל. במייפל, למשל, המיקוריזה שונה, כלומר, הפטרייה אינה יוצרת כיסוי חיצוני, אך בתאי הפרנכימה ניתן לראות לא היפאות רצות בנפרד, אלא כדורים שלמים של היפות, הממלאים לרוב את כל החלל של הפרנכימה. תָא. מיקוריזה כזו נקראת אנדוטרופית (מיוונית "אנדוס" - בפנים, ו"טרופה" - תזונה) והיא אופיינית במיוחד לסחלבים. המראה של קצוות מיקוריזה (צורה, הסתעפות, עומק החדירה) נקבעת על ידי מיני העצים, ומבנה ומשטח הכיסוי תלויים בסוג הפטרייה שיוצרת מיקוריזה, וכפי שהתברר, לא אחת, אלא שתי פטריות יכולות ליצור מיקוריזה בו זמנית.

אילו פטריות יוצרות מיקוריזה ועם איזה גזע? לא היה קל לפתור את הנושא הזה. V זמן שונההוצעו שיטות שונות לכך, עד מעקב קפדני אחר מהלך ההיפיות הפטרייתיות באדמה מבסיס גוף הפרי ועד לקצה השורש. השיטה היעילה ביותר התבררה כזריעה בתנאים סטריליים של סוג מסוים של פטרייה באדמה שעליה גדל שתיל מזן עץ מסוים, כלומר, כאשר מיקוריזה סונתזה בתנאי ניסוי. שיטה זו הוצעה בשנת 1936 על ידי המדען השוודי E. Melin, שהשתמש בתא פשוט המורכב משני צלוחיות המחוברות זו לזו. באחד מהם גידלו שתיל אורן סטרילי והוחדרה פטרייה בצורת תפטיר שנלקחה מגוף פרי צעיר בנקודת המעבר של הכובע לגזע, ובשנייה היה נוזל לאדמה הדרושה. לַחוּת. לאחר מכן, מדענים שהמשיכו לעבוד על סינתזה של מיקוריזה ביצעו שיפורים שונים במבנה של מכשיר כזה, שאפשרו לערוך ניסויים בתנאים מבוקרים יותר ולאורך זמן ארוך יותר.

בעת שימוש בשיטת מלין, עד שנת 1953, הוכח בניסוי הקשר של מיני עצים עם 47 מיני פטריות מ-12 סוגים. עד כה, ידוע שמיקוריזה עם מיני עצים יכולה ליצור יותר מ-600 מיני פטריות מסוגים כמו ציפורן זבוב, חתירה, היגרופורים, חלק לקטי (למשל פטריות חלב), רוסולה וכו', והתברר כי כל אחד מהם יכול ליצור מיקוריזה לא עם אחד, אלא עם מיני עצים שונים. בהקשר זה, כל השיאים נשברו על ידי פטריית כיס, שיש לה סקלרוטיה, קונוקוק גרגירי, אשר בתנאי ניסוי יצר מיקוריזה עם 55 מינים של מיני עצים. ההתמחות הגדולה ביותר מאופיינת בחמאה תת-לרכית, היוצרת מיקוריזה עם לגש ועם אורן ארז.

סוגים מסוימים של פטריות אינם מסוגלים ליצור מיקוריזה - גובורושקי, קוליביה, אומפליה וכו'.

ועדיין, למרות התמחות רחבה כל כך, ההשפעה של פטריות יוצרות מיקוריזה שונות על צמח גבוה יותר אינה זהה. לכן, במיקוריזה של אורן עשב, שנוצרה על ידי צלחת החמאה, ספיגת זרחן מתרכובות שקשה להגיע אליהן מתרחשת טוב יותר מאשר כאשר ציפורן הזבוב משתתפת ביצירת המיקוריזה. ישנן עובדות נוספות המאשרות זאת. חשוב מאוד לקחת זאת בחשבון בפועל וכאשר מקבלים מיקוריזציה של מיני עצים עבורם פיתוח טוב יותריש צורך לבחור פטרייה כזו לגזע מסוים, שתהיה לה את ההשפעה המועילה ביותר עליה.

כעת הוכח כי מיקוריזלי-hymenomycetes אינם יוצרים גופי פרי בתנאים טבעיים ללא קשר עם שורשי עצים, אם כי התפטיר שלהם יכול להתקיים באופן ספרוטרופי. לכן עד עכשיו אי אפשר היה לגדל בערוגות פטריות חלב, פטריות, פטריות פורצ'יני, בולטוס ושאר סוגי פטריות מאכל יקרות ערך. עם זאת, באופן עקרוני זה אפשרי. מתישהו, גם בעתיד הלא רחוק, אנשים ילמדו לתת לתפטיר את כל מה שהוא מקבל מהחיים המשותפים עם שורשי העצים, ולגרום לו לשאת פרי. בכל מקרה, ניסויים כאלה נערכים בתנאי מעבדה.

באשר למיני עצים, אשוחית, אורן, לגש, אשוח, ואולי רוב עצי המחט האחרים נחשבים למיקוטרופיים מאוד, ואלון, אשור וקרנית ממינים נשירים. ליבנה, בוקיצה, לוז, אספן, צפצפה, טיליה, ערבה, אלמון, אפר הרים, דובדבן ציפורים הם מיקוטרופיים חלש. למיני עצים אלה יש מיקוריזה בתנאי יער טיפוסיים, אך בפארקים, בגנים, וכאשר גדלים כצמחים בודדים, ייתכן שאין להם זאת. במינים שגדלים במהירות כמו צפצפה ואקליפטוס, היעדר מיקוריזה קשור לעתים קרובות לצריכה מהירה של פחמימות הנוצרות במהלך צמיחה אינטנסיבית, כלומר, לפחמימות אין זמן להצטבר בשורשים, כלומר תנאי הכרחילהתיישבות הפטרייה עליהם והיווצרות מיקוריזה.

מהם היחסים בין המרכיבים במיקוריזה? אחת ההשערות הראשונות לגבי אופי היווצרות המיקוריזה הוצעה בשנת 1900 על ידי הביולוג הגרמני E. Stahl. זה היה כך: באדמה יש תחרות עזה בין אורגניזמים שונים במאבק על מים ומלחי מינרלים. זה בולט במיוחד בשורשים של צמחים גבוהים יותר ותפטיר של פטריות בקרקעות חומוס, שם יש בדרך כלל הרבה פטריות. אותם צמחים בעלי מערכת שורשים חזקה ותשדורות טובה לא סבלו הרבה בתנאים של תחרות כזו, ואלה עם מערכת שורשים חלשה יחסית ותחזוקה נמוכה, כלומר צמחים שלא הצליחו לספוג בהצלחה תמיסות קרקע, יצאו מהבעיה. יצירת מיקוריזה עם מערכת מפותחת בעוצמה של היפאות החודרות לאדמה ומגבירות את יכולת הספיגה של השורש. הנקודה הפגיעה ביותר של השערה זו היא שאין קשר ישיר בין ספיגת מים לספיגה של מלחים מינרלים. לפיכך, צמחי מים הנספגים במהירות ומתאדים במהירות אינם החמושים ביותר בתחרות על מלחים מינרליים.

השערות אחרות התבססו על יכולתן של פטריות לפעול עם האנזימים שלהן על מתחמי הליגנין-חלבון של הקרקע, להרוס אותם ולהפוך אותם לזמינים לצמחים גבוהים יותר. היו גם הצעות, אשר אושרו מאוחר יותר, כי הפטרייה והצמח יכולים להחליף חומרי צמיחה, ויטמינים. פטריות, כאורגניזמים הטרוטרופיים הזקוקים לחומר אורגני מוכן, מקבלים בעיקר פחמימות מצמח גבוה יותר. זה אושר לא רק על ידי ניסויים, אלא גם על ידי תצפיות ישירות. לדוגמה, אם עצים גדלים במקומות מוצלים מאוד ביער, מידת היווצרות המיקוריזה מופחתת מאוד, שכן לפחמימות אין זמן להצטבר בשורשים בכמות המתאימה. כך גם לגבי מיני עצים הגדלים במהירות. כתוצאה מכך, במטעי יער דלילים, המיקורריזה נוצרת טוב יותר, מהיר יותר ושופע יותר, ולכן תהליך היווצרות המיקוריזה יכול להשתפר במהלך דילול.

פטריות העוטפות את שורשי הצמח המארח דורשות פחמימות מסיסות כמקור לפחמן, ומבחינה זו הן נבדלות ממרבית קרוביהן החיים החופשיים, כלומר, הלא סימביוטיים המפרקים תאית. פטריות מיקוריזליות לפחות חלק מדרישות הפחמן שלהן מגיעות מהמארחים שלהן. התפטיר סופג חומרי הזנה מינרלים מהאדמה, וכיום אין ספק שהוא מספק אותם באופן פעיל לצמח המארח. במחקרים שמשתמשים בתוויות רדיואקטיביות, נמצא שזרחן, חנקן וסידן יכולים להיכנס לשורשים דרך היפאות של פטריות, ולאחר מכן לתוך היורים. למרבה ההפתעה, נראה שהמיקוריזה לא פחות יעילה ללא ההיפאות המשתרעות מ"מעטפת" התפטיר העוטפת את השורש. לכן, "המעטה" הזה עצמו חייב להיות בעל יכולות מפותחות לקלוט חומרים מזינים ולהעבירם לצמח.[ ...]

מגורים משותפים של מיקוריזה (סימביוזה) מועילים הדדית לשני הסימביונטים: הפטרייה שואבת חומרי הזנה ומים נוספים, בלתי נגישים, מהאדמה עבור העץ, והעץ מספק לפטרייה את תוצרי הפוטוסינתזה שלה - פחמימות.[ ...]

פטריות שנכנסות לסימביוזה איתן עצי יער, לרוב שייכים לקבוצת basidiomycetes - פטריות כובע, המשלבות מינים אכילים ובלתי אכילים. הפטריות שאנו אוספים בהתלהבות כזו ביער הן לא יותר מגופי פרי של פטריות הקשורות לשורשים. עצים שונים. זה מוזר שפטריות מיקוריזיות מסוימות מעדיפות סוג אחד של עצים, אחרים - כמה, והרשימה שלהן עשויה לכלול עצים מחטניים ועצים נשירים.[ ...]

סימביוזה מיקוריזלית "פטריות - שורשי צמחים" היא מנגנון הסתגלות חשוב נוסף שהתפתח כתוצאה מזמינות ביולוגית נמוכה של זרחן. המרכיב הפטרייתי של הסימביוזה מגדיל את פני השטח הסופגים, אך אינו מסוגל לעורר ספיגה על ידי השפעות כימיות או פיזיקליות. הזרחן של היפאות פטרייתיות מוחלף בפחמן המקובע על ידי הצמח הסימביוטי.[ ...]

מי שפטריות מיקוריזיות זקוקות לפחמימות מסיסות.[ ...]

פטריות כאב יכולות ליצור מיקוריזה עם מיני עצים אחד, כמה או אפילו רבים, לעיתים רחוקים מאוד זה מזה באופן שיטתי (למשל, עם עצי מחט ועצים נשירים). אבל לעתים קרובות נצפה שפטרייה ממין זה או אחר מוגבלת לעצים ממין אחד או סוג אחד בלבד: לגש, ליבנה וכו'. בתוך אותו סוג - למינים בודדים - הם בדרך כלל מתגלים כ"חסרי רגישות". אולם במקרה של הסוג אורן (רטיב) ישנה הסתגרות גדולה יותר לא לכל הסוג בכללותו, אלא לשני תת-הסוגים שלו: אורנים דו-מחטים (למשל אורן סקוטש) ואורן חמש מחטים ( למשל, ארז סיבירי). אי אפשר שלא לשים לב למקרים כאלה שבהם פטריות מיקוריזיות מסוימות, המבודדות משורשי עצים, יכולות כנראה להתפתח כספרופיטים, מסתפקות בהמלטה (מחטים נופלות, עלים, עצים רקובים) של אותם מיני עצים שאיתם הם בדרך כלל יוצרים היקוריזו. לדוגמה, נמצאה פטרייה לבנה על גבי סלע ענק ביער אורנים, בולטוס אסייתי (בן לוויה של לגש) - על גדם גבוה ורקוב של ליבנה הגדל ביער לגש.[ ...]

מ. צמחים ופטריות מיקוריזליות. יחסים אלה עם פטריות אופייניים לרוב המינים של צמחי כלי הדם (פריחה, ג'מנוזרעונים, שרכים, זנב סוס, אזובי מועדונים). פטריות מיקוריזליות יכולות לקלוע את שורש הצמח ולחדור לרקמות השורש מבלי לגרום לו נזק משמעותי. פטריות שאינן מסוגלות לפוטוסינתזה משיגות חומרים אורגניים משורשי הצמחים, ובצמחים, בגלל חוטי הפטרייה המסועפים, פני השטח הסופגים של השורשים גדלים מאות מונים. בנוסף, חלק מפטריות המיקוריזליות לא רק סופגות באופן פסיבי חומרים מזינים מתמיסת הקרקע, אלא גם פועלות בו זמנית כמפרקות ומפרקות חומרים מורכבים לחומרים פשוטים יותר. באמצעות מיקוריזה, חומרים אורגניים יכולים לעבור מצמח אחד למשנהו (מאותו מין או שונה).[ ...]

יש גם פטריות מיקוריזיות המתגוררות יחד עם שורשי צמחים גבוהים יותר. התפטיר של פטריות אלו עוטף את שורשי הצמחים ומסייע בהשגת חומרי הזנה מהאדמה. מיקוריזה נצפית בעיקר בצמחים עצים בעלי שורשים מוצצים קצרים (אלון, אורן, לגש, אשוח).[ ...]

אלו הן פטריות מהסוג Elaphomyces וכמהין (Tuber). הסוגים האחרונים יוצרים מיקוריזה עם צמחים עצים - אשור, אלון וכו'.[ ...]

במקרה של מיקוריזה אנדוטרופית, הקשר בין הפטרייה לצמח הגבוה מורכב אף יותר. בשל המגע הנמוך של ההיפיות של פטריית המיקוריזה עם האדמה, חודרת כך לשורש כמות קטנה יחסית של מים, כמו גם חומרים מינרליים וחנקניים. במקרה זה, חומרים פעילים ביולוגית כגון ויטמינים, המיוצרים על ידי הפטרייה, הופכים כנראה חשובים לצמח הגבוה יותר. בחלקה, הפטרייה מספקת לצמח הגבוה חומרים חנקניים, שכן חלק מההיפות של הפטרייה, הנמצאות בתאי השורש, מתעכל על ידם. הפטרייה מקבלת פחמימות. ובמקרה של מיקוריזה סחלב, הפטרייה עצמה נותנת פחמימות (בפרט סוכר) לצמח הגבוה יותר.[ ...]

כמעט כל סוגי העצים בתנאים רגילים חיים יחד עם פטריות מיקוריזה. התפטיר של הפטרייה עוטף את שורשי העץ הדקים בעזרת נדן, חודר לתוך החלל הבין-תאי. המסה של חוטי הפטרייה העדינים ביותר המשתרעת מרחק ניכר מנדן זה מבצעת בהצלחה את הפונקציה של שערות שורש, וסופגת את תמיסת האדמה המזינה.[ ...]

אחד המינים הנפוצים ביותר של סוג זה ושל המשפחה כולה הוא הפטרייה הלבנה (V. edulis, טבלה 34). היא בעלת הערך התזונתי ביותר מכל פטריות המאכל באופן כללי. יש לו כשני תריסר צורות, הנבדלות בעיקר בצבע גוף הפרי ובהסתגרות המיקוריזית למין עץ מסוים. הכובע לבנבן, צהוב, חום, צהוב-חום, אדום-חום או אפילו כמעט שחור. השכבה הספוגית בדגימות צעירות היא לבנה טהורה, מאוחר יותר צהבהבה וצהבהבה-זית. על הרגל יש תבנית רשת קלה. העיסה לבנה, לא משתנה בהפסקה. הוא גדל עם הרבה מיני עצים - מחטניים ונשירים, באזור האמצעי של החלק האירופי של ברית המועצות - לעתים קרובות יותר עם ליבנה, אלון, אורן, אשוח, אבל מעולם לא צוין בברית המועצות עם מין נפוץ כמו לֶגֶשׁ. בטונדרה הארקטית ובהרים צומחת מדי פעם עם ליבנה ננסית. המין הוא הולארקטי, אולם בתרבויות של מיני העצים המקבילים הוא מוכר גם מחוץ להולארקטי (לדוגמה, אוסטרליה, דרום אמריקה). הוא גדל בשפע במקומות. בברית המועצות, הפטרייה הלבנה חיה בעיקר בחלק האירופי, במערב סיביר, בקווקז. זה נדיר מאוד במזרח סיביר ובמזרח הרחוק.[ ...]

שורשי החגבים עבים ובשרניים, נסוגים במינים רבים. תאי קליפת השורש מכילים בדרך כלל פטריית מיקוריזה השייכת לפיקומיציטים. לשורשי המיקוריזה הללו אין שערות שורשים.[ ...]

תפקידה של מיקוריזה גדול מאוד ביערות גשם טרופיים, בהם ספיגת חנקן וחומרים אנאורגניים אחרים מתרחשת בהשתתפות פטריית מיקוריזה הניזונה מצפרוטרופים מעלי שלכת, גבעולים, פירות, זרעים וכו'. המקור העיקרי למינרלים כאן זה לא האדמה עצמה, אלא פטריות אדמה. חומרים מינרלים נכנסים לירוק ישירות מההיפות של פטריות מיקוריזליות. בדרך זו, מובטח שימוש רב יותר בחומרים מינרלים ומחזוריותם המלאה יותר. באופן בלתי אפשרי, מוסבר שרוב מערכת השורשים של צמחי יער הגשם נמצאת בשכבת פני הקרקע בעומק של כ-0.3 מ'.[ ...]

עוד יש לציין כי במטעי יער שנוצרו באופן מלאכותי ממין עץ כזה או אחר, המינים האופייניים במיוחד של פטריות מיקוריזיות הנלוות אליהם נמצאים לעתים רחוקים מאוד מגבולות התפוצה הטבעית שלהם. בנוסף למיני עצים, סוג היער, סוג הקרקע, תכולת הלחות שלו, החומציות וכו' [ ...]

הפטרייה האמיתית נמצאת ביערות ליבנה ואורן-ליבנה עם סבך טיליה. קבוצות גדולות("להקות"), מיולי עד ספטמבר. פטריית מיקוריזה חובה עם ליבנה.[ ...]

הדדיות היא צורה נפוצה של יחסים מועילים הדדיים בין מינים. חזזיות הן דוגמה קלאסית להדדיות. סימביונטים בחזזיות - פטריות ואצות - משלימים זה את זה מבחינה פיזיולוגית. ההיפיות של הפטרייה, הקושרות את התאים והחוטים של האצות, יוצרות תהליכי שאיבה מיוחדים, האוסטוריה, דרכן הפטרייה מקבלת חומרים המוטמעים באצות. אצות מקבלים מינרלים ממים. עשבים ועצים רבים קיימים בדרך כלל רק במגורים משותפים עם פטריות קרקע שמתנחלות על שורשיהן. פטריות מיקוריזליות מעודדות חדירת מים, חומרים מינרליים וחומרים אורגניים מהאדמה לשורשי הצמחים, כמו גם ספיגה של מספר חומרים. בתורם, הם מקבלים משורשי הצמחים פחמימות וחומרים אורגניים אחרים הנחוצים לקיומם.[ ...]

אחד האמצעים נגד החמצה של קרקעות היער הוא סגירתן בכמות של 3 t/ha כל 5 שנים. זה עשוי להיות מבטיח להגן על יערות מפני גשם חומצי בעזרת כמה סוגים של פטריות מיקוריזליות. הקהילה הסימביוטית של תפטיר פטרייתי עם שורש של צמח גבוה יותר, המתבטאת ביצירת מיקוריזה, יכולה להגן על עצים מפני ההשפעות המזיקות של תמיסות קרקע חומציות ואף ריכוזים משמעותיים של מתכות כבדות מסוימות, כמו נחושת ואבץ. לפטריות רבות היוצרות מיקוריזה יש יכולת פעילה להגן על עצים מפני השפעות הבצורת, אשר מזיקות במיוחד לעצים הגדלים בתנאים של זיהום אנתרופוגני.[ ...]

לאפורה של רוסולה (R. decolorans) יש כובע בהתחלה כדורי, כדורי, ואז משתטח, שטוח-קמור ומדוכא, צהוב-חום, כתום-אדמדם או צהבהב-כתום, פחות או יותר אדמדם, לילך או ורדרד לאורך הקצה, באופן לא שווה. דוהה, עם כתמים אדומים מפוזרים, קוטר 5-10 ס"מ עם קצה דק ומעט מפוספס. הצלחות נצמדות, לבנות ואז צהובות. פטריות אלו מצויות בעיקר ביערות אורנים מסוג אזוב ירוק. חובה כמו פטריות מיקוריזה עם אורן. הטעם מתוק, ואז חריף.[ ...]

רוב מרכיבי התזונה המינרלים נכנסים לאורגניזמים של היער ולכל הביוטה של ​​המערכת האקולוגית אך ורק דרך שורשי הצמחים. השורשים משתרעים לתוך האדמה, מסתעפים לקצוות דקים יותר ויותר, ובכך מכסים נפח גדול מספיק של אדמה, המספק משטח גדולספיגה של חומרים מזינים. שטח הפנים של שורשי הקהילה לא נמדד, וניתן להניח שהוא חורג משטח העלים. בכל מקרה, חומרים מזינים נכנסים לקהילה בעיקר לא דרך פני השטח של השורשים עצמם (ולא דרך שערות השורשים עבור רוב הצמחים), אלא דרך פני השטח של היפאות פטרייתיות, שדומיננטיות באופן משמעותי בשטחן. פני השטח של החלק הדומיננטי של השורשים הם מיקוריזאליים (כלומר, מכוסים בתפטיר פטרייתי שנמצא בסימביוזה עם השורש), וההיפות של פטריות אלו משתרעות מהשורשים אל האדמה; עבור רוב הצמחים היבשתיים, פטריות הן מתווכים בספיגת חומרי הזנה.[ ...]

תפקידן של מערכות אקולוגיות כולל קומפלקס של מאפיינים ייחודיים של חילוף חומרים - העברה, טרנספורמציה, שימוש והצטברות של חומרים אנאורגניים ואורגניים. ניתן לחקור כמה היבטים של חילוף חומרים זה באמצעות איזוטופים רדיואקטיביים, כגון זרחן רדיואקטיבי: תנועותיהם בסביבה המימית (אקווריום, אגם) מנוטרות. זרחן רדיואקטיבי מסתובב מהר מאוד בין המים והפלנקטון, חודר לאט יותר לצמחי החוף ובעלי החיים, ומצטבר בהדרגה במשקעי תחתית. כאשר מורחים דשני פוספט על אגם, חלה עלייה זמנית בתפוקתו, ולאחר מכן ריכוז הפוספטים במים חוזר לרמה שהיה לפני מריחת הדשן. העברת חומרים מזינים מפגישה את כל חלקי המערכת האקולוגית, וכמות החומרים התזונתיים במים נקבעת לא רק על ידי אספקתם, אלא גם על ידי התפקוד הכולל של המערכת האקולוגית במצב יציב. במערכת האקולוגית של היער, חומרים מזינים מהאדמה חודרים לצמחים דרך פטריות מיקוריזה ושורשים ומופצים לרקמות צמחים שונות. רוב חומרי ההזנה מגיעים לעלים ולרקמות אחרות קצרות מועד, מה שמבטיח שחומרי ההזנה חוזרים לאדמה לאחר זמן קצר ובכך משלימים את המחזור. חומרים מזינים נכנסים גם לאדמה ואל האדמה כתוצאה משטיפתם מעלי הצמחים. חומרים אורגניים נשטפים גם מעל פני העלים אל האדמה, ולחלקם יש השפעה מעכבת על צמחים אחרים. עיכוב כימי של צמחים מסוימים על ידי אחרים הוא רק אחד מהביטויים של ההשפעה האללוכימית, ההשפעות הכימיות של מינים מסוימים על אחרים. הגרסה הנפוצה ביותר של השפעות כאלה היא השימוש בתרכובות כימיות על ידי אורגניזמים להגנה מפני אויביהם. שלוש קבוצות רחבות של חומרים לוקחות חלק בחילוף החומרים של קהילות: חומרים מזינים אנאורגניים, מזון (להטרוטרופים) ותרכובות אללוכימיות.[ ...]

שרכים מודרניים, שההיסטוריה הגיאולוגית שלהם מתוארכת לקרבון (הסוג Permo-Carboniferous Psaronius - Rzagopshe - ואחרים). צמחים רב שנתיים משתנים מצורות קטנות לגדולות מאוד. הגבעולים הם קורפוס dorsiventral או גזעים פקעות עבים. הגבעולים בשרניים. בגבעולים, כמו באיברים וגטטיביים אחרים, יש צינורות ריר ליסיגניים גדולים, שהם אחד המאפיינים של המרתיואיסידים. בצורות גדולות נוצרת דיקטיוסטלה בעלת מבנה מורכב מאוד (המורכבת ביותר בסוג Angiopteris - Angiopteris). טרכיידים הם סקלריפורמים. בסוג Angiopteris, נצפית התפתחות חלשה מאוד של xylem משני. השורשים נושאים שערות שורשים רב-תאיות מוזרות. השורשים הראשונים שנוצרים מכילים בדרך כלל פטריית phycomycete מיקוריזית בקליפת העץ. עלים צעירים תמיד מעוותים בצורה ספירלית. אופייני מאוד הוא נוכחותם בבסיס העלים של שני עמודים עבים, המחוברים ביניהם על ידי גשר רוחבי מיוחד.[ ...]

יכולתם של צמחים ירוקים לבצע פוטוסינתזה נובעת מנוכחותם של פיגמנטים בהם. הקליטה המרבית של האור מתבצעת על ידי כלורופיל. פיגמנטים אחרים סופגים את השארית, הופכים אותו ל סוגים שוניםאֵנֶרְגִיָה. בפרח אנגיוספרם, עקב פיגמנטציה, ספקטרום השמש עם אורך גל מסוים נקלט באופן סלקטיבי. הרעיון של שתי פלזמות בעולם האורגני קבע מראש את המקור הסימביוטרופי של צמחים. אנדופיטים סימביוטיים מקבוצת הפטריות הלא מושלמים המבודדים מכל חלקי הצמחים מסנתזים פיגמנטים מכל הצבעים, הורמונים, אנזימים, ויטמינים, חומצות אמינו, שומנים ומספקים אותם לצמח במקום פחמימות שהתקבלו. העברה תורשתית של אנדופיטים מבטיחה את שלמות המערכת. לחלק מיני צמחים יש שני סוגים של פטריות אקטו-אנדופיטיות או פטריות וחיידקים, שהשילוב ביניהם מספק צבע פרח, צמיחה והתפתחות צמחים (Geltser, 1990).