Алелопатичні взаємовідносини мікроорганізмів і рослин

ВЗАЄМОДІЯ МІКРООРГАНІЗМІВ І РОСЛИН

1. Епіфітні мікроорганізми

2. Коренева зона рослин як специфічна еконіша ґрунтових мікроорганізмів.

3. Мікориза.

4. Алелопатичні взаємовідносини мікроорганізмів і рослин.

Взаємодія ґрунтових мікроорганізмів і рослин має як позитивні, так і негативні аспекти:

Позитивна дія:

- трансформація органічних решток,

- синтез гумусу,

- постачання рослинам біологічно активних сполук, що стимулюють їх ріст і розвиток,

- детоксикація органічних і неорганічних забруднень,

- синтез протимікробних речовин, які пригнічують розвиток фітопатоген-них мікроорганізмів.

Негативні аспекти

При порушенні функціонування біоценозів природними або антропогенними факторами (високі дози мінеральних добрив, засоби хімічного захисту рослин, порушення сівозмін або монокультура):

- змінюється рівноважний стан взаємовідносин між рослиною і мікроорганізмами

- прискорення деструкції гумусу,

- накопичення проміжних продуктів розкладу пестицидів,

- прояв фітотоксичності (ґрунтовтоми),

- активний розвиток фітопатогенних мікроорганізмів, які викликають масові захворювання рослин.

Поверхня надземних органів рослин є місцем мешкання різноманітних мікроорганізмів, які визначають як епіфітні, на поверхні листя — філосферні. Мешканцями філосфери є деякі молочнокислі бактерії, наприклад, Lactbacillus plantarum. Однак у складі мікрофлори філосфери можуть зберігатись і фітопатогенні мікроорганізми, тобто здатні спричиняти захворювання рослин.

Коренева зона рослин є специфічним місцеіснуванням ґрунтових мікроорганізмів. Розрізняють гістоферу - поверхневі тканини коренів, які заселені мікроорганізмами, ризоплану - грунт, який безпосередньо прилягає до коренів і вимірюється кількома міліметрами, ризосферу - ґрунт, віддалений від коренів на відстань не більше як на 0,5-1 сантиметри. Мікроорганізми ризосфери, в свою чергу, значно впливають на життєдіяльність рослин:

- забезпечуючи їх елементами мінерального та органічного живлення

- виробляють тіамін і низку інших вітамінів,

- синтезують амінокислоти, ферменти, антибіотики,

- розкладають органічні та мінеральні сполуки, сприяючи підвищенню ефективності використання рослинами мінеральних речовин грунту.

Таксономічний склад бактерій ризосфери характеризується значним різноманіттям. Виявлені представники родів Pseudomonas, Flavobacterium, Acetobacter, Vibrio, Erwinia, Bacillus та ін.

Оскільки рослини можуть поглинати азот лише у вигляді іонів амонію або нітратів, його нестача в ґрунті стає лімітуючим фактором. Мікроорганізми мають унікальну здатність фіксувати газоподібний атмосферний азот і перетворювати його на засвоювані рослинами сполуки.

Асоціативна азотфіксація

Близько 50 видів мікроорганізмів різних родів (Enterobacter, Flavobacterium та ін.) є симбіонтами не бобових культур. На відміну від симбіозу з бульбочковими мікроорганізмами у рослин при взаємодії з асоціативними азотфіксаторами на коренях відсутні морфологічно виражені структури.

Комплекс коренів рослин із грибами отримав назву мікориза (грибний корінь). Мікориза - це структурно оформлена за типом мутуалістичного симбіозу асоціація між коренями рослин і грибами, в якій ці організми співіснують у взаємозалежних і взаємовигідних відносинах.

За структурою розрізняють:

- ендотрофну,

- ектотрофну і

- перехідну екто-ендотрофну види мікоризи.

Алелопатичні взаємовідносини мікроорганізмів і рослин

Хімічний склад кореневих виділень формує взаємовідносини рослин між собою та ризосферною мікробіотою, специфічною для даного виду рослин.

Ці взаємовідносини називають алелопатичними. Алелопатичні дослідження в Україні почали активно розвиватися під керівництвом А.М. Гродзинського. До алелопатично активних речовин відносять фітогормони, ферменти, вітаміни, нуклеїнові кислоти, амінокислоти, вуглеводи, органічні кислоти, ліпіди.

Особливу увагу дослідників привертають до себе рослинні виділення інгібуючої дії, які називають колінами: терпеноїди, стероїди, органічні кислоти, фенольні сполуки, кумарини, алкалоїди, таніни, дубильні речовини, фітонциди, амінокислоти, поліпептиди, пурини, нуклеозиди, нафтохінони, антрахінони, корична кислота та ін.