РИЗОСФЕРА: КАРАКТЕРИСТИКЕ, МИКРОБИОЛОГИЈА И ЗНАЧАЈ - БИОЛОГИЈА - 2025

Рхизоспхере је зона земљишта које окружује корен биљке. И биологија и хемија тла утичу на овај корен. То подручје је широко приближно 1 мм и нема дефинисану границу, то је подручје на које утичу једињења која луче корен и микроорганизми који се хране једињењима.

Израз ризофера потиче од грчке речи рхиза која значи "корен" и "сфера која значи поље утицаја". Први научник Лоренз Хилтнер (1904) описао га је као "зону тла која је непосредно уз коријен махунарки и која подржава висок ниво бактеријске активности".

Састав ризосфере

Међутим, дефиниција ризофере се развила пошто су откривена друга физичка, хемијска и биолошка својства. На ризосферу су под великим утицајем корени биљака који подстичу интензивне биолошке и хемијске активности.

Организми који коегзистирају у ризосфери показују различите интеракције једни са другима и са биљкама. Ове интеракције могу утицати на раст широког спектра усева, због чега су ризосфере веома важне као замена за хемијска ђубрива и пестициде.

Карактеристике ризосфере

Танак је и подељен је у три основне зоне

Структурно гледано, ризофера је широка око 1 мм и нема оштре ивице. Упркос томе, у ризосфери су описане три основне зоне:

- Ендоризосфера

Састоји се од коријенског ткива и укључује ендодермис и кортикалне слојеве.

- Ризоплана

То је површина корена на којој се налазе честице тла и микроби. Сачињавају га епидермис, кортекс и слој слузавих полисахарида.

- Екторизосфера

То је најудаљенији део; то јест тло које је одмах поред корена.

У неким случајевима се могу наћи и други важни слојеви ризосфере, као што су микоризфера и ризоваин.

У ризосфери се ослобађају различита једињења

Током раста и развоја биљке, разним органским једињењима настају и ослобађају се ексудацијом, секрецијом и таложењем. Због тога је ризосфера богата храњивим тварима, у поређењу с остатком тла.

Коренски ексудати укључују аминокиселине, угљене хидрате, шећере, витамине, слуз и протеине. Ексудати делују као гласници који подстичу интеракцију између коријена и организама који насељавају тло.

Промени пХ земље око корена

Околина ризосфере обично има нижи пХ, са мање кисеоника и већим концентрацијама угљен-диоксида. Међутим, ексудати могу учинити тло у ризосфери киселијим или алкалнијим, овисно о храњивим састојцима које коријење узима из тла.

На пример, када биљка апсорбује азот у молекулама амонијума, она ослобађа јоне водоника који ће ризосферу учинити киселијом. Супротно томе, када биљка апсорбује азот у молекуле нитрата, ослобађа хидроксилне јоне који чине ризосферу алкалнијом.

Микробиологија

Као што је горе поменуто, ризофера је окружење са великом густином микроорганизама разних врста.

Ради бољег разумевања, микроорганизми ризосфере се могу сврстати у три велике групе, према деловању који изазивају на биљке:

Благотворни микроби

У ову групу се убрајају организми који директно поспјешују раст биљака - на пример, пружањем потребних хранљивих материја биљци - или индиректно, инхибирањем штетних микроба кроз различите механизме отпорности.

У ризосфери постоји стална конкуренција за ресурсе. Корисни микроби ограничавају успех патогена са неколико механизама: производњом биостатичких једињења (која инхибирају раст или умножавање микроорганизама), надметањем микрохрањивих састојака или стимулисањем имунолошког система биљке.

Цомменсал микроби

У овој се категорији налази највише микроба који не штете или не користе биљку или патогену. Међутим, комензални микроби вероватно до неке мере утичу на било који други микроорганизам, кроз сложену мрежу интеракција које би индиректно утицале на биљку или патоген.

Иако постоје специфични микроорганизми који су способни да заштите биљку (директно или индиректно) од патогена, на њихову ефикасност у великој мери утиче остатак микробне заједнице.

Дакле, комензални микроорганизми могу се ефикасно надметати са другим микроорганизмима, вршећи индиректно дејство на биљку.

Патогени микроби

Широк спектар патогена који се преносе у земљу може утицати на здравље биљака. Пре инфекције, ови штетни микроби се надмећу са многим другим микробима у ризфери због хранљивих материја и простора. Нематоде и гљивице су две главне групе биљних патогена.

У умереном поднебљу патогене гљиве и нематоде су агрономски важније од патогених бактерија, мада неки родови бактерија (Пецтобацтериум, Ралстониа) могу нанети знатну економску штету неким усјевима.

Вируси такође могу заразити биљке кроз коријење, али захтијевају да вектори као што су нематоде или гљивице уђу у коријенско ткиво.

Значај

Привлачи корисне микроорганизме

Висок ниво влаге и хранљивих материја у ризосфери привлачи много већи број микроорганизама него остали делови тла.

Нека једињења која се излучују у ризосфери потичу успостављање и ширење микробне популације, много веће у поређењу с остатком тла. Овај феномен је познат и као ефекат ризфере.

Нуди заштиту од патогених микроорганизама

Коријенске ћелије су под сталним нападом микроорганизама, због чега имају механизме заштите који гарантују њихов опстанак.

Ови механизми укључују излучивање одбрамбених протеина и других антимикробних хемикалија. Утврђено је да се ексудати у ризосфери разликују у складу са фазама раста биљке.

Штити коријење од исушивања

Неколико студија сугерира да је тло у ризосфери знатно влажније од остатка тла, што помаже у заштити коријена од исушивања.

Излучевине које коријени ноћу испуштају омогућавају ширење коријена у тлу. Када се знојење настави на дневном светлу, ексудати почињу да исушују и лепе на честице тла у ризосфери. Како се тло суши и смањује се његов хидраулични потенцијал, ексудати губе воду у тлу.

Референце

1. Берендсен, РЛ, Пиетерсе, ЦМЈ, & Баккер, ПАХМ (2012). Микробиом ризфере и здравље биљака. Трендови у биљној науци, 17 (8), 478-486.
2. Бонковски, М., Цхенг, В., Гриффитхс, БС, Алпхеи, Ј., & Сцхеу, С. (2000). Микроби-фауналне интеракције у ризосфери и ефекти на раст биљака. Европски часопис за биологију тла, 36 (3-4), 135-147.
3. Бринк, СЦ (2016). Откључавање тајни Ризосфере. Трендови у биљној науци, 21 (3), 169-170.
4. Десхмукх, П., & Схинде, С. (2016). Благотворна улога микофлоре ризфере у пољу пољопривреде: преглед. Међународни часопис за науку и истраживање, 5 (8), 529–533.
5. Мендес, Р., Гарбева, П., и Рааијмакерс, ЈМ (2013). Микробиом ризфере: Значај корисних за биљке, биљних патогених и хуманих патогених микроорганизама. ФЕМС Мицробиологи Ревиевс, 37 (5), 634–663.
6. Пхилиппот, Л., Рааијмакерс, ЈМ, Леманцеау, П. и Ван Дер Путтен, ВХ (2013). Враћање коријенима: микробна екологија ризосфере. Натуре Ревиевс Мицробиологи, 11 (11), 789–799.
7. Прасхар, П., Капоор, Н., и Сацхдева, С. (2014). Ризофера: Његова структура, разноликост и значај бактерија. Рецензије у науци о животној средини и биотехнологији, 13 (1), 63–77.
8. Сингх, БК, Миллард, П., Вхителеи, АС, и Муррелл, ЈЦ (2004). Откривање интеракције микроскопска култура: могућности и ограничења. Трендови у микробиологији, 12 (8), 386–393.
9. Вентури, В., Кеел, Ц. (2016). Сигнализација у ризосфери. Трендови у биљној науци, 21 (3), 187-198.
10. Валтер, Н., и Вега, О. (2007). Преглед корисних ефеката бактерија ризосфере на доступност хранљивих материја у тлу и унос хранљивих храњивих материја. Подаци Нал Агр. Меделлин, 60 (1), 3621–3643.