Studium vlivu mykorhizy na vývoj zeleninových plodin

Po dlouhou dobu zemědělská praxe zahrnovala používání velkého množství hnojiv a pesticidů k ​​dosažení vysokých výnosů. Ale použití velkého množství hnojiv se ukázalo jako nerentabilní. Typicky se ztratí 60 % až 90 % z celkového množství aplikovaného hnojiva a pouze zbývajících 10–40 % je absorbováno rostlinami[3]. Nepřetržité obdělávání stejných ploch navíc vede k vyčerpání půdy. Přebytečná chemická hnojiva znečišťují půdu a podzemní vody a splachy z polí se dostávají do vodních útvarů a způsobují nežádoucí změny ve vodních ekosystémech [3]. V tomto ohledu se v zájmu zajištění biologické bezpečnosti v poslední době praktikuje aplikace biohnojiv do půdy, která jsou uznávána jako alternativa k chemickým hnojivům pro zvýšení úrodnosti půdy a zvýšení výnosů plodin v podmínkách udržitelného zemědělství. Zajímaly nás léky, jejichž působení je založeno na interakci rostlin a hub. V tomto případě mezi nimi vznikají vzájemné vztahy, které tvoří mykorhizu – kořen houby. Houby získávají sacharidy z rostlin a rostlinám zase dodávají vodu a živiny, z nichž nejdůležitější jsou dusík a fosfor. Tyto přípravky se doporučují pro všechny zahradní a okrasné plodiny, protože podle vědců je více než 90 % rostlin mykorhizních [5]. Příklady symbiózy mezi houbami a dřevinami jsou všeobecně známé. V naší práci jsme se rozhodli ověřit, jak efektivní je použití mykorhizních přípravků u zeleninových plodin.

Účel studia:

Studium vlivu mykorhizy na růst a vývoj zeleninových plodin.

Cíle výzkumu:

1. Prostudujte si literární zdroje k výzkumnému tématu.
2. Seznamte se s agrotechnikou pro pěstování vybraných plodin pomocí mykorhizních hub.
3. Studovat účinnost použití mykorhizy na vývoj plodin na otevřené půdě (cibule, mrkev).
4. Studovat účinnost použití mykorhizy na vývoj skleníkových zeleninových plodin (rajčata).
5. Vypracovat praktická doporučení pro použití mykorhizy při pěstování zeleninových plodin.

1. 1. Výzkumná hypotéza:

   Použití mykorhizy při pěstování zelenin stimuluje jejich růst a vývoj a zvyšuje výnosy.

   1. Přehled literatury.
      1. Role mykorhizy v životě rostlin.

      Půda na naší planetě je bioinertní látka, která je výsledkem velmi dlouhého vývoje. Půda má jedinečnou vlastnost úrodnosti, ale není to pouze soubor látek, půda je komplexní biocenóza tvořená soužitím mnoha organismů včetně hub. Mykorhiza je interakce mezi kořenovým systémem rostliny a tenkými větvenými vlákny houby – hyfy. Doslova mykorhiza je kořen houby. Houby, které mohou vytvářet takové vztahy s rostlinami, se nazývají mykorhizní nebo mykorhizní houby. Interakce mezi kořenovým systémem rostliny a hyfami houby je příkladem mutualismu – oboustranně výhodné spolupráce. Během přibližně 450 milionů let se spojení mezi rostlinami a houbami natolik upevnilo, že jejich existence jedna bez druhé je prostě nemožná. Zároveň rostliny poskytují houbám organické sloučeniny, především sacharidy (cukry), a houby poskytují vodu a minerály z půdy. Vyšší i nižší odrůdy hub mohou tvořit kořeny hub. Mykorhiza je přítomna ve všech jehličnatých druzích, 70 % u jednoděložných rostlin a 80 % u dvouděložných rostlin. Vylučují protein glomalin, který má pozitivní vliv na úrodnost půdy a působí jako pufr, normalizující množství kyselin a solí v půdě. Glomalin zlepšuje strukturu půdy lepením jejích malých částic do globulí. Tento proces chrání půdu před vodní a větrnou erozí. Glomalin urychluje tvorbu humusu v půdě.

      Výhody takového partnerství mezi rostlinami a houbami jsou vzájemné. Kořenový systém rostliny je mnohem menší, na rozdíl od hyf tvořených mykorhizními houbami, které s nimi přicházejí do styku, a díky nimž rostlina dostává hodně živin a vody. Mykorhizní houby tím, že zvyšují vstřebávání fosforu a dalších živin, podporují zvýšenou fotosyntézu, zmírňují stres prostředí, zlepšují fixaci dusíku a zvyšují růst rostlin a výnos. Význam mykorhizy je zvláště velký v chudých půdách.

      V současné fázi vědeckého vývoje se tradiční zemědělské metody mění v agroekologické metody, které lépe zohledňují biologické mechanismy a chrání ekosystémy. Agroekologie podporuje zemědělské postupy využívající různé půdní mikroorganismy, z nichž jedním jsou arbuskulární mykorhizní houby (AMF). AMF jsou nejběžnější kořenově symbiotické houby rostlin a důležitý ekologický partner v agroekosystémech. Jsou považovány za klíčové organismy v ekosystémech, protože usnadňují příjem a přenos minerálních živin, jako je fosfor, dusík, síra, draslík, vápník, měď a zinek, z půdy do rostlin. Nicméně, ačkoli mykorhizní houby tvoří symbiózy s většinou rostlinných druhů, je dobře známo, že reakce na začlenění AMH se velmi liší mezi rostlinnými druhy a dokonce i kultivary v rámci druhu. Proto je nutné pečlivě studovat mechanismy interakce mezi houbami a rostlinami, abychom dosáhli maximálně oboustranně výhodné spolupráce.

      V současné době probíhá velké množství studií, které zkoumají vliv faktorů a podmínek na vznik rostlinné endomykorhizy. Je známo, že arbuskulární houby jsou povinné biotrofní organismy a předpokládá se, že se rozmnožují prostřednictvím spor, vezikul a hyf [3]. Za příznivých podmínek začnou v kořenech hostitelů klíčit spory a vytvářejí novou mykorhizní symbiózu. AMH hyfy pronikají do kořenových buněk a tvoří zvláštní „stromovité“ houbové struktury zvané arbuskuly, což jsou membránově vázané organely různých tvarů uvnitř nebo vně buněk. Pronikání mykorhizních hub do kořenových buněk je složitý a ne zcela pochopený proces, ale bylo zjištěno, že ke spojení mykorhizních hub s kořenovou epidermis dochází v důsledku sekrece kořenových polysacharidů.

      Absorpční kapacita mykorhizy je 10x účinnější než kořenové vlásky. Plísňové hyfy přesahují kořen rostliny, takže plocha kořenové výživy se zvětší 50krát, zatímco se zvýší imunita rostlin, zrychlí se kvetení a rostliny se po přesazení lépe zakoření. Houby mají schopnost přeměnit špatně rozpustné prvky do formy vhodné pro rostlinu. Zlepšuje se zejména příjem fosforu a draslíku do rostliny, které přímo ovlivňují plodnost a kvalitu plodů. Kromě výživy může rostlina přijímat biologicky aktivní látky produkované houbou; zvyšuje se koncentrace fytohormonů, což aktivuje růst rostlin. Kořeny s mykorhizou lépe odolávají různým chorobám; mykorhizace pomáhá rostlinám lépe snášet nepříznivé faktory prostředí, zejména sucho. V síti tenkých hyf se neustále hromadí vlhkost; houby samy vylučují enzymy, které tvoří hydrofilní vrstvu zadržující vlhkost.

      Bylo prokázáno, že mykorhiza zvyšuje imunitu rostlin. Kmeny mykorhizy vylučují enzymy a fytoncidy, které inhibují patogenní mikroflóru. Ani tak závažné choroby jako plíseň, fuzária, strupovitost nejsou pro rostlinu pod ochranou mykorhizy nebezpečné.

      Rozmanitost přípravků na bázi mykorhizy závisí na fyziologických vlastnostech hub tvořících mykorhizu, fyziologii hostitelských rostlin a jejich reakci na zavlečení hub. V současné době je na trhu dostatečné množství přípravků, které jsou podle vývojářů univerzální nebo vhodné pouze pro určité druhy plodin, jako je vřes, jehličnany, a také určené k použití v různých fázích pěstování plodin (poprašování semen, sadby, sázení a přesazování). Pestré je i složení nabízených přípravků. Z domácích přípravků jsou nejčastější mykorhizní přípravky vyráběné společností BashInkom Scientific and Production Company LLC [1].

      1) Lék „Biomicorrhiza“. Obsahuje spory houby Glomus. Určeno pro výsadbu a přesazování ovocných plodin (jabloně, švestky, hrušně, třešně), okrasných stromů a keřů (javor, jeřáb, túje, jalovec), bobulovin (hrozny, jahody, rybíz), květinových plodin (růže, pivoňka).

      2) Lék „Nurse Mycorrhiza“ nebo mycorrhiza „Universal“. Jedná se o biologický produkt pěstovaný v laboratorních podmínkách, jehož základem je směs podhoubí a spor endomykorhizních hub rodu Glomus (minimálně 2000 spor na 15 ml biologického produktu), mycelium černého lanýže a máslovníku sibiřského, kolonizované úlomky kořenů a rašelina. Přípravek obsahuje prvky mykorhizních hub a jimi kolonizované úlomky kořenů, což výrazně zvyšuje jeho účinnost a stabilitu. Nejúčinnější je mykorhiza, která se vyvíjí z živého mycelia, protože k růstu stačí mírně navlhčit. Přípravek obsahuje všechny potřebné živiny pro plný vývoj a růst rostliny, obohacený o vyvážený vitamínový a minerální komplex, makro- a mikroprvky. Používá se při setí semen květinových a zeleninových plodin v sazenicích nebo na otevřeném terénu. Při výsadbě sazenic zeleniny, bobulovin, květin, sazenic keřů, stromů, trávníků, okrasných plodin (kromě zelí a amarantu). Lék se podává jednorázově. Nepoužívejte v kombinaci s chemickými fungicidy. Současná aplikace minerálních hnojiv se nedoporučuje [3].

      3) Přípravek „Mykorhiza pro sazenice“. Používá se k namáčení semen, sběru sazenic a sázení sazenic do země.

      Nejjednodušší způsob, jak vypěstovat mykorhizu na vaší zahradě, je přinést houby z lesa. Většina z nich jsou mykorhizní – symbiotrofové. Jsou to všechny hřiby trubkovité – hřiby hřibovité, hřiby osika, hřiby březové, hřiby máslové; lamelární – russula, mléčné houby, šafránové klobouky, jeřabiny. Lanýže a smrže tvoří také mykorhizu [4]. Kloboučky hub se namočí na jeden den do nechlorované vody, pak se touto vodou zalije půda pod rostlinami a spory hub skončí v půdě. Pokud existují sušené houby, rozdrtí se na prášek, posypou se kolem rostlin, zalijí se a zamulčují.

      Některé domácí i zahraniční přípravky kromě mykorhizních hub obsahují nutriční základy, enzymy, huminové látky, prospěšné mikroorganismy: bakterie zlepšující vstřebávání minerálních látek z půdy, mikroskopické houby (Trichoderma), které urychlují rozklad organické hmoty a potlačují růst patogenní mikroflóry. V našem výzkumu jsme se rozhodli pro lék „Kormilitsa Mycorrhiza“, protože ke studiu vlivu mykorhizy na vývoj rostlin potřebujeme lék, který neobsahuje žádné další složky kromě houby mycorrhiza. Je důležité, aby byl přípravek používán nejen pro víceleté a dřeviny, ale také pro zeleninové plodiny.

      2.3.Technologie aplikace mykorhizních přípravků.

      Pěstování plodin vždy vyžaduje dodatečné hnojení. Ale ani včas aplikovaná hnojiva nejsou rostlinou vždy plně absorbována. Mykorhiza pomáhá rostlině efektivně vstřebávat hnojiva z půdy, což při aplikaci ušetří na jejich spotřebě. Rozhodli jsme se vyzkoušet, jak efektivně mykorhiza funguje.

      Vybrali jsme lék Kormilitsa Mycorrhiza (odůvodnění viz výše). Tento přípravek není nutné ředit vodou; aplikuje se za sucha při sázení nebo setí rostlin. Přípravek lze aplikovat při pěstování většiny zeleninových plodin: okurky, papriky, rajčata, lilek, mrkev, brambory, cibule, česnek, hrách a zelené plodiny[2]. Při výsadbě sazenic se přípravek aplikuje podle pokynů – 2 lžičky. na rostlinu v výsadbové jámě. Při setí a sázení zeleninových plodin rozhazujte do rýhy do hloubky setí v dávce 6 g (2 polévkové lžíce) na 1 m 2 . Nejprve je nutné zajistit dostatečnou vlhkost. Do výsadbových jam se nepřidávají minerální hnojiva a další přípravky na bázi mikroskopických hub. Droga se nepoužívá společně s chemickými fungicidy. Při zalévání rostlin nepoužívejte chlorovanou vodu; je vhodné zalévat dešťovou nebo kohoutkovou vodou, kterou je nutné nechat XNUMX hodin odstát.

      1. Výsledky praktického výzkumu.

      V našich experimentech jsme studovali vliv mykorhizy na vývoj běžných zeleninových rostlin různých čeledí: Umbelliferae (mrkev), Allium (cibule), Solanaceae (rajčata). V našich experimentech jsme použili lék „Kormilitsa mycorrhiza“ od společnosti „BashInkom“ (foto 1). Tento biopreparát obsahuje: mycelium a spory houby Glomus, úlomky kořenů kolonizované touto houbou a rašelinu.

      3.1. Studium účinnosti aplikace mykorhizy na vývoj cibule.

      Ke studiu vlivu mykorhizy na cibulovité plodiny jsme použili cibuli (čeleď cibule). Sadební materiál byl zakoupen v zahradním centru (sady cibule odrůdy Stuttgartenriesen). Experimentální a kontrolní pozemek byly vytyčeny ve vzdálenosti 3 m od sebe. Struktura půdy, vlhkost, složení a světelné podmínky jsou podobné. Na pozemcích byly vytvořeny brázdy pro výsadbu cibulovin. Na pokusném pozemku byl do rýh přidáván mykorhizní přípravek v dávce 6 g/m2 (2 vrchovaté polévkové lžíce). Poté byly cibule vysazeny a brázdy byly zalévány (foto 7). Jsou uvedeny pozorování vývoje cibule během sezóny tabulka 1.

      Tabulka 1. Růst a vývoj cibule v kontrolní a experimentální skupině

      Fyziologické změny s rostlinami

      Kontrolní skupina (30 ks.)

      „Biopreparát mykorhizy“, „biostimulátor mykorhizy“, „sestra mykorhizy“, „mykorhiza pro sazenice“, „silné přírodní antidepresivum pro rostliny“, „mykorhizní houby“, „dvojité kořeny“, „houbový kořen“ – všechny druhy přípravků, které si neuvidíte v zahradních obchodech na malých sáčcích s. čím?

      zázračný lék

      Jaká zázračná látka nebo hmota se pod tímto názvem prodává? Co je vlastně biohnojivo? Růstový stimulant? Mikroorganismy? Živé houby nebo jejich výtrusy?

      Podívejme se, co výrobci slibují v důsledku použití drogy:

      • zlepšení přežití rostlin až o 90 %,
      • stimulace tvorby kořenů,
      • optimalizace výživy,
      • ochrana před nemocemi a stresem,
      • adaptace na měnící se podmínky,
      • zvýšení produktivity.

      Opravdu zázračný lék! Ale přesto, co to je a „funguje to“ tak dobře?

      Bioinokulanty

      

      Sáčky nejsou „skutečným“ hnojivem, nejsou regulátory růstu ani adaptogeny – takové biologické produkty obsahují buď spórový prášek, nebo živé kultury houbových mikroorganismů prospěšných rostlinám (plus živný základ pro ně a balastní látky), někdy s úlomky jimi kolonizovaných kořenů.

      Není správné nazývat tento produkt „mykorhiza“, ale tak to v tomto marketingovém směru prostě je. Mykorhiza je symbióza houbového mycelia s kořeny vyšších rostlin (v překladu z řečtiny „mykorhiza“ znamená „kořen houby“).

      A mikroorganismy z obalů obchodů k jeho vzniku jen přispívají.

      • Správně se takové přípravky nazývají mikrobiologická (nebo mikrobiální) očkovadla nebo jednoduše bioinokulanty.

      Jaký je přínos mikroorganismů z „mykorhizních“ sáčků?

      

      Jak mohou prostřednictvím symbiózy zvýšit výnos, chránit před stresem a zlepšit tvorbu a přežití kořenů?

      Při vytvoření mykorhizního spojení vlákna houbového mycelia propletou kořeny rostlin (nebo dokonce proniknou do jejich mezibuněčného prostoru) – houby si tak zjednoduší přístup k potřebným látkám produkovaným kulturou symbiontů (zejména sacharidům, fytohormony a aminokyseliny).

      „Na oplátku“ houby udělují vodu a minerály, především sloučeniny fosforu, k dispozici pro absorpci a absorpci rostlinami. Kromě toho houba poskytuje kořenovému systému rostliny symbionta větší absorpční plochu, což je důležité zejména při růstu v chudé půdě.

      

      Díky této symbióze může rostlina přijímat mnohem více živin (zejména fosfátů) a vody a díky tomu se lépe cítit a aktivněji se vyvíjet. No a taková rostlina vyžaduje méně dodatečné zálivky a hnojení než obvykle – s výživou si nyní dobře poradí sama (teoreticky).

      Některé houby, které mohou tvořit mykorhizu, navíc vylučují do půdy speciální protein glomalin, který má pozitivní vliv na její strukturu a úrodnost. A tím, že endomykorhizní houby soutěží o stanoviště s kořenovými fytopatogeny, mohou potlačit svůj vývoj, což také není špatné, viďte.

      Z vyšších rostlin jsou takové symbiózy schopny všechny nahosemenné rostliny, asi 7 % jednoděložných a 80–90 % dvouděložných rostlin. Na straně hub jsou to různí zástupci askomycet, bazidiomycet a zygomycet (tedy jak nižších mikroskopických hub, tak vyšších hub, stejných, které si dáváme do košíků v lese).

      Existují houby, které jsou pro určité plodiny „více“ či „méně“ užitečné – ale drtivá většina výrobců jednoduše neuvádí, které mikroorganismy jsou v kýženém sáčku, a vystačí si s vágním pojmem „univerzální lék“. Ti nejzodpovědnější mohou uvést název houby v latině (což pomáhá málokterému letnímu obyvateli, ale v tomto případě si to můžete alespoň vygooglit) nebo do návodu přidat něco jako „nevhodné pro brukvovitou zeleninu“ – takže v každém případě Před zakoupením si pečlivě prostudujte popis na obalu.

      

      Mykorhizní činidla jsou obvykle kompatibilní s většinou minerálních hnojiv a stimulantů růstu a kvetení, ale kombinované použití s ​​jakýmikoli chemickými fungicidy je kontraindikováno.

      Tyto přípravky se používají pro předseťovou úpravu osiva, při výsadbě sazenic jakéhokoli druhu rostlin, od zeleniny a květin až po stromy (výjimkou je obvykle většina zástupců čeledi brukvovitých a Chenopoaceae), dále během vegetačního období dle dle návodu (např. při nabobtnání pupenů a/nebo po zežloutnutí listů) – potřebné množství přípravku jednoduše předem naředíme vodou.

      Pokud jde o bezpečnost použití takových „mykorhizních“ přípravků, neobsahují patogenní mikroorganismy, jsou biologicky odbouratelné a bezpečné pro lidi, hmyz a rostliny.

      Výhody sáčků s „mykorhizou“ tedy závisí na mnoha podmínkách – od typu a stáří vašich rostlin, které přípravkem „krmíte“, přes samotný druh plísní v balení a dokonce i složení a úroveň kyselosti. půda na místě (ne všechny houby se za určitých podmínek vyvíjejí stejně dobře).