Спецвозможности
Агробизнес

Преимущества применения эндомикоризных грибов в инокулянтах Rootella в условия водного дефицита

17.10.2019
692
Преимущества применения эндомикоризных грибов в инокулянтах Rootella в условия водного дефицита фото, иллюстрация

За последние 35 лет всемирная засуха вызвала снижение урожая кукурузы на 40% и на 21% - пшеницы (Daryanto, 2016). Конечно, то, что недостаток влаги отрицательно влияет на физиологию, развитие растений и количественные характеристики урожая - не новый факт.

 

 

 

 

 

Дефицит влаги является решающим фактором для урожайности растений на земном шаре, который вызывает ряд морфологических, биохимических, физиологических и молекулярных изменений, которые комплексно отрицательно влияют на продуктивность растений в целом. Однако в природе растения часто ассоциируются с микроорганизмами, которые могут модулировать реакции растений на дефицит воды. Среди них есть уже известные симбиотические арбускулярные (АБМ) или эндомикоризные грибы, способные образовывать симбиоз с примерно 80% сосудистых растений и примерно с 90% сельскохозяйственных растений. В течение последних десятилетий интерес ученых к раскрытию механизмов взаимодействия растений с микроорганизмами неуклонно растет. Исследование этой темы может помочь в разработке новых стратегий повышения урожайности и стрессоустойчивости сельскохозяйственных культур.
 
Международный научный сельскохозяйственный Volcani Center тоже не остался в стороне от решения проблемы водного дефицита. Микологи компании GroundWork BioAg создали линейку препаратов Rootella, имеющих в своем составе вид эндомикоризных грибов Glomus intraradices. Концентрации всех формуляций продуктов в них экстремально высоки - 20,8 тыс. пропагул на грамм. Пропагулы - это определенные с помощью нескольких микробиологических и гистологических тестов инфекционно-способные части гриба. То есть гифы, споры и инокулированные корни, способные образовывать новые колонии эндомикоризных грибов. Также стоит отметить, что штамм гриба Glomus intraradices в препаратах Rootella был выделен в естественных условиях израильской пустыне Негев, что способствует высокой эффективности прорастания гриба в засушливых регионах. Далее мы более подробно охарактеризуем основные особенности механизмов действия эндомикоризных грибов на физиологические процессы растений при недостатке влаги (Katalin Rosta, 2019).

Преимуществами ендомикоризы, способствующими повышению стрессоустойчивости растений к дефициту влаги, являются: усиленное усвоение воды и питательных веществ, изменения в физиологии растения-хозяина, например, повышение интенсивности фотосинтеза, осмотическая коррекция, воздействие на определенные фитогормоны и антиоксидантные системы (Ruiz-Lozano, 2018).

На рисунке изображены две основные стратегии, с помощью которых эндомикориза может индуцировать множество механизмов защиты в борьбе растений с засухой. Первой из них является стратегия смягчения влияния засухи, которая имеет отношение к косвенным преимуществам арбускулярных грибов и имеет такие элементы воздействия:

усиленное водоснабжение через разветвленную сеть гифов;
 
улучшенные свойства почвы благодаря эндомикоризным грибам, производящим гломалин, слизи и полисахариды, которые действуют на связывание частиц почвы (Kruger, 2012).
 
Второй стратегией является повышение устойчивости растения к засухе, что происходит под влиянием микоризы благодаря активизации следующих составляющих:
 
повышения интенсивности фотосинтеза;
 
более интенсивное поглощение воды, NPК, что способствует увеличению концентрации белка в растении в условиях засухи. Повышение скорости усвоения растениями азота (N) в засуху происходит в результате прямого поглощения гифами NO3- или NH4+;
 
фитогормональные изменения, проявляющиеся снижением концентрации абсцизовой кислоты и повышением концентрации ауксина, жасмоновой кислоты.
 
Стоит добавить, что фитогормоны важны сигнальными молекулами для взаимодействия между растениями и грибами (Ludwig-Muller, 2010). Изменения гомеостаза определенных растительных гормонов также влияют на устойчивость растений к абиотическим стрессам. Так, абсцизовая кислота (AБК) - это самый главный гормональный сигнал стресса, которая модулирует/влияет на коэффициент транспирации, гидропроводность корня и экспрессию аквапоринов (это трансмембранный белок, имеющий решающее значение при осморегуляции). Известно, что концентрация АБК повышается в тканях растений в условиях засухи, включая механизм закрытия устьиц и активацию защитных генов. Более низкая концентрация АБК была обнаружена в корнях и листьях микоризированных растений по сравнению с немикоризными растениями в условиях засухи (Sa`nchez-Romera, 2018).

Гормон роста ауксин является ключевым регулятором процессов инициации, роста и развития корневых волосков. В условиях засухи микоризация корневой системы высших растений вызывает экспрессию генов, ответственных за биосинтез IАА. Это приводит к значительно большему накоплению ауксина в корневой системе микоризованих растений и влияет на ее интенсивное развитие.

Эти результаты указывают на нейтрализацию эндомикоризными грибами абиотического стресса. Также одним из последствий засухи является синтез реакционноспособных видов кислорода и свободных радикалов в хлоропластах и ​​митохондриях. Избыточное количество последних приводит к окислительному стрессу из-за повреждения мембранных липидов, белков и нуклеиновых кислот и даже вызывает гибель клеток. Инокуляция растений микоризой в условиях засухи значительно повышает концентрацию антиоксидантов (глутатиона, аскорбиновой кислоты, алкалоидов, каротиноидов, токоферола и т.д.) в растительных клетках, страдающих от водного дефицита (Rahimzadeh, 2017).

 

Эндомикоризные грибы Glomus intraradices в препаратах Rootella обладают всеми вышеупомянутыми характеристиками и эффективно проявляют их в действии на сельскохозяйственные культуры. Способность выделенного компанией Groundwork BioAg штамма грибов прорастать в регионах с недостатком влаги является достаточно привлекательной для реалий украинского климата. Понимая проблемы сельского хозяйства нашей страны, компания Stoller Ukraine стала официальным партнером Groundwork BioAg.
 
Важно! Обработка семян озимых культур микоризным инокулянтом Rootella в условиях осеннего дефицита влаги обеспечит следующие преимущества:
 
равномерное прорастание семян;
 
повышение устойчивости культур к недостатку влаги;
 
усиление развития корневой системы;
 
интенсивное поглощение питательных веществ;
 
успешную перезимовку озимых культур.
 
Стоит отметить, что некоторые факторы пагубно влияют на микоризацию растений. Среди них:
 
использование системных фунгицидов; *
 
воздействие прямых солнечных лучей;
 
высокий уровень фосфорных удобрений или компоста;
 
неблагоприятные условия хранения инокулянта;
 
использование после указанного срока годности. Учитывая указанные выше основные преимущества микоризации в условиях недостатка влаги, обработка посевного материала ендомикоризнимы грибами является важным фактором сохранения потенциальной урожайности растений и обеспечения продукции высокого качества.
 
 
 
*Совместимость средств защиты растений с препаратами Rootella можно проверить на сайте компании Groundwork BioAg во вкладке Overview с помощью инструмента Compatibility Tool.

Интервью
В успехе совместной работы компании обычно значительная доля принадлежит ее руководителю и вдохновителю, который смог сплотить команду единомышленников, нацеленных на достижение желаемого результата.   Таков Ярослав Чабанюк - человек,... Подробнее
В марте Ассоциация «Укрсадпром» избрала нового председателя. Им стал Юрий Вахель. О себе он рассказывает, что «родом из маслично-зернового бизнеса»​. Сайт «Пропозиція» расспросил у нового председателя ассоциации о текущей ситуации с... Подробнее

1
0