Преимущества применения эндомикоризных грибов в инокулянтах Rootella в условия водного дефицита

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).

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).

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.

 

 

равномерное прорастание семян;

 

повышение устойчивости культур к недостатку влаги;

 

усиление развития корневой системы;

 

интенсивное поглощение питательных веществ;

 

успешную перезимовку озимых культур.

 

 

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.