Микроорганизмы, способствующие росту растений
- СТАТЬИ
- 20-09-2021, 16:36
- 578
- 0
- GREY
Микроорганизм, способствующий росту растений (PGPM) - это термин, который применяется ко всем микроорганизмам (например, бактериям, актиномицетам, грибам и водорослям), которые оказывают положительное влияние на рост растений за счет действия прямых или косвенных механизмов (например, минеральных питание, снижение содержания этилена, подавление болезней) . PGPM играют важную роль в устойчивом сельском хозяйстве. Они увеличивают урожайность различных культур, улучшают плодородие почвы, способствуют разнообразию и взаимодействию с другими полезными микроорганизмами, подавляют рост и инфекционное действие потенциальных патогенов и в целом поддерживают устойчивость систем. Стимулятор роста растений
Большинство исследований PGPM основаны на взаимодействии отдельных микроорганизмов с растениями, оценке различных параметров роста и здоровья растений, таких как длина или вес растения или его отдельных тканей, содержание хлорофилла или питательная ценность его тканей или плодов . Это привело к лучшему пониманию взаимодействий между растениями и микробами, но не учитывает «реальный» фактор этих взаимодействий в окружающей среде, где может существовать множество видов микробов. Например, один грамм почвы , как правило , содержит широкий спектр организмов, в том числе бактерии (~ 9 × 10 7 клеток на г), актиномицетов (~4 × 10 6 клеток на г), грибов (~2 × 10 5клеток на грамм), водорослей (3 × 10 4 клеток на грамм), простейших (∼5 × 10 3 животных на грамм) и нематод (∼3 × 10 1 животных на грамм). Из этого разнообразия организмов несколько видов могут занимать разные ниши и могут иметь место множественные взаимодействия. Растение влияет на взаимодействия в ризосфере, поскольку через экссудацию соединений (например, сахаров, аминокислот и органических кислот) возникают новые битвы за получение питательных веществ, колонизацию пространств и выживание. Было высказано предположение, что из-за множества взаимодействий, которые могут происходить, когда отдельные виды инокулируются в поле, положительные и последовательные результаты с точки зрения облегчения роста растений не всегда достигаются. Однако более устойчивые положительные результаты могут быть получены при инокуляции растений микробными консорциумами, содержащими два или более полезных микроорганизма.
После прорастания семян растения постоянно взаимодействуют с микроорганизмами, обитающими как под, так и над землей. Эти взаимодействия динамичны и изменяются в зависимости от микробной структуры, которая формируется на разных стадиях роста и развития растений. Частично эта динамика обусловлена летучими соединениями, выделяемыми надземными частями растения, а также корневыми выделениями, которые выделяются в почву, привлекая и структурируя определенный ризосферный микробиом. Другие абиотические факторы также могут влиять на взаимодействия, происходящие между почвенным микробиомом и растениями, включая температуру, доступность воды, pH и доступность питательных веществ. В естественных условиях, когда окружающая среда постоянно меняется, растения общаются с множеством видов микробов, и, в свою очередь, эти микробы общаются друг с другом, создавая сети, которые могут иметь благоприятные (или вредные) последствия для роста растений, таким образом формируя растение. микробиом.
Различные исследования показали, что микробные консорциумы в целом могут выполнять задачи лучше, чем отдельные штаммы. Это включает метаболизм комплексных соединений, проведение двух или более реакций, разложение растительных полимеров, таких как целлюлоза, и сохранение стабильности в изменяющейся окружающей среде. Некоторые из этих активностей не присущи ни одному микроорганизму; следовательно, использование микробных консорциумов необходимо.
Первые коммерческие биоинокулянты включали отдельные биологические агенты, такие как ризобиальные бактерии, которые могут образовывать клубеньки на корнях бобовых растений и в них связывать атмосферный азот, способствуя росту и развитию растений. К сожалению, эффективность этого типа биоинокулянта ограничена тем, что он может принести пользу только бобовым.
В некоторых случаях бобовые, такие как Phaseolus vulgaris (фасоль), культивируются совместно с небобовыми, такими как Cucurbita pepo (кабачки) или Zea mays (кукуруза). В этих случаях применение бактериального консорциума, такого как Rhizobium plus Pseudomonas или Bacillus , или бактериально-грибного консорциума, такого как Rhizobium plus Trichoderma или штамм микоризы, может принести пользу трем вышеупомянутым овощным культурам. Это увеличение роста растений может происходить за счет обеспечения лучшего снабжения усвояемыми питательными веществами (такими как P, Fe и N).
Биоинокулянты на основе микробных консорциумов могут включать бактерии разных видов, в то время как другие могут включать как полезные бактерии, так и грибы. Применение различных видов PGPM с различными механизмами действия должно обеспечить широкий спектр преимуществ для растения, включая прямую стимуляцию его роста и здоровья, а также увеличение продуктивности. Кроме того, можно ожидать снижения заболеваний, вызываемых патогенами.
