Mới

Kiểm soát bệnh phát sinh trong đất: Các sinh vật trong đất có thể gây hại cho cây trồng

Kiểm soát bệnh phát sinh trong đất: Các sinh vật trong đất có thể gây hại cho cây trồng


Bởi: Tonya Barnett, (Tác giả của FRESHCUTKY)

Đối với nhiều người làm vườn tại gia, không gì khó chịu hơn là mất mùa do không rõ nguyên nhân. Trong khi người trồng thận trọng có thể phát hiện chặt chẽ áp suất monitorinsect trong vườn có thể làm giảm sản lượng, thiệt hại do các điều kiện không nhìn thấy có thể khó chẩn đoán hơn. Hiểu rõ hơn về các sinh vật và mầm bệnh trong đất có thể giúp người trồng phát triển toàn diện về sức khỏe của đất và vườn.

Tác nhân gây bệnh trong đất là gì?

Tất cả các hệ sinh thái đất đều chứa các sinh vật sống trong đất khác nhau. Chỉ cho đến khi những sinh vật này trong đất có thể lây nhiễm cho cây trồng thông qua các điều kiện thích hợp hoặc tính nhạy cảm thì chúng mới bắt đầu gây ra các vấn đề cho cây trồng trong vườn.

Tác nhân gây bệnh là các sinh vật trong đất gây ra các vấn đề. Các bệnh do mầm bệnh truyền qua đất có thể ảnh hưởng đến cây trồng theo nhiều cách khác nhau. Trong khi các mầm bệnh trước khi xuất hiện có thể làm cho cây con chết đi hoặc không phát triển được, thì các sinh vật khác trong đất có thể gây ra các vấn đề trong vùng rễ hoặc các cây có lông quạ. Bệnh héo mạch máu của cây cũng có thể do nhiễm mầm bệnh từ đất.

Một khi các sinh vật trong đất lây nhiễm sang cây trồng, cây trồng có thể có hoặc không biểu hiện các dấu hiệu và triệu chứng của bệnh. Thông thường, sự phát triển nhanh chóng của chúng khiến người bệnh khó quan sát hoặc nhận biết cho đến khi tình trạng nhiễm trùng tiến triển không thể điều trị được.

Kiểm soát bệnh phát sinh trong đất

Chìa khóa để giảm thiểu trường hợp mầm bệnh gây hại trong vườn nhà là thực hiện các chiến lược kiểm soát bệnh truyền qua đất. Máy trồng có thể giúp giảm sự hiện diện của mầm bệnh truyền qua đất bằng cách mua cây trồng từ các trung tâm vườn uy tín hoặc vườn ươm trực tuyến.

Ngoài ra, điều cần thiết là thiết lập một quy trình bảo dưỡng vườn nhất quán. Cụ thể, điều này bao gồm việc loại bỏ và xử lý các nguyên liệu thực vật đã bị nhiễm bệnh trước đó. Bằng cách giữ cho khu vườn sạch sẽ và không có vật liệu thực vật mục nát, người trồng có thể giúp giảm số lượng mầm bệnh có thể xâm nhập quá nhiều trong đất. Làm sạch và khử trùng các dụng cụ làm vườn đã được sử dụng trên cây bị nhiễm bệnh sẽ làm giảm khả năng lây lan bệnh.

Để ngăn ngừa tốt nhất các bệnh do tác nhân gây bệnh trong đất gây ra, người trồng sẽ cần đảm bảo rằng cây trồng được tạo điều kiện tối ưu cho sự phát triển. Điều này có nghĩa là chúng sẽ nhận được đầy đủ ánh sáng mặt trời, thoát nước thích hợp và khoảng cách thích hợp. Mỗi yếu tố này sẽ là yếu tố then chốt trong khả năng di chuyển của mầm bệnh và lây nhiễm sang cây trồng trong vườn. Nói chung, những cây khỏe mạnh và cứng cáp sẽ ít có khả năng chống chọi với mầm bệnh trong đất hơn.

Bài viết này được cập nhật lần cuối vào

Đọc thêm về Đất, Sửa chữa & Phân bón


Hệ sinh thái của các bệnh lây truyền qua đất ở người

Năm Quốc tế về Đất, được Đại hội đồng Liên hợp quốc lần thứ 68 tuyên bố, nhằm mục đích nâng cao nhận thức về đất và nhiều dịch vụ hệ sinh thái quan trọng mà chúng cung cấp, bao gồm cung cấp thực phẩm, nhiên liệu và chất xơ, lưu trữ và lọc nước, điều hòa khí hậu và phân hủy chất thải. Tất cả các dịch vụ này là kết quả của vô số tương tác của các sinh vật trong đất, bao gồm vi khuẩn, vi khuẩn cổ, động vật nguyên sinh, nấm và động vật đất. Hoạt động của những sinh vật này rất quan trọng đến mức có thể sẽ không có sự sống trên mặt đất, và chắc chắn không có sự sống của con người, nếu không có sự sống trong đất. Chính vì điều này mà bạn nên đọc bài viết về các bệnh lây truyền qua đất cho con người sau đây.

Dầu S rất quan trọng đối với sự tồn tại của con người và phần lớn các sinh vật cư trú trong đó hoạt động vì lợi ích của chúng ta. Tuy nhiên, đất cũng chứa đựng một số ít sinh vật - một số sinh vật gọi đất là nhà của chúng, trong khi những sinh vật khác đi qua nó một cách thoáng qua - có khả năng gây bệnh cho người: đây là những mầm bệnh và ký sinh trùng từ đất. Những sinh vật này thực sự đại diện cho một nhóm tương đối ít được nghiên cứu, Tổ chức Y tế Thế giới vẫn chưa công nhận các bệnh lây truyền qua đất ở người là một nhóm riêng biệt (ngoại trừ giun sán lây truyền qua đất), ví dụ như đối với các bệnh truyền qua thực phẩm hoặc bệnh lây truyền từ động vật sang người. . Tuy nhiên, những căn bệnh này gây ra tỷ lệ tử vong và tỷ lệ mắc bệnh đáng kể trên toàn thế giới. Có thể giảm thiểu sự cố của những căn bệnh như vậy thông qua việc tăng cường hiểu biết về hệ sinh thái, vai trò và sự tồn tại của chúng trong đất, và các thực hành quản lý đất có thể làm trầm trọng thêm hoặc giảm tỷ lệ lây nhiễm.

Phân nhóm các bệnh truyền qua đất

Hiện không có danh sách toàn diện, được quốc tế công nhận nào phân loại các bệnh lây truyền qua đất cho con người. Một phần khó khăn trong việc biên soạn danh sách như vậy là nhiều mầm bệnh có thể được truyền qua đất nếu chúng tiếp xúc với vật chủ truyền bệnh trong một khoảng thời gian ngắn thích hợp. Ví dụ, về mặt lý thuyết, bệnh sởi có thể gây nhiễm trùng từ các bề mặt, bao gồm cả bề mặt đất, trái ngược với việc lây truyền trực tiếp qua không khí. Tuy nhiên, vì đã giảm 30-70% các hạt vi rút sống sót trong phút đầu tiên khi chúng ở bên ngoài vật chủ, nên việc lây nhiễm theo con đường như vậy là khó có thể xảy ra - trong một khoảng thời gian ngắn như vậy, vật chủ truyền nhiễm có khả năng vẫn còn hiện diện. ở vùng lân cận và lây nhiễm từ chúng là một con đường dễ xảy ra hơn. Để bao gồm tất cả các bệnh như vậy dưới thuật ngữ chung là 'các bệnh do con người truyền qua đất' dường như là không có ích. Do đó, trong một báo cáo cho Ủy ban Châu Âu vào năm 2011, chúng tôi đã đề xuất một định nghĩa về các bệnh lây truyền qua đất ở người là ‘. các bệnh ở người do bất kỳ mầm bệnh hoặc ký sinh trùng nào, sự lây truyền có thể xảy ra từ đất, ngay cả khi không có các cá thể truyền nhiễm khác '. Trong cùng một báo cáo, chúng tôi đã xác định được 39 bệnh xảy ra trên toàn cầu và phù hợp với các tiêu chí này (xem phần Đọc thêm).

Từ quan điểm sinh thái, rõ ràng là các sinh vật gây bệnh đã được xác định có thể được phân loại thành hai nhóm. Một số sinh vật là sinh vật đất thực sự ở chỗ chúng có khả năng hoàn thành vòng đời của mình trong đất (hoặc có khả năng ở giai đoạn thủy sinh hoặc bán thủy sinh) mà không cần phải lây nhiễm sang người (hoặc bất kỳ vật chủ nào khác). Do đó, chúng tôi đặt tên chúng là sinh vật gây bệnh (từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là 'đất thật') là sinh vật gây bệnh (EPO). Nhóm này bao gồm hầu hết các vi khuẩn và tất cả các nấm gây bệnh. Đây là những mầm bệnh cơ hội thường chỉ lây nhiễm cho những người nhạy cảm, chẳng hạn như những người bị suy giảm miễn dịch, hoặc những người đã tiếp xúc nhiều lần hoặc nhiều với những sinh vật đó.

Nhóm thứ hai bao gồm các mầm bệnh bắt buộc có khả năng tồn tại trong đất trong một thời gian dài trước khi lây nhiễm sang người tiếp xúc với đất bị ô nhiễm. Tuy nhiên, chúng không thể hoàn thành toàn bộ vòng đời của chúng trong đất, chúng không phải là sinh vật đất thực sự. Chúng có thể được gọi là mầm bệnh / ký sinh trùng truyền qua đất (STPs).

Như thường thấy với thế giới tự nhiên, sự phân loại chặt chẽ có những hạn chế của nó. Thay vào đó, một hệ thống có khả năng tồn tại với một số sinh vật trùng lặp giữa hai nhóm (ví dụ, giun lươn và giun đũa). Tuy nhiên, sự phân biệt như vậy rất hữu ích vì nó làm nổi bật các lĩnh vực cần nghiên cứu thêm và hỗ trợ việc giải thích dữ liệu dịch tễ học, ví dụ, có khả năng lây nhiễm bởi EPO đến từ đất nhưng với STP thì điều này ít chắc chắn hơn nhiều. Việc xem xét này rất quan trọng để điều tra xem liệu một phương thức quản lý đất cụ thể có tăng cường hoặc giảm thiểu tỷ lệ lây nhiễm qua đất hay không.

Tác hại của con người so với suy thoái đất

Sự phân biệt giữa các bệnh do con người gây ra trong đất dựa trên lịch sử cuộc sống có thêm tiện ích vì có khả năng EPO cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái như phân hủy chất hữu cơ, có khả năng xử lý chất ô nhiễm hoặc ảnh hưởng đến độ nhạy cảm của đất đối với xói mòn trong đất. Do đó, việc giảm bớt sự phong phú của các sinh vật này trong đất có thể có những tác động tiêu cực như làm tăng cường sự suy thoái đất. Sự cân bằng giữa việc tăng cường sức khỏe con người và ngăn ngừa suy thoái đất sẽ cần được xác định và định lượng trên cơ sở địa phương. Ngược lại, có khả năng các STP sẽ tương tác ít hơn với việc cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái vì các sinh vật này có khả năng ở dạng không hoạt động hoặc chỉ có các hoạt động hạn chế khi ở trong đất. Do đó, vẫn cần phải xác định cách thức đất đai hoặc các hoạt động nông nghiệp có thể làm giảm sự phong phú của STP trong đất, hoặc khoảng thời gian mà những sinh vật đó vẫn tồn tại. Công việc như vậy có thể cho phép phát triển các phương pháp quản lý đất ngăn chặn STPs sao cho việc thực hiện chúng có thể có tác động tích cực đến sức khỏe con người, tốt nhất là với những tác động tối thiểu về suy thoái đất.

Khả năng tồn tại và duy trì độc lực của mầm bệnh bên ngoài vật chủ của chúng phụ thuộc vào một số yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, tia UV và độ pH. Có thể kiểm soát một số yếu tố này thông qua các hoạt động quản lý đất đai. Ví dụ, các lớp bề mặt của đất trồng trọt có xu hướng khô nhanh hơn các lớp đất không được canh tác, điều này có thể khiến các hạt đất và các mầm bệnh truyền qua đất bị thổi bay xung quanh. Hiện tại, tầm quan trọng của từng yếu tố đối với sự tồn tại của mầm bệnh trong đất vẫn chưa được hiểu rõ mặc dù nhiệt độ thường được cho là yếu tố quan trọng nhất để mô hình hóa tỷ lệ phân hủy của vi sinh vật đối với những vi khuẩn không có khả năng tái tạo trong môi trường (tức là STPs). Hơn nữa, tương tác giữa các yếu tố này rất phức tạp. Ví dụ, độ ẩm đất tăng lên có thể gây ra và bị ảnh hưởng bởi sự gia tăng sự tồn tại và hoạt động của các vi sinh vật trong đất. Độ ẩm của đất giảm đã được chứng minh là làm tăng sự lây truyền của một số mầm bệnh từ đất bằng cách tăng lượng bụi có sẵn mà mầm bệnh có thể phát tán. Thảm thực vật, chẳng hạn như cây che phủ, có khả năng dẫn đến giảm tỷ lệ nhiễm bệnh do giảm xói mòn do gió, nhưng tán cây cũng sẽ làm giảm lượng tia cực tím đến bề mặt đất, do đó có khả năng làm tăng tỷ lệ sống sót của mầm bệnh trên bề mặt đất.

BỘ PHẬN KẾ HOẠCH ELECTRON CÓ MÀU SẮC CỦA BACILLUS SP. VI KHUẨN ĐẤT. CÁC VI KHUẨN TÍCH CỰC NÀY LÀ SAPROTROPHS, CÁC HỮU CƠ ĐƯỢC THỨC ĂN VÀ PHÁT TRIỂN TRÊN VẬT LIỆU HỮU CƠ ĐÃ CHẾT VÀ QUYẾT ĐỊNH. CHÚNG LÀ MỘT PHẦN CỦA SINH THÁI ĐA DẠNG CỦA CÁC HỮU CƠ VI SINH TRONG ĐẤT CÓ VAI TRÒ VAI TRÒ TRONG VIỆC KHAI THÁC VÀ TÁI TẠO VẬT LIỆU HỮU CƠ.

Suy thoái đất thông qua các quá trình như xói mòn, mất cấu trúc đất, sa mạc hóa, xới đất quá mức và các hoạt động khai thác đất có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe con người theo một số cách. Sự suy thoái như vậy dẫn đến giảm năng suất cây trồng nhưng cũng có khả năng làm tăng sự lây nhiễm từ đất vì các sinh vật truyền bệnh xâm nhập vào không khí trên đất bị xói mòn, hoặc mầm bệnh tồn tại lâu hơn trong đất làm giảm đa dạng sinh học. Như vậy, có một mối liên hệ rõ ràng giữa đất 'lành mạnh' và con người khỏe mạnh và điều quan trọng là mối liên hệ này được công nhận để chúng ta có thể tối đa hóa lợi ích và giảm thiểu rủi ro khi chúng ta sử dụng nguồn tài nguyên cơ bản, mang lại sự sống và không thể tái tạo. đó là đất.

SIMON JEFFERY

Khoa Chất lượng Đất, Đại học Wageningen, PO Box 47, 6708 PB Wageningen, Hà Lan
[email được bảo vệ]

WIM H. VAN DER PUTTEN

Khoa Sinh thái trên cạn của Viện Sinh thái Hà Lan và Phòng thí nghiệm về tuyến trùng của Đại học Wageningen. PO Box 50, 6700 AB Wageningen, Hà Lan
[email được bảo vệ]

ĐỌC THÊM

Jeffery, S. & van der Putten, W. (2011). Các bệnh lây truyền qua đất ở người. Ủy ban Châu Âu, 24893 EUR EN - 2011.

Hình ảnh: Xói mòn đất. Nhà khoa học về đất thực hiện các bài đọc từ một khu vực của cánh đồng lúa mì đã bị xói mòn đất nghiêm trọng. Chụp ảnh tại Bang Washington, Hoa Kỳ. Jack Dykinga / Thư viện ảnh Khoa học / Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ. Ảnh hiển vi điện tử quét sai màu của vi khuẩn đất Sporosarcina ureae. Martin Oeggerli / Thư viện ảnh Khoa học. Ảnh hiển vi điện tử quét màu của Bacillus sp. vi khuẩn đất. David Scharf / Thư viện Ảnh Khoa học..


Nội dung

  • 1 định nghĩa
  • 2 loại
    • 2.1 Ectomycorrhiza
      • 2.1.1 Arbutoid mycorrhiza
    • 2.2 Endomycorrhiza
      • 2.2.1 Bệnh mycorrhiza động mạch
      • 2.2.2 Ericoid mycorrhiza
      • 2.2.3 Nấm rễ lan
      • 2.2.4 Nấm monotropoid
  • 3 Động lực tương hỗ
    • 3.1 Trao đổi đường-nước / khoáng
    • 3.2 Cơ chế
    • 3.3 Khả năng chống chịu bệnh tật, hạn hán và mặn và mối tương quan của nó với nấm rễ
    • 3.4 Khả năng chống côn trùng
    • 3.5 Thuộc địa hóa đất cằn cỗi
    • 3.6 Khả năng chống độc
  • 4 Biến đổi khí hậu
  • 5 Sự xuất hiện của các hiệp hội nấm rễ
  • 6 Khám phá
  • 7 Xem thêm
  • 8 Tài liệu tham khảo
  • 9 Liên kết bên ngoài

Nấm rễ là sự kết hợp cộng sinh giữa cây xanh và nấm. Thực vật tạo ra các phân tử hữu cơ như đường bằng cách quang hợp và cung cấp chúng cho nấm, và nấm cung cấp cho cây nước và các chất dinh dưỡng khoáng, chẳng hạn như phốt pho, lấy từ đất. Nấm rễ nằm trong rễ của các cây có mạch, nhưng các liên kết giống nấm rễ cũng xảy ra ở các loài thực vật bryophytes [4] và có bằng chứng hóa thạch cho thấy những cây trồng trên cạn ban đầu thiếu rễ đã hình thành các liên kết nấm rễ hình nhánh. [5] Hầu hết các loài thực vật hình thành liên kết nấm rễ, mặc dù một số họ như Brassicaceae và Chenopodiaceae thì không. Các hình thức khác nhau cho hiệp hội được trình bày chi tiết trong phần tiếp theo. Phổ biến nhất là loại hình hạt có mặt trong 70% các loài thực vật, bao gồm nhiều loại cây trồng như lúa mì và lúa gạo. [6]

Nấm rễ thường được chia thành ectomycorrhizasendomycorrhizas. Hai loại được phân biệt bởi thực tế là các sợi nấm của nấm ngoại vi không xâm nhập vào các tế bào riêng lẻ bên trong rễ, trong khi các sợi nấm của nấm nội sinh xuyên qua thành tế bào và xâm nhập vào màng tế bào. [7] [8] Endomycorrhiza bao gồm cây kim châm, ericoid, và mycorrhiza phong lan, trong khi arbutoid mycorrhizas có thể được phân loại là ectoendomycorrhizas. Monotropoid mycorrhizas tạo thành một loại đặc biệt.

Ectomycorrhiza Chỉnh sửa

Ectomycorrhizas, hay EcM, là mối liên kết cộng sinh giữa rễ của khoảng 10% họ thực vật, chủ yếu là cây thân gỗ bao gồm bạch dương, dầu khộp, bạch đàn, sồi, thông và hoa hồng [9], phong lan, [10] và nấm thuộc họ Basidiomycota, Ascomycota và Zygomycota. Một số loại nấm EcM, chẳng hạn như nhiều LeccinumSuillus, chỉ cộng sinh với một chi cụ thể của thực vật, trong khi các loại nấm khác, chẳng hạn như Amanita, là những nhà tổng quát hình thành nấm rễ với nhiều loại cây khác nhau. [11] Một cây riêng lẻ có thể có 15 hoặc nhiều đối tác EcM nấm khác nhau cùng một lúc. [12] Hàng nghìn loài nấm ngoại sinh tồn tại, sinh sống trong hơn 200 chi. Một nghiên cứu gần đây đã ước tính một cách thận trọng về mức độ phong phú của các loài nấm ngoại sinh trên toàn cầu vào khoảng 7750 loài, mặc dù trên cơ sở ước tính về những điều biết và chưa biết về đa dạng macromycete, ước tính cuối cùng về sự phong phú của các loài ECM có thể là từ 20.000 đến 25.000. [13]

Ectomycorrhizas bao gồm một bẹ sợi nấm, hoặc lớp áo, bao phủ đầu rễ và một mạng lưới sợi nấm Hartig bao quanh các tế bào thực vật trong vỏ rễ. Trong một số trường hợp, sợi nấm cũng có thể xâm nhập vào tế bào thực vật, trong trường hợp này nấm rễ được gọi là ectendomycorrhiza. Bên ngoài rễ, các sợi nấm ngoại rễ hình thành một mạng lưới rộng khắp trong đất và lớp lá.

Các chất dinh dưỡng có thể được chứng minh là di chuyển giữa các cây khác nhau thông qua mạng lưới nấm. Carbon đã được chứng minh là di chuyển từ cây bạch dương giấy sang cây linh sam Douglas, do đó thúc đẩy sự kế thừa trong hệ sinh thái. [14] Nấm ngoài rễ Laccaria hai màu Người ta đã phát hiện ra khả năng dẫn dụ và giết chết những con móng giò để lấy nitơ, một số trong số đó có thể được chuyển sang cây ký chủ nấm rễ. Trong một nghiên cứu của Klironomos và Hart, Thông trắng Đông được cấy với L. nhị sắc đã có thể lấy tới 25% lượng nitơ của nó từ móng giò. [15] [16] Khi so sánh với rễ mịn không phải rễ nấm, ectomycorrhizae có thể chứa nồng độ rất cao các nguyên tố vi lượng, bao gồm các kim loại độc (cadmium, bạc) hoặc clo. [17]

Trình tự bộ gen đầu tiên cho một đại diện của nấm cộng sinh, loài basidiomycete ectomycorrhizal L. nhị sắc, được xuất bản vào năm 2008. [18] Sự mở rộng của một số họ đa gen đã xảy ra ở loài nấm này, cho thấy rằng sự thích nghi với cộng sinh được tiến hành bằng cách nhân đôi gen. Trong các gen đặc trưng cho dòng dõi, những gen mã hóa cho các protein tiết ra do cộng sinh điều hòa cho thấy một biểu hiện được điều chỉnh tăng lên ở các đầu rễ ngoài rễ cho thấy một vai trò trong giao tiếp với bạn tình. L. nhị sắc thiếu các enzym tham gia vào quá trình phân hủy các thành phần của thành tế bào thực vật (xenluloza, hemixenluloza, pectin và pectat), ngăn cản cộng sinh làm suy giảm tế bào chủ trong quá trình xâm chiếm rễ. Ngược lại, L. nhị sắc sở hữu các họ đa gen mở rộng liên quan đến quá trình thủy phân polysaccharid và protein của vi khuẩn và vi sinh vật. Phân tích bộ gen này cho thấy lối sống sinh dưỡng và sinh dưỡng kép của nấm rễ cho phép nó phát triển trong cả đất và rễ cây sống.

Arbutoid mycorrhiza Chỉnh sửa

Loại nấm rễ này liên quan đến các cây thuộc phân họ Ericaceae Arbutoideae. Tuy nhiên, nó khác với ericoid mycorrhiza và giống với ectomycorrhiza, cả về chức năng và về các loại nấm liên quan. [ cần trích dẫn ] Nó khác với ectomycorrhiza ở chỗ một số sợi nấm thực sự thâm nhập vào tế bào rễ, làm cho loại mycorrhiza này trở thành ectendomycorrhiza. [19]

Endomycorrhiza Chỉnh sửa

Endomycorrhizas [ cần phải làm rõ ] có thể thay đổi và đã được phân loại thêm thành arbuscular, ericoid, arbutoid, monotropoid, và nấm rễ lan. [20]

Bệnh mycorrhiza động mạch

Bệnh nấm rễ, hoặc AM (trước đây gọi là bệnh nấm rễ dạng mụn nước, hoặc VAM), là loại nấm có sợi nấm xâm nhập vào tế bào thực vật, tạo ra các cấu trúc giống như quả bóng (túi nước) hoặc phân nhánh phân nhánh (các hạt phân tử) như một phương tiện trao đổi chất dinh dưỡng . Trên thực tế, sợi nấm không xâm nhập vào nguyên sinh chất (tức là phần bên trong tế bào), mà xâm nhập vào màng tế bào. Cấu trúc của các phân tử làm tăng đáng kể diện tích bề mặt tiếp xúc giữa sợi nấm và tế bào chất để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển chất dinh dưỡng giữa chúng.

Bệnh nấm rễ chỉ được hình thành bởi nấm trong bộ phận Glomeromycota. Bằng chứng hóa thạch [5] và phân tích trình tự DNA [21] cho thấy thuyết tương sinh này đã xuất hiện từ 400-460 triệu năm trước, khi những loài thực vật đầu tiên sinh sống trên đất liền. Bệnh nấm rễ có ở 85% các họ thực vật, và xuất hiện ở nhiều loài cây trồng. [9] Các sợi nấm của nấm rễ tạo ra glycoprotein glomalin, có thể là một trong những kho dự trữ cacbon chính trong đất. [22] Nấm rễ có (có thể) là vô tính trong nhiều triệu năm và bất thường, các cá thể có thể chứa nhiều nhân khác nhau về mặt di truyền (một hiện tượng được gọi là dị vật). [23]

Ericoid mycorrhiza Chỉnh sửa

Ericoid mycorrhizas là loài thứ ba trong số ba loại quan trọng hơn về mặt sinh thái học. Chúng có một giai đoạn nội rễ đơn giản (phát triển trong tế bào), bao gồm các cuộn sợi nấm dày đặc ở lớp ngoài cùng của tế bào rễ. Không có pha chu kỳ và pha ngoài chu kỳ bao gồm các sợi nấm thưa thớt không kéo dài ra đất xung quanh. Chúng có thể tạo thành các ống xoắn (có thể ở dạng những chiếc cốc nhỏ), nhưng sinh học sinh sản của chúng vẫn còn ít được hiểu rõ. [số 8]

Ericoid mycorrhizas cũng đã được chứng minh là có khả năng sinh dưỡng đáng kể, cho phép thực vật nhận chất dinh dưỡng từ các vật liệu chưa phân hủy thông qua các hoạt động phân hủy của các đối tác ericoid của chúng. [25]

Orchid mycorrhiza Chỉnh sửa

Tất cả các loài lan đều dị dưỡng ở một số giai đoạn trong vòng đời của chúng và hình thành nấm rễ lan với nhiều loại nấm basidiomycete. [ cần trích dẫn ] Sợi nấm của chúng xâm nhập vào tế bào rễ và tạo thành các hạt (cuộn) để trao đổi chất dinh dưỡng. [ cần trích dẫn ]

Monotropoid mycorrhiza Chỉnh sửa

Loại nấm rễ này xuất hiện trong phân họ Monotropoideae của Ericaceae, cũng như một số chi trong Orchidaceae. Những loài thực vật này là dị dưỡng hoặc hỗn hợp và lấy carbon của chúng từ đối tác nấm. Do đó, đây là một kiểu cộng sinh nấm rễ không tương hỗ, không ký sinh. [ cần trích dẫn ]

Nấm rễ hình thành mối quan hệ tương hỗ với rễ của hầu hết các loài thực vật. Trong mối quan hệ như vậy, cả bản thân cây và những bộ phận của rễ có nấm, được cho là nấm rễ. Cho đến nay, tương đối ít các mối quan hệ nấm rễ giữa các loài thực vật và nấm, nhưng 95% các họ thực vật được điều tra chủ yếu là nấm rễ, nghĩa là hầu hết các loài của chúng kết hợp có lợi với nấm rễ, hoặc hoàn toàn phụ thuộc vào nấm rễ. Họ Orchidaceae nổi tiếng là một họ trong đó nếu không có nấm rễ chính xác sẽ gây tử vong ngay cả đối với hạt đang nảy mầm. [26]

Nghiên cứu gần đây về các loài thực vật thuộc họ nấm rễ trong các khu rừng sâu đã chỉ ra rằng nấm rễ và thực vật có mối quan hệ phức tạp hơn là quan hệ lẫn nhau. Mối quan hệ này đã được ghi nhận khi nấm rễ bất ngờ được phát hiện đang tích trữ nitơ từ rễ cây trong thời kỳ khan hiếm nitơ. Các nhà nghiên cứu lập luận rằng một số mycorrhizae phân phối chất dinh dưỡng dựa trên môi trường với thực vật xung quanh và các mycorrhizae khác. Họ tiếp tục giải thích làm thế nào mà mô hình cập nhật này có thể giải thích tại sao nấm rễ không làm giảm bớt giới hạn nitơ của cây trồng, và tại sao cây trồng có thể đột ngột chuyển từ chiến lược hỗn hợp với cả rễ thân rễ và rễ không rễ sang chiến lược hoàn toàn là nấm rễ khi lượng nitơ trong đất giảm xuống. [27] Người ta cũng cho rằng các mối quan hệ tiến hóa và phát sinh loài có thể giải thích sự khác biệt nhiều hơn về sức mạnh của các mối tương hỗ của nấm rễ so với các yếu tố sinh thái. [28]

Trao đổi đường-nước / khoáng chất

Sự liên kết tương hỗ của nấm rễ cung cấp cho nấm khả năng tiếp cận tương đối liên tục và trực tiếp với carbohydrate, chẳng hạn như glucose và sucrose. [29] Các carbohydrate được chuyển từ nguồn của chúng (thường là lá) đến mô rễ và đến các đối tác nấm của cây. Đổi lại, thực vật thu được lợi ích từ khả năng hấp thụ nước và chất dinh dưỡng khoáng cao hơn của sợi nấm, một phần do diện tích bề mặt lớn của sợi nấm, dài và mịn hơn nhiều so với lông rễ của cây, và một phần do một số loại nấm như vậy có thể huy động khoáng chất trong đất không có sẵn cho rễ cây. Do đó, hiệu quả là cải thiện khả năng hấp thụ khoáng chất của cây. [30]

Rễ cây không được hỗ trợ có thể không thể hấp thụ các chất dinh dưỡng cố định về mặt hóa học hoặc vật lý, ví dụ bao gồm các ion photphat và các vi chất dinh dưỡng như sắt. Một dạng cố định như vậy xảy ra ở đất có hàm lượng sét cao, hoặc đất có độ pH cơ bản mạnh. Tuy nhiên, sợi nấm của nấm rễ có thể tiếp cận nhiều nguồn dinh dưỡng như vậy và cung cấp chúng cho các cây mà chúng sinh sống. [31] Do đó, nhiều loài thực vật có thể lấy phân lân mà không cần sử dụng đất làm nguồn. Một hình thức cố định khác là khi các chất dinh dưỡng bị nhốt trong các chất hữu cơ chậm phân hủy, chẳng hạn như gỗ, và một số nấm rễ hoạt động trực tiếp như các sinh vật thối rữa, huy động các chất dinh dưỡng và truyền một số chất dinh dưỡng sang cây chủ, ví dụ như trong một số khu rừng bị suy thoái. , một lượng lớn phốt phát và các chất dinh dưỡng khác được hấp thụ bởi sợi nấm rễ tác động trực tiếp lên lớp lá, bỏ qua nhu cầu hút đất. [32] Cắt xén hẻm Inga, được đề xuất như một giải pháp thay thế cho việc đốt phá rừng nhiệt đới và đốt nương làm rẫy, [33] dựa vào nấm rễ trong hệ thống rễ của các loài Inga để ngăn mưa rửa sạch phốt pho ra khỏi đất. [34]

Trong một số mối quan hệ phức tạp hơn, nấm rễ không chỉ thu thập chất dinh dưỡng cố định trong đất mà kết nối các cây riêng lẻ với nhau bằng mạng lưới nấm rễ vận chuyển nước, carbon và các chất dinh dưỡng khác trực tiếp từ cây này sang cây khác thông qua mạng lưới sợi nấm dưới lòng đất. [35]

Suillus tomentosus, một loại nấm basidiomycete, tạo ra các cấu trúc đặc biệt được gọi là ectomycorrhizae củ với cây thông cây chủ thực vật của nó (Pinus contorta véc tơ. cây latifolia). Những cấu trúc này đã được chứng minh là vật chủ của vi khuẩn cố định nitơ, chúng đóng góp một lượng đáng kể nitơ và cho phép cây thông cư trú ở những vị trí nghèo dinh dưỡng. [36]

Cơ chế Chỉnh sửa

Các cơ chế mà mycorrhizae tăng hấp thu bao gồm một số cơ chế vật lý và một số cơ chế hóa học. Về mặt vật lý, hầu hết các sợi nấm có đường kính nhỏ hơn nhiều so với rễ nhỏ nhất hoặc lông rễ, do đó có thể khám phá vật liệu đất mà rễ và lông rễ không thể chạm tới, đồng thời cung cấp diện tích bề mặt lớn hơn để hấp thụ. Về mặt hóa học, màng tế bào của nấm khác với thực vật. Ví dụ, chúng có thể tiết ra các axit hữu cơ hòa tan hoặc chelate nhiều ion, hoặc giải phóng chúng khỏi khoáng chất bằng cách trao đổi ion. [37] Mycorrhizae đặc biệt có lợi cho đối tác thực vật ở đất nghèo dinh dưỡng. [38]

Khả năng chống chịu bệnh tật, hạn hán và mặn và mối tương quan của nó với nấm rễ.

Các cây thuộc họ nấm thường có khả năng kháng bệnh tốt hơn, chẳng hạn như các bệnh do vi sinh vật truyền qua đất. Các hiệp hội này đã được tìm thấy để hỗ trợ việc bảo vệ thực vật ở cả trên và dưới mặt đất. Nấm rễ đã được phát hiện để bài tiết các enzym gây độc cho các sinh vật sống trong đất như tuyến trùng. [39] Nhiều nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các liên kết nấm rễ dẫn đến hiệu ứng mồi của thực vật về cơ bản hoạt động như một phản ứng miễn dịch chính. Khi sự liên kết này được hình thành, một phản ứng phòng vệ được kích hoạt tương tự như phản ứng xảy ra khi cây bị tấn công. Kết quả của việc tiêm chủng này, các phản ứng phòng vệ mạnh hơn ở những cây có liên kết nấm rễ. [40]

AMF cũng có mối tương quan đáng kể với các biến độ phì sinh học của đất như cộng đồng vi sinh vật trong đất và khả năng ngăn chặn dịch bệnh liên quan. [41] Do đó, các dịch vụ hệ sinh thái do AMF cung cấp có thể phụ thuộc vào hệ vi sinh vật trong đất. [41] Hơn nữa, AMF có tương quan đáng kể với biến số vật lý của đất, nhưng chỉ với mực nước chứ không phải với độ ổn định tổng hợp. [42] [43] và cũng có khả năng chống lại các tác động của hạn hán tốt hơn. [44] [45] [46] Tầm quan trọng của nấm rễ arbuscular bao gồm giảm stress do muối và các tác động có lợi của nó đối với sự phát triển và năng suất của cây trồng. Mặc dù độ mặn có thể ảnh hưởng tiêu cực đến nấm rễ arbuscular, nhưng nhiều báo cáo cho thấy khả năng tăng trưởng và năng suất của cây thân rễ được cải thiện trong điều kiện stress mặn. [47]

Khả năng chống côn trùng Sửa đổi

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các cây được kết nối bởi nấm rễ có thể sử dụng các kết nối ngầm này để tạo ra và nhận các tín hiệu cảnh báo. [48] ​​[49] Cụ thể, khi một cây ký chủ bị rệp tấn công, cây sẽ phát tín hiệu xung quanh những cây được kết nối về tình trạng của nó. Cây ký chủ tiết ra các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) thu hút các động vật ăn thịt của côn trùng. Các cây được kết nối bởi nấm rễ cũng được thúc đẩy sản xuất VOC giống hệt nhau để bảo vệ các cây không bị nhiễm bệnh khỏi bị côn trùng nhắm mục tiêu. [48] ​​Ngoài ra, điều này hỗ trợ nấm rễ bằng cách ngăn chặn sự di chuyển carbon của thực vật, ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của nấm và xảy ra khi cây bị động vật ăn cỏ tấn công. [48]

Thuộc địa hóa đất cằn cỗi Sửa đổi

Cây trồng trong đất vô trùng và môi trường sinh trưởng thường hoạt động kém nếu không có sự bổ sung của bào tử hoặc sợi nấm của nấm rễ để cư trú ở rễ cây và hỗ trợ việc hấp thụ các chất dinh dưỡng khoáng trong đất. [50] Sự vắng mặt của nấm rễ cũng có thể làm chậm sự phát triển của cây trong giai đoạn kế tiếp sớm hoặc trên các cảnh quan bị suy thoái. [51] Việc đưa các cây thuộc họ nấm ngoại lai vào các hệ sinh thái thiếu dinh dưỡng khiến các cây không phải rễ bản địa gặp bất lợi trong cạnh tranh. [52] Năng khiếu thuộc địa hóa đất cằn cỗi này được xác định bởi loại Oligotroph.

Khả năng chống lại độc tính

Nấm được phát hiện có vai trò bảo vệ thực vật bám rễ trên đất có nồng độ kim loại cao, chẳng hạn như đất chua và ô nhiễm. Cây thông được cấy bằng Pisolithus tinctorius được trồng ở một số địa điểm bị ô nhiễm cho thấy khả năng chống chịu cao đối với chất gây ô nhiễm, khả năng sống sót và tăng trưởng phổ biến. [53] Một nghiên cứu đã phát hiện ra sự tồn tại của Suillus luteus các chủng có khả năng chịu kẽm khác nhau. Một nghiên cứu khác đã phát hiện ra rằng các chủng kháng kẽm của Suillus bovinus được phong tặng cho cây trồng kháng Pinus sylvestris. Điều này có thể là do sự liên kết của kim loại với các sợi nấm ngoài khung, mà không ảnh hưởng đến sự trao đổi các chất có lợi. [52]

Mycorrhizae và khí hậu thay đổi đề cập đến những tác động của biến đổi khí hậu đối với mycorrhizae, một loại nấm hình thành mối quan hệ nội cộng sinh giữa thực vật ký chủ có mạch [54] bằng cách xâm nhập vào rễ của chúng và những tác động do biến đổi khí hậu mang lại. Biến đổi khí hậu là bất kỳ tác động lâu dài nào về thời tiết hoặc nhiệt độ. Điều quan trọng cần lưu ý là một chỉ báo tốt về biến đổi khí hậu là hiện tượng ấm lên toàn cầu, mặc dù hai yếu tố này không giống nhau. [55] Tuy nhiên, nhiệt độ đóng một vai trò rất quan trọng trong tất cả các hệ sinh thái trên Trái đất, đặc biệt là những hệ sinh thái có số lượng mycorrhiza cao trong quần thể sinh vật đất.

Mycorrhizae là một trong những loài cộng sinh phổ biến nhất trên hành tinh, vì chúng tạo nên sự tương tác giữa thực vật và nấm với gần 80% tất cả các loài thực vật trên cạn. [56] Mycorrhizae thường trú được hưởng lợi từ một phần đường và carbon được tạo ra trong quá trình quang hợp, trong khi cây tiếp cận hiệu quả nước và các chất dinh dưỡng khác, chẳng hạn như nitơ và phốt pho, rất quan trọng đối với sức khỏe của nó. [57] Sự cộng sinh này đã trở nên có lợi đối với thực vật trên cạn đến nỗi một số loài phụ thuộc hoàn toàn vào mối quan hệ để tự duy trì trong môi trường tương ứng. Các loại nấm rất cần thiết cho hành tinh vì hầu hết các hệ sinh thái, đặc biệt là các hệ sinh thái ở Bắc Cực, chứa đầy các loài thực vật tồn tại nhờ sự hỗ trợ của nấm rễ. Do tầm quan trọng của chúng đối với một hệ sinh thái năng suất, việc tìm hiểu loài nấm này và các cộng sinh của nó hiện đang là một lĩnh vực nghiên cứu khoa học tích cực.

Có tuổi đời khoảng 400 triệu năm, chert Rhynie chứa một tập hợp các thực vật hóa thạch được bảo tồn với đầy đủ chi tiết mà các loài nấm rễ đã được quan sát thấy trong thân của Aglaophyton chuyên ngành. [5]

Nấm rễ có mặt trong 92% họ thực vật được nghiên cứu (80% số loài), [9] với nấm rễ là dạng tổ tiên và chủ yếu, [9] và là mối liên kết cộng sinh phổ biến nhất được tìm thấy trong giới thực vật. [29] Cấu trúc của nấm rễ arbuscular đã được bảo tồn rất cao kể từ lần đầu tiên xuất hiện trong hồ sơ hóa thạch, [5] với cả sự phát triển của ectomycorrhizas và sự mất đi của mycorrhizas, tiến hóa đồng thời trong nhiều trường hợp. [9]

Mối liên hệ giữa nấm với rễ cây đã được biết đến ít nhất là từ giữa thế kỷ 19. Tuy nhiên, những người quan sát ban đầu chỉ đơn giản ghi lại sự việc mà không điều tra mối quan hệ giữa hai sinh vật. [58] This symbiosis was studied and described by Franciszek Kamieński in 1879–1882. [59] Further research was carried out by Albert Bernhard Frank, who introduced the term mycorrhiza in 1885. [60]


Resources:

Background on Soilborne Diseases

  • An excellent guide to soil borne diseases in vegetables, including background on the ecology of soil borne pathogens, as well as short suggestions for treating a variety of diseases. https://anrcatalog.ucanr.edu/pdf/8099.pdf
  • An open source article from the University of Karnataka, India, on some common soil borne diseases and strategies for management: http://www.rroij.com/open-access/soilborne-diseases-in-crop-plants-and-their-management.php?aid=33851
  • A guide to managing soilborne diseases in organic vegetable production done by researchers from The Ohio State University https://articles.extension.org/pages/64951/soilborne-disease-management-in-organic-vegetable-production
  • An outline of sustainable management strategies for soilborne diseases from the National Center for Appropriate Technology, including a section on using compost in disease suppression https://attra.ncat.org/attra-pub/viewhtml.php?id=283
  • A summary of soil borne diseases and methods for management in Western Australia. Part of a larger soil management website and collection of resources. https://www.agric.wa.gov.au/diseases/soil-borne-diseases
  • A short summary of soil borne plant diseases with a couple photos of mop-top disease in potato. Part of a larger website looking at the impact of the soil microbial community. http://www.fao.org/agriculture/crops/thematic-sitemap/theme/spi/soil-biodiversity/soil-organisms/the-function-of-the-soil-community/pests-diseases/en/

Specific soilborne disease management strategies


Xem video: XỬ LÝ THỐI THÂN, XÌ MỦ, THỐI RỄ, VÀNG LÁ TRÊN CÂY TRỒNG VS - PSEUDOMONAS