45. Микроорганизмы зоны корня и поверхности растений. Состав и роль этих микроорганизмов. Микориза растений.
На поверхность корней и надземных частей растений выделяются органические соединения, синтезированные растительным организмом. Это явление называют экзосмосом. В зависимости от многих причин интенсивность экзосмоса может быть большей или меньшей. Количество соединений, выделяемых растениями в течение жизни, может составлять до 10% растительной массы и более.
В выделениях корней присутствуют физиологически активные соединения — витамины, ростовые вещества, иногда алкалоиды и т. д. Многие из них в некоторых количествах выделяются и надземными органами растений. Поэтому на корнях и надземных органах растений обильно размножаются сапротрофные микроорганизмы. Подобное явление обусловливает образование биологических сообществ, основанных на взаимодействии растений с широким спектром почвенных микроорганизмов, которые поселяются на поверхности корней или проникают в растительные ткани. Получая от растений доступное органическое вещество (корневые выделения некоторых растений составляют до 30% синтезируемой ими биомассы), почвенные микроорганизмы поставляют своим партнерам легкоусвояемые соединения азота и фосфора, синтезируют стимулирующие развитие растений фитогормоны и витамины, снижают численность и подавляют активность почвенных фитопатогенов.
Обычно выделяют «корневые» микроорганизмы, поселяющиеся на самой поверхности корня, — микроорганизмы ризопланы. Отдельно рассматривают группу микробов, обитающих в слое почвы, прилегающем к корню, — микроорганизмы ризосферы. Количество микроорганизмов на поверхности корня и в ризосфере в сотни раз больше, чем в остальной массе почвы. В зоне молодого корня в основном размножаются неспорообразуюшис бактерии (Pseudomonas, Mycobacterium и т. д.). Здесь же встречаются микроскопические грибы, дрожжи, водоросли и другие микроорганизмы.
Способность специфичных групп микроорганизмов развиваться в ризосфере определенных видов растений и оказывать положительное или негативное воздействие определила необходимость чередования культур, т. е. севооборота.
Как же предшественник может влиять на последующую культуру и какова роль в таком случае микробиологического фактора? Здесь мы встречаемся с комплексом явлений. Некоторые растения односторонне обедняют почву на отдельные элементы питания. Под пропашными культурами почва не только истощается, но и существенно ухудшается ее структура. Не рекомендуется возделывать друг за другом сельскохозяйственные растения, имеющие общих вредителей и болезни.
Токсичные для растений вещества могут накапливать в почве многие микроорганизмы, развивающиеся в ризосфере растений и на растительных остатках. Так, в результате жизнедеятельности бактерии рода Pseudomonas образуются феназинкарбоновая кислота, диацетилфлороглюцин и другие соединения, вредные для растений. Фитотоксины продуцируют многие почвенные грибы: Aspergillus fumigatus — гельволевую кислоту, грибы рода Peniciilium — патулин, Trichoderma — виридин и т. д. Поскольку каждому растению в почве сопутствует определенный ценоз микроорганизмов, это сказывается на накоплении определенных фитотоксичных соединений.
Существуют и другие причины, обусловливающие влияние одного растения на другое, в частности химического характера. Это так называемое аллелопатинеское действие растений. Термин «аллелопатия» предложен немецким ученым Г. Молишем для определения химического воздействия одного растения на другое. Многие покрытосеменные растения способны вырабатывать те или иные токсичные вещества, в том числе алкалоиды. Указанные соединения не только аккумулируются в растительных тканях, но и частично выделяются в почву.
В пожнивных остатках культурных растений обнаружены некоторые вещества, токсически действующие на растения. Так, в соломе злаковых растений присутствуют кумариновая, гидроксибен- зойная, феруловая, сиреневая кислоты и др. Сильное аллелопатическое действие оказывают хиноны.
Вещества растительных организмов, оказывающие химическое воздействие на другие растения, Г. Грюммер предложил называть «колины». В высоких концентрациях такие вещества угнетают рост растений, в малых стимулируют.
Как правило, благоприятно действуют на последующие культуры бобовые растения (особенно многолетние) в связи с тем, что в симбиозе с клубеньковыми бактериями обогащают почву азотом.
Микрофлора поверхности корня несколько отличается по составу от микробного ценоза ризосферы. Так, в ризоплане богаче представлен род Pseudomonas, слабо размножаются Azotobacter, целлюлозоразлагающие и некоторые другие микроорганизмы, которых много в ризосфере.
Микрофлора зоны корня представляет собой определенный биологический барьер, влияющий на взаимодействие высших растений и паразитов.
Некоторые растения вступают в тесные симбиотические отношения с микроорганизмами почвы. Внедряясь в корневую систему или наземные ткани растений, они питаются в них органическими соединениями, синтезированными растением-хозяином. В свою очередь, растения получают от микроорганизмов-симбионтов ряд необходимых им веществ различного характера.
Сложный комплекс, образуемый корнями растений и грибом, Франк назвал микоризой, что в буквальном переводе означает «грибной корень».
Эндотрофная микориза. Наиболее распространен эндотрофный тип микоризы. Он свойствен травянистой растительности, многим деревьям и кустарникам. При формировании эндотрофной микоризы мицелий гриба распространяется не только между клетками коровой паренхимы, но и внедряется в них. Клетки коровой паренхимы остаются жизнеспособными и переваривают внедрившийся в них мицелий.
У корней с эндотрофной микоризой часть мицелиальных окончаний выходит в почву. Такие гифы называют эмиссионными. Поэтому корневые волоски у растений с эндотрофной микоризой обычно сохраняются.
Эктотрофная микориза. Довольно распространена эктотрофная микоризы. Она свойственна главным образом хвойным и «сережкоцветным покрытосеменным», реже встречается в других систематических группах растений. Корень с микоризой указанного типа окутывается достаточно плотным грибным чехлом, от которого во все стороны распространяется густая сеть гиф. Эктотрофная микориза может различаться по цвету мицелиального чехла, она бывает беловатой, серой, розовой, бурой и других тонов. Различают микоризу с войлочной поверхностью, волосистую, или щетинистую, и гладкую.
Эктотрофная микориза — однолетнее образование, каждый год она возобновляется.
Другие виды микориз. Микориза переходного типа совмещает черты, свойственные эктотрофной и эндотрофной микоризам. Иногда наблюдается перитрофная микориза. В таком случае грибы не вступают с растениями в тесную связь. Они поселяются в ризосфере, окутывая корень.
От истинных микориз следует отличать псевдомикоризы, образуемые паразитными грибами. Псевдомикоризы лишь внешне напоминают истинные, но поражают все ткани корня и имеют иную физиологическую основу. Кроме вреда, они ничего растению не приносят. Грибы же микоризообразователи значительно усиливают и улучшают развитие корневой и надземной частей растения.
Грибной мицелий, окружающий корень, увеличивает рабочую поверхность последнего. В результате растения получают возможность активнее поглощать из почвы питательные вещества.
Растения с микоризой легче поглощают влагу при ее дефиците в почве и поэтому легче переносят засуху. Грибы-микоризообразователи минерализуют многие органические соединения, в результате чего улучшается питание растения.
Грибы микоризы продуцируют биологически активные вещества и благодаря этому содействуют росту растений. Некоторые грибы-симбионты разрушают гумус.
Источник
Корень цветковых растений может образовывать микоризу
Разместили на страницах «Варианты» прошлогодние варианты с решениями по всем предметам, кроме математики
Разместили прошлогодние варианты с решениями экзамена 2020 года по русскому языку, немецкому языку, физике, биологии, химии и географии
04.05.2017
Открываем математику в режиме тестирования
02.05.2017
Открываем физику в режиме тестирования
29.04.2017
Открываем биологию в режиме тестирования
24.05.2017
Открываем мировую историю в режиме тестирования
19.04.2017
Открываем немецкий язык в режиме тестирования
16.04.2017
Открываем английский язык в режиме тестирования
10.04.2017
Открываем испанский язык в режиме тестирования
05.04.2017
Открываем русский язык в режиме тестирования
01.02.2017
Здесь будет город-сад!
Тип A24 № 374
Корень цветковых растений:
а — является вегетативным органом
б — начинает ветвиться в зоне проведения
в — растет в длину за счет деления клеток корневой шейки
г — может образовывать микоризу
д — у многолетних растений может видоизменяться в корневище
Корни — это вегетативный орган растения, основной функцией которого является поглощение и проведение воды с минеральными веществами. Для увеличения поверхности всасывания корень ветвится, начиная с зоны проведения. Для получения питательных веществ корень также может вступать в симбиотические отношения с грибами — образовывать микоризу.
Растет в длину за счет деления клеток зоны роста.
Правильный ответ указан под номером 1
Источник
Корневые симбиозы. Микориза
Р азличные грибы образуют симбиозы со всасывающими корнями (корневыми волосками) растений. Такой гриб называется микоризой или грибокорнем, поскольку ткани корня и гриба тесно связаны друг с другом. Сожительство микоризы и растения, как правило, бывает чрезвычайно взаимовыгодно, что обусловлено объединением имеющихся у них различных способностей.
В чем выгода
Грибы при помощи тончайшего сплетения нитей мицелия способны очень хорошо поглощать из почвы питательные вещества и воду. Благодаря наличию антибиотических ферментов они могут защищаться от вредных организмов и у них развиваются механизмы, которые помогают выжить даже в токсичной почве.
Деревья и другие растения являются чистейшей воды преобразователями энергии – с помощью солнечного света они превращают углекислый газ в сахара и другие «строительные материалы», необходимые и грибам для их жизнедеятельности.
Два типа микоризы
Различаются два типа микоризы:
- Эктотрофная (лат. ektos – снаружи) микориза, например Abies, Carpinus, Fagus, Larix, охватывает кончики корневых волосков наподобие оболочки, образуя между клетками коры корня неплотное, сетевидное плетение, и при помощи гиф создает оптимальное соединение с почвой, что обеспечивает лучшее поглощение воды и питательных веществ (в особенности фосфора, марганца, цинка, меди).
- Эндотрофная (лат. endon – внутри) микориза – Celtis., Fraxinus, Сleditsiа – проникает с гифами внутрь клеток коры корня и там разветвляется. Поглощение воды и питательных веществ осуществляется преимущественно корневыми волосками.
Грибы внутри тканей корня
Типы микоризы зависят от вида дерева. Есть деревья с необходимой (облигатной) микоризой и есть с необязательной (факультативной). На некоторых видах деревьев могут существовать оба типа, которые могут образовать целый ряд микоризных форм (например, клён (Acer), каштан (Castanea), лещина (Corylus), орех (Juglans), сосна (Pinus) и липа (Tillа)).
[stextbox caption=»Это важно» bgcolor=»A4CF42″ cbgcolor=»A4CF42″ bgcolorto=»A4CF42″ cbgcolorto=»A4CF42″]Эктотрофные микоризы жизнеспособны только при достаточном подводе кислорода. Уплотнение почвы и застойное переувлажнение разрушают их. Деревья следует сажать с комом или без него с учетом зависимости корней от микоризы. При повышенном качестве саженцев важно, чтобы при посадке комья на них обеспечивали возможность прироста.[/stextbox]
Корневые волоски
Корневые волоски представляют собой отростки отдельных клеток эпидермиса на неодревесневших частях корня. Они увеличивают поверхность корня и тем самым площадь абсорбции. Корневые волоски отмирают через несколько дней и образуют основу питательной массы.
Микоризы представляют собой неодревесневшие структуры из корня и ткани гриба. Тонкие корешки при вырастании из корня уже инфицированы грибом и образуют совместное плотное сплетение, которое осуществляет поглощение питательных веществ. Перед отмиранием в чашевидном углублении на основании микоризы образуется разделительная зона. В результате отверстие закрывается, и прекращается доступ корневых патогенов.
Корневые волоски и микоризы чувствительно реагируют на недостаток кислорода. При этом маленькие уплотнения почвы повреждают очень важные для дерева почвенные микроорганизмы (по Шигоу, 1994).
Рекомендуем прочитать:
Как уберечь корни
Начиная строительные работы, следует позаботиться о сохранении корней растущих неподалеку деревьев. Специалистами разработан целый ряд мер, позволяющих сохранить устойчивость дерева и свести к минимуму вред, причиняемый его здоровью.
Корни
Структура корневой системы
Корневая система дерева выполняет несколько основных и очень важных функций: поглощение из почвы воды, минеральных и органических питательных веществ, их транспортирование в ствол дерева, физическое закрепление дерева в вертикальном положении.
Источник