5 godzin temu
Obecnie przepisy dążą do ograniczenia stosowania środków ochrony roślin w uprawach zbóż. Skutkuje to spadkiem liczby substancji czynnych, których mogą używać rolnicy. Jednakże okazuje się, iż w miejsce środków chemicznych można w zbożach wykorzystać endofity. Dowiedz się, czym one są i jakie korzyści może dać ich stosowanie?
Endofity używane w uprawach pszenicy i innych zbóż przynoszą wiele korzyści stosującym je rolnikom. Mimo to ich wykorzystanie w praktyce nie jest zbyt powszechne. Jedną z przyczyn jest niedobór informacji na ten temat. Poniżej przybliżam informacje na temat tej grupy mikroorganizmów.
Czym są endofity w zbożach?
Endofity to kategoria mikroorganizmów, które są zdolne do życia we wnętrzu tkanek roślin bez wywoływania u roślin objawów chorobowych. W tkankach roślinnych naturalnie występuje wiele rodzajów bakterii, m.in. bakterie kwasu mlekowego (Lactobacillus sp.), bakterie fluoryzujące z rodzajów Pseudomonas lub Rhodopseudomonas a także przedstawiciele rodzajów: Aerobacter, Aeromonas, Bacillus, Curtobacterium, Enterobacter, Erwinia, Azotobacter, Microbacterium i wiele innych.
Prawdopodobnie każdy z rosnących na Ziemi gatunków roślin zasiedla co najmniej jeden lub kilka specyficznych dla nich gatunków endofitów. Najwięcej endofitów występuje w tkankach korzeni. Natomiast mniejszą ich liczbę zawierają łodygi, liście, a choćby kwiaty i owoce.
Z praktycznego punktu widzenia największe znaczenie dla rolników mają endofity, które potrafią współżyć z roślinami uprawnymi.
Rola endofitów w dostarczaniu azotu do roślin
Najbardziej znanym przykładem endofitów są bakterie brodawkowe, które formują symbiozy z roślinami bobowatymi. To właśnie te rośliny powszechnie stosowano do uzupełniania gleby w azot.
Ale nie wszystkie rośliny są w stanie formować symbiozy z bakteriami brodawkowymi. Jedną z takich grup są zboża uprawiane powszechnie w naszej strefie klimatycznej, które nie mogą korzystać z dobrodziejstw symbiozy z tymi bakteriami. Dlatego poszukiwano mikroorganizmów, które byłyby w stanie spełnić rolę dostarczycieli azotu bezpośrednio do roślin zbożowych.
Okazało się, iż istnieją bakterie endofityczne, które mogą zasiedlać tkanki zbóż i jednocześnie dostarczać azot bezpośrednio do tkanek. Do tej grupy należą niektóre szczepy bakterii z rodzajów: Azotobacter, Methylobacterium czy Gluconacetobacter, które wykorzystuje się do naturalnego dokarmiania roślin azotem.
Poza bakteriami także niektóre grzyby mogą zaopatrywać rośliny w azot. Przykładem są grzyby Beauveria basiana, które poza tym, iż stosuje się je do zwalczania szkodliwych owadów i roztoczy, są endofitami niektórych gatunków roślin. Tworząc symbiozę z roślinami grzyb korzysta z wytwarzanych przez nią węglowodanów. Z drugiej strony grzyb dostarcza roślinom azot z porażonych przez niego owadów. Symbioza formowana przez ten gatunek jest podobna do endomykoryz formowanych ze zbożami przez arbuskularne grzyby mykoryzowe. Jednakże w tym drugim przypadku grzyb w zamian za węglowodany dostarcza związki fosforu.
Endofity w zbożach wspierają naturalne procesy fizjologiczne pszenicy, wpływając na odżywienie i odporność roślin w trakcie całej wegetacji
fot. agrofoto.pl prorok
Jaką jeszcze funkcję mogą pełnić endofity w pszenicy i innych zbożach?
Inną funkcją, jaką mogą pełnić endofity w uprawach pszenicy jest stymulacja wzrostu i rozwoju, a także ochrona roślin przed niekorzystnymi czynnikami środowiskowymi. Działanie ochronne dotyczy zarówno wpływu szkodników czy patogenów, jak i stresów abiotycznych.
Jednym z podstawowych mechanizmów wsparcia jest wytwarzanie fitohormonów takich jak auksyny, cytokininy oraz gibereliny. Wytwarzają one także deaminazę kwasu 1-aminocyklopropano-1-karboksylowego (ACC), dzięki czemu ograniczają wytwarzanie etylenu. Tym samym spowalniają procesy starzenia się roślin. Ponadto endofity zwiększają dostępność fosforu oraz innych pierwiastków roślinom. Dodatkowo mogą wytwarzać inne związki, takie jak: amoniak, cyjanowodór, związki chelatujące żelazo czy biosurfaktanty.
Endofity stosowane w pszenicy oraz innych uprawach są w stanie stymulować w roślinach naturalne mechanizmy obronne. Działają one wtedy jak szczepionka. Ponieważ po kontakcie rośliny z organizmem patogenicznym, roślina samodzielnie aktywuje mechanizmy obronne, dzięki którym może ograniczyć rozwój choroby.
Jak zwiększyć efektywność działania naturalnych endofitów w zbożach?
Endofity naturalnie występujące w roślinach wspomagają rozwój roślin, jednak nie zawsze mogą one stanowić barierę chroniącą przed organizmami chorobotwórczymi. Ale oprysk odpowiednimi pożytecznymi mikroorganizmami może poprawić odporność roślin poprzez oddziaływanie z endofitami naturalnie występującymi w roślinach. Może być to pojedynczy szczep, choć w takich zadaniach lepszym rozwiązaniem są produkty zawierające kilka szczepów, które wzajemnie wzmacniają swoje działanie. Po zasiedleniu tkanek roślin wytwarzają one związki biologicznie czynne m.in. fitohormony, które stymulują wzrost roślin oraz indukują procesy metaboliczne zwiększające odporność roślin zarówno na działanie szkodliwych organizmów, jak i na negatywny wpływ czynników klimatycznych lub siedliskowych.
Przykładem takiego konsorcjum jest opracowany na Katolickim Uniwersytecie Lubelskim preparat InnoEndoP. Zawiera on endofity tworzące Syntetyczną Społeczność Mikroorganizmów (SynCom), które można stosować m.in. w pszenicy.
Produkt można stosować do zaprawiania ziarna siewnego wraz z tradycyjnymi zaprawami chemicznymi, ponieważ mikroorganizmy są odporne na składniki aktywne takich zapraw. Ponadto bakterie zawarte w produkcie są zdolne do wytwarzania fitohormonów, a także do wiązania azotu z powietrza. Ponadto InnoEndoP poprawia przyswajanie przez rośliny składników pokarmowych, dzięki czemu możliwe jest ograniczenie nawożenia gleby. Dzięki synergistycznemu działaniu mikroorganizmy poprawiają stabilność kolonizacji oraz efektywność działań biostymulujących. Stosowanie takiego produktu pozwala ponadto na zwiększenie odporności roślin na patogeny, co pozwala na ograniczenie liczby zabiegów chemicznych w sezonie.
Endofity w zbożu — naturalne wsparcie roślin
Endofity w zbożu to mikroorganizmy, które mają zdolność zasiedlania tkanek roślin bez wywoływania chorób, a jednocześnie wspierają ich wzrost i odporność. Mogą poprawiać dostępność azotu i fosforu, stymulować procesy fizjologiczne oraz wzmacniać naturalne mechanizmy obronne zbóż. Ich działanie ma znaczenie szczególnie w warunkach stresu środowiskowego i ograniczeń w stosowaniu chemicznych środków ochrony roślin. Dlatego coraz częściej są polecane jako element nowoczesnej, zrównoważonej agrotechniki.
