Mykorrhiza

Hilfsbiologischer Organismus

Mykorrhiza

Mykorrhiza ist das Ergebnis einer symbiotischen Verbindung zwischen Bodenpilzen und Pflanzenwurzeln. Sie wird möglich, wenn die Hyphe (der vegetative Apparat des Pilzes, der wie ein Faden aussieht) eines Mykorrhizapilzes sich mit den Zellen des Wurzelsystems einer Pflanze verbindet.

Es wird geschätzt, dass etwa 95% der Pflanzenarten eine Mykorrhizierung mit Bodenpilzendurchführen können. Diese Symbiose zwischen den beiden Reichen hat viele Vorteile für das Wachstum und die gute Entwicklung von Pflanzen, selbst auf einem Feld.

Mehrere Faktoren müssen beachtet werden, um die Zerstörung des Myzeliums (Zellgewebe, das aus den Hyphen eines oder mehrerer Pilze besteht und ein Netzwerk für die Nährstoffzirkulation im Boden bildet) zu vermeiden der nützlichen Pilze zu verhindern und so die Mykorrhizierung der guten Pilze mit den Kulturpflanzen zu fördern.

Prinzip

Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMP) sind für ca. 80% der Mykorrhiza bei Pflanzenarten verantwortlich, einschließlich landwirtschaftlicher und gartenbaulicher Pflanzen. Das Mykorrhizapotenzial einer Pflanze ist von Art zu Art unterschiedlich: Gräser(Mais, Sorghum, Hirse usw.), Fabaceae(Erbsen, Bohnen, Krotalaria usw.) und Alliaceae(Porree, Zwiebeln usw.) sind die Pflanzenfamilien, die am meisten Mykorrhiza bilden und als mykorrhizatrophische Arten bezeichnet werden. Bisher gibt es keine Beweise dafür, dass Brassicaceae(Kohl, Rettich, Rüben, Rucola usw.) und Chenopodiaceae (Amaranth, Rüben) eine Mykorrhizierung mit CMA durchführen.

Die Pflanze kann bis zu 30% dieser Kohlenstoffverbindungen (Glukose, Fruktose) aus der Photosynthese liefern, wenn der Pilz sie mit Wasser und unentbehrlichen Mineralien (N, P, K) und Spurenelementen (Cu, Zn, Mn) versorgt.

• Mykorrhiza-Pilze sind ein wichtiger Zuckerkanal im Boden. Ihre Hyphen kolonisieren die Rhizosphäre und ermöglichen eine bessere Verteilung organischer Komponenten (Enzyme, Wurzelexsudate usw.) in den Zwischenräumen des Bodens als die Bakterien, die eher statisch sind.
• Die Mykorrhiza-Hyphen sezernieren große Mengen an Exsudaten aus der Rhizosphäre.
• Mykorrhiza-Pilze bilden auch Symbiosen mit Bakterien fürStickstoff, Phosphor und Schwefel. Sie scheiden Exsudate aus der Pflanze aus, um die Bakterien um die Hyphen herum zu stimulieren, was die Humusbildung verbessert.
• Sie erhöht die Stabilität der Aggregate, was dazu beiträgt, Moleküle vor dem Abbau zu schützen. Die Hyphen "kleben" an mineralischen Bodenpartikeln (Ton, Schluff, Sand) und integrieren organische Bestandteile in die Aggregate, um sie zu stabilisieren und vor Abbau zu schützen.

Die Mykorrhiza einer Blütenpflanze

Warum sollte man die Mykorrhizierung schützen und fördern?

Die Vorteile der Mykorrhiza für die Kulturen und das Agrosystem sind vielfältig:

• Bioverfügbarkeit von Phosphor aus dem Bodenmykorrhizapilze sind dank Enzymen und Assoziationen mit spezifischen Bakterien die einzigen in der Natur vorkommenden Pilze, die die Pflanzen mit Phosphor versorgen. Dieses Schlüsselelement für den Aufbau und die Funktion von Lebewesen (Membranen, Nukleinsäuren, Grundstoffwechsel) ist für das Leben der Zellen und die Gesundheit von Pflanzen, Tieren und Menschen unerlässlich. Darüber hinaus ist es im Boden sehr wenig mobil und ohne Mykorrhiza erschöpfen die Pflanzen sehr schnell ihre Versorgungsquellen (zwischen 1 und 2 mm um die absorbierenden Haare) und werden von Phosphatdüngern abhängig.
  

• Aufnahme von Spurenelementensie wird erleichtert, was ein Plus für die Immunabwehr der Pflanze darstellt.

• Fixierung von organischem Stickstoff durch das Rhizobiumleguminosen sind besonders abhängig von Pilzen, da sie viel Phosphor benötigen, damit die Bakterien in ihren Knöllchen den Stickstoff fixieren können. Ohne Mykorrhiza wäre die Stickstofffixierung durch die Leguminosen sehr begrenzt.

• Bekämpfung von Wasserstresspilze sind wertvolle Verbündete bei der Anpassung an Dürre und Klimaveränderungen. Das Myzel hat eine tausendmal größere Kapazität zur Erforschung des Bodens als die Wurzeln einer Pflanze (auf 1 cm Wurzel im Boden kommen 10 m Myzel), so dass Pilze in der Lage sind, Wasser tiefer und horizontal in den Boden aufzunehmen. Darüber hinaus hat die Hyphe eines Pilzes einen geringeren Durchmesser als eine Wurzel (1/100 mm gegenüber 1/10 bis 1 mm), so dass sie in die Mikroporosität des Bodens eindringen und Wasser aufnehmen können, das in trockenen Perioden dort verbleibt. Mykorrhizapilze fördern auch die Regulierung der Synthese von Abscisinsäure (ABA), einem Pflanzenhormon, das für die Schließung der Stomata am Tag und damit für die Evapotranspiration verantwortlich ist.

• Bekämpfung von Stress durch Salzgehaltmykorrhiza: Eine Studie zeigte, dass Pflanzen, die Mykorrhiza bildeten, im Vergleich zu Kontrollpflanzen weniger empfindlich auf den Salzgehalt der Umgebung reagierten. Die verwendeten Mykorrhiza-Pilze könnten die Physiologie der Pflanzen anpassen und somit das Wachstum und die Produktivität verbessern.

• Biologische Bekämpfung von PathogenencMA spielen eine wichtige Rolle bei der Immunität der Pflanzen gegen pathogene Bodenbakterien und Nematoden. Es wurden mehrere Fälle beobachtet:
  • Direkte Konkurrenz: Durch die Bedeckung des Wurzelgewebes verhindert das CMA-Myzel, dass pathogene Pilzarten ihren Platz einnehmen und die Pflanze parasitieren. Sein Konkurrenzpotenzial ist jedoch eher gering, weshalb die CMA sechs Monate vor dem Befall durch Pathogene in Symbiose mit der Pflanze sein müssen.
  • Förderung der mit den Pathogenen konkurrierenden Bakterien: Die CMA aktivieren in der Pflanze die Synthese von Phytohormonen, die zu einer erhöhten Wurzelsekretion der Pflanze führen und somit als Nahrung für die mit den pathogenen Bakterien konkurrierenden Bakterienpopulationen dienen.
  • Zufuhr von Abwehrmolekülen: Die CMA synthetisieren toxische Moleküle gegen Aggressoren (Polyphenole, Alkaloide), Abwehrenzyme (Proteasen, Chitinasen) oder auch Komponenten zur Verstärkung der Wurzelzellwand (Kallose).

• Aufrechterhaltung der Bodenstrukturpilze tragen zur Aufrechterhaltung der Struktur der mineralischen und organischen Bestandteile des Bodens bei, indem sie Myzelien bilden und Glomalin absondern .

• Menschliche Gesundheit: Beobachtungen haben gezeigt, dass Kombinationen mit CMA zu einer frühen Fruchtbildung bei Obstbäumen (Apfel) und einer Verbesserung der Qualität von Gemüseprodukten (Erdbeere, Artischocke, Melone, Tomate usw.) aufgrund der höheren Konzentration an Antioxidantien und Zucker führen .

Wie kann man die Mykorrhizierung in der Parzelle fördern?

• Das Myzel ist ein empfindliches Zellgewebe, das sich überwiegend 10 cm unter der Oberfläche ausbreitet. Ein Landwirt, der die Mykorrhiza erhalten möchte, sollte Praktiken anwenden, die den physikalischen und biologischen Zustand des Bodens so wenig wie möglich beeinträchtigen, und oberflächliche Behandlungen bevorzugen.

• Wenn Sie organische Düngung gegenüber mineralischer Düngung bevorzugen, können Sie die Entwicklung der mit den Pilzen assoziierten Bakterien und damit die Entwicklung der Pilze fördern. Umgekehrt wird das Auftreten von Mykorrhiza durch die Gabe von mineralischen Düngemitteln, die direkt von den Pflanzen absorbiert werden können, eingeschränkt. Die Zufuhr von Phosphatdünger ist zu vermeiden, da sie die Mykorrhizierung vollständig blockiert, die Ausbreitung der CMA im Boden bremst und die Pflanzen von den wesentlichen Vorteilen abschneidet, die sie durch die Mykorrhiza erhalten würden.

• Der beste Weg, um die Mykorrhiza im Boden zu erhalten, ist idealerweise eine maximale Bodenbedeckung durch pflanzenbedeckung. Je größer die Vielfalt der Pflanzenarten auf der Parzelle ist (landwirtschaftliche Kulturen und Unkräuter), desto größer ist die Mykorrhizierung. Es ist auch möglich, wenig produktive Parzellen brachliegen zu lassen, wenn das Wurzelsystem bei der Mahd oder der Zerstörung der Parzelle an Ort und Stelle bleibt.

• Schließlich ist ein Schlüssel zur Förderung der Mykorrhiza auf den Feldern die Einführung mychorhizotropher Arten in die Fruchtfolge und die Diversifizierung der Fruchtfolge. Die leguminosen sind besonders geeignet für diese Aufgabe und liefernStickstoff für die Folgekultur.

Günstige Praktiken	Ungünstige Praktiken
Flache Bodenbearbeitung mit geringer Tiefe. Maximale Bedeckung / Begrünung. Brachland ohne Rodung am Ende des Zyklus. Längere Fruchtfolge. Einführung von mykorrhizotrophen Arten (Gräser, Leguminosen oder Alliaceae). Zufuhr von organischem Dünger(Kompost, Mist, BRF...). Wenig oder kein Einsatz von Fungiziden undHerbiziden.	Tiefe Bodenbearbeitung / Pflügen. Nackter Boden oder Rodung von Brachland. Zufuhr von Phosphat und anderen Mineraldüngern. Es wird eine Monokultur angebaut. Einführung von nicht mykorrhizafähigen Arten (Brassicaceae oder Chenopodiaceae). Starker Einsatz von Fungiziden und Herbiziden.

Vermehrung und Impfung mit Mykorrhizapilzen

Wenn ein Boden tief bearbeitet oder regelmäßig mit Pilzen behandelt wurde, kann es interessant sein, eine neue CMA-Population zu impfen, um einen Neuanfang zu ermöglichen. Es ist unbedingt erforderlich, Praktiken zu vermeiden, die das Vorhandensein von Mykorrhizapilzen beeinträchtigen (siehe Tabelle oben), damit die neue Population eine Chance hat, sich in der Parzelle zu etablieren und die Mykorrhizierung mit den Pflanzen durchzuführen.

Danach ist es notwendig, die CMA-Population auszuwählen, die geimpft und vermehrt werden soll. Es gibt eine Vielzahl von Stämmen, die sowohl industriell als auch handwerklich vermehrt werden können. Es gibt drei verschiedene Ursprünge von Mykorrhiza-Pilzstämmen, deren Vermehrungsmöglichkeiten unterschiedlich sind:

• Standardisiert: Sie können industriell in vivo (im Freiland, auf inertem Substrat, in Hydroponik oder Aeroponik) oder in vitro (auf transformierten Wurzeln) produziert werden. Sie haben ein breites Besiedlungsspektrum, eine hohe Vermehrungsrate und werden in Verbindung mit flüssigen Bio-Düngemitteln (Fertirrigation), Substraten wie Blumenerde, Ton für die Umhüllung von Samen und zum Mischen mit dem Aussaatsubstrat vermarktet (siehe Ergebnisse von Versuchen in Gemüsekulturen durch CA 56).
• Ausgewählte lokale Sorten: Sie sind ihrem Ursprungsgebiet gewidmet und können in regionalen Produktionseinheiten auf verschiedenen Bodentypen vermehrt werden, um an spezifische pedoklimatische Bedingungen angepasst zu werden.
• Indigene (nicht inventarisiert): Sie sind einer kleinen landwirtschaftlichen Region gewidmet und werden auf handwerkliche Weise von regionalen Produktionseinheiten oder direkt auf dem landwirtschaftlichen Betrieb vermehrt. Die Produktion erfolgt im Freiland oder auf Substrat (Kies, Bimsstein, Perlit).

Quellen

Teil 1: Organische Substanz: Zusammensetzung und Bildung, AgroLeague

• Dieser Artikel basiert zum Teil auf dem ABEA-Eintrag: https://geco.ecophytopic.fr/geco/Concept/Mycorhize
• Dieser Artikel ist teilweise dem Dokument Mykorrhiza - Verbündete in der Ernährung und im Schutz von Pflanzen entnommen [1]