Микориза

Для жизнедеятельности организмам необходимо поддержание внутренней структуры. Жизнь – это сложный динамический процесс непрерывной сборки новых структур и утилизации старых. Атомы и молекулы, из которых состоят клетки организма, постоянно обновляются, а так как живое вещество – это открытая система, необходим постоянный поток энергии и строительного материала внутрь живых систем. С энергетической точки зрения мы данный вопрос не рассматриваем, ограничиваясь констатацией факта – этот процесс обеспечивается фотосинтезом. В данном пособии для нас представляет вопрос организации минерального питания растений, в первую очередь такими жизненно важными (эссенциальными) элементами как азот – содержание которого в материнской породе мизерно, а в почве не всегда достаточно, для роста и развития растений, фосфор – валовое содержание которого в почве значительно, но он находится в малодоступном для растений состоянии. Это же относится и к третьему элементу агрономической тройки удобрений (NPK) –калию.

Важную роль в решении вопроса минерального питания в природе играет микориза растений. Микориза (от греч. mýkes — гриб и rhiza — корень), грибокорень – это взаимовыгодное сожительство (симбиоз)мицелия гриба с корнем высшего растения. Различают микоризу эктотрофную (наружную), при которой гриб оплетает покровную ткань окончаний молодых корней и проникает в межклетники самых наружных слоев коры – рисунок 13, и эндотрофную (внутреннюю), которая характеризуется внедрением мицелия (гиф гриба) внутрь клеток – рисунок 14.

Рисунок 13 — Внешний вид эктотрофной микоризы дуба.

Эктотрофная микориза характерна для многих деревьев (дуб, ель, сосна, берёза), кустарников (ива), некоторых кустарничков (дриада) и травянистых растений (гречиха живородящая). Молодые корни этих растений обычно ветвятся, окончания их утолщаются, растущая часть корней окутывается толстым плотным грибным чехлом, от которого в почву и по межклетникам в корень на глубину одного или несколько слоев коры отходят гифы гриба, образуя т. н. сеть Гартига; корневые волоски при этом отмирают.

1 — эпидермис; 2 — кора; 3 — эндодерма; 4 — клубки гиф гриба.

Рисунок 14 — Поперечный разрез эндотрофной микоризы клёна:

У кустарничка арктоуса арктического и травянистого растения грушанки крупноцветковой гифы гриба проникают не только в межклетники, но и в клетки коры. В образовании мицелия на корнях одного растения может участвовать не один, а несколько видов грибов. Однако, как правило, в растительных сообществах встречаются лишь определённые грибы-микоризообразователи — симбионты данных видов растений.

При развитии эндотрофной микоризы форма корней не меняется, корневые волоски обычно не отмирают, грибной чехол и «сеть Гартига» не образуются; гифы гриба проникают внутрь клеток коровой паренхимы. У растений семейства вересковых, грушанковых, брусничных и шикшевых гифы гриба в клетках образуют клубки, позднее перевариваемые растением. В образовании микоризы такого типа участвуют фикомицеты (роды Endogone, Pythium). У растений семейства орхидных гифы гриба из почвы проникают в семя, образуя клубки, перевариваемые затем клетками семени. Из грибов такой тип микоризы свойствен несовершенным (род Rhizoctonia) и реже — базидиальным (род Armillaria и др.). Наиболее распространён в природе — у многих однолетних и многолетних трав, кустарников и деревьев самых различных семейств — фикомицетный тип микоризы, при котором гифы гриба пронизывают насквозь клетки эпидермиса корня, локализуясь в межклетниках и клетках средних слоев коровой паренхимы.

Микориза оказывает на растение благоприятное воздействие: за счёт развитого мицелия увеличивается поглощающая поверхность корня и усиливается поступление в растение воды и питательных веществ. Грибы — микоризообразователи, способны разлагать некоторые недоступные растению органические соединения почвы, вырабатывают вещества типа витаминов и активаторы роста. Гриб же использует некоторые вещества (возможно, углеводы), извлекаемые им из корня растения. При разведении леса на почве, не содержащей грибов — микоризообразователей, в неё вносят в небольших количествах лесную землю, например при посеве желудей — землю из старой дубравы.