جديد

السيطرة على الأمراض التي تنقلها التربة: الكائنات الحية في التربة التي يمكن أن تضر بالنباتات

السيطرة على الأمراض التي تنقلها التربة: الكائنات الحية في التربة التي يمكن أن تضر بالنباتات


بقلم: تونيا بارنيت (مؤلفة FRESHCUTKY)

بالنسبة للعديد من البستانيين المنزليين ، ليس هناك ما هو أكثر إحباطًا من خسارة المحاصيل لأسباب غير معروفة. في حين يمكن للمزارعين اليقظين مراقبة ضغط الحشرات في الحديقة عن كثب مما قد يتسبب في تناقص الغلة ، فإن الخسائر الناجمة عن الظروف السنية قد يكون أكثر صعوبة في تشخيصها. يمكن أن يساعد اكتساب فهم أفضل للكائنات الحية ومسببات الأمراض التي تنقلها التربة المزارعين على تطوير فهم شامل للتربة وصحة الحديقة.

ما هي مسببات الأمراض التي تنقلها التربة؟

تحتوي جميع النظم البيئية للتربة على كائنات مختلفة تحملها التربة. لن تبدأ في التسبب في مشاكل لمحاصيل الحدائق حتى تصبح هذه الكائنات الحية في التربة قادرة على إصابة النباتات من خلال الظروف المناسبة أو القابلية للتأثر.

مسببات الأمراض هي كائنات حية في التربة تسبب مشاكل أو مرض. يمكن أن تؤثر الأمراض التي تسببها العوامل الممرضة التي تنتقل عن طريق التربة على النباتات بطرق متنوعة. في حين أن مسببات الأمراض سابقة الظهور يمكن أن تسبب التخميد أو فشل الشتلات في الازدهار ، فإن الكائنات الحية الأخرى في التربة قد تسبب مشاكل داخل منطقة الجذر أو تاج النباتات. قد يحدث الذبول الوعائي للنباتات أيضًا بسبب عدوى مسببات الأمراض التي تنقلها التربة.

بمجرد أن تصيب الكائنات الحية الموجودة في التربة النبات ، قد تظهر أو لا تظهر على المحاصيل علامات وأعراض المرض. في كثير من الأحيان ، يؤدي تطورها السريع إلى صعوبة ملاحظتها أو التعرف عليها حتى تتقدم العدوى إلى ما بعد العلاج.

مكافحة الأمراض التي تنقلها التربة

المفتاح لتقليل حدوث مسببات الأمراض الضارة في حديقة المنزل هو تنفيذ استراتيجيات السيطرة على الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة ، ويمكن للمزارعين المساعدة في تقليل وجود مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة عن طريق شراء النباتات من مراكز الحدائق ذات السمعة الطيبة أو دور الحضانة عبر الإنترنت.

بالإضافة إلى ذلك ، سيكون من الضروري إنشاء روتين متسق لصيانة الحدائق. على وجه التحديد ، يشمل ذلك إزالة المواد النباتية المصابة سابقًا والتخلص منها. من خلال الحفاظ على البستنة وخالية من المواد النباتية المتحللة ، يمكن للمزارعين المساعدة في تقليل عدد مسببات الأمراض القادرة على قضاء فصل الشتاء في التربة. سيؤدي تنظيف وتعقيم أدوات الحدائق التي تم استخدامها على النباتات المصابة إلى تقليل احتمالية انتشار المرض.

من أجل الوقاية الأفضل من الأمراض التي تسببها العوامل الممرضة التي تنتقل عن طريق التربة ، سيحتاج المزارعون إلى التأكد من إعطاء النباتات الظروف المثلى للنمو. هذا يعني أنهم سوف يتلقون أشعة الشمس الكافية ، والتصريف المناسب ، والمسافات المناسبة. سيكون كل من هذه العوامل أساسيًا في قدرة الممرض على الحركة وإصابة نباتات الحدائق. بشكل عام ، فإن النباتات التي تتمتع بصحة جيدة وقوية ستكون أقل عرضة للاستسلام لمسببات الأمراض في التربة.

تم آخر تحديث لهذه المقالة في

اقرأ المزيد عن التربة والمصلحات والأسمدة


علم البيئة من الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة البشرية

تهدف السنة الدولية للتربة ، كما أعلنتها الجمعية العامة للأمم المتحدة في دورتها الثامنة والستين ، إلى زيادة الوعي بالتربة والعديد من خدمات النظم البيئية الحيوية التي تقدمها ، بما في ذلك توفير الغذاء والوقود والألياف وتخزين المياه وترشيحها وتنظيم المناخ. وتحلل النفايات. كل هذه الخدمات هي نتيجة لعدد لا يحصى من تفاعلات الكائنات الحية في التربة ، بما في ذلك البكتيريا والعتائق والطفيليات والفطريات وحيوانات التربة. يعد عمل هذه الكائنات أمرًا حيويًا لدرجة أنه من المحتمل ألا تكون هناك حياة فوق الأرض على الأرض ، وبالتأكيد لن تكون هناك حياة بشرية بدون حياة في التربة. ومن هذا المنطلق ، يجب قراءة المقالة التالية حول الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة.

يعتبر زيت S أمرًا حيويًا للوجود البشري ، وتعمل الغالبية العظمى من الكائنات الحية الموجودة فيه لصالحنا. ومع ذلك ، تؤوي التربة أيضًا أقلية من الكائنات الحية - بعضها يسمي التربة موطنها ، بينما يمر الآخرون عبرها بشكل عابر - القادرة على التسبب في الأمراض لدى البشر: وهي مسببات الأمراض والطفيليات البشرية التي تنقلها التربة. تمثل هذه الكائنات مجموعة غير مدروسة نسبيًا في الواقع ، ولا تعترف منظمة الصحة العالمية حتى الآن بالأمراض البشرية التي تنتقل عن طريق التربة كمجموعة متميزة (باستثناء الديدان الطفيلية المنقولة بالتربة) ، كما هو الحال مع الأمراض التي تنقلها الأغذية أو الأمراض حيوانية المصدر ، على سبيل المثال . ومع ذلك ، فإن هذه الأمراض تسبب وفيات ومراضة كبيرة في جميع أنحاء العالم. قد يكون من الممكن الحد من حوادث مثل هذه الأمراض من خلال زيادة فهم بيئتها ودورها وبقائها في التربة ، وممارسات إدارة الأراضي التي يمكن أن تؤدي إلى تفاقم أو تقليل معدلات الإصابة.

تجميع الأمراض التي تنقلها التربة

لا توجد حاليًا قائمة شاملة معترف بها دوليًا لتصنيف الأمراض البشرية التي تنتقل عن طريق التربة. جزء من صعوبة تجميع مثل هذه القائمة هو أن العديد من مسببات الأمراض يمكن أن تنتقل عبر التربة إذا لامست مضيفًا معديًا في إطار زمني قصير مناسب. على سبيل المثال ، يمكن أن تسبب الحصبة نظريًا عدوى من الأسطح ، بما في ذلك سطح التربة ، بدلاً من الانتقال المباشر عبر الهواء. ومع ذلك ، نظرًا لحدوث انخفاض بنسبة 30-70٪ في جزيئات الفيروس القابلة للحياة في الدقيقة الأولى التي تكون فيها خارج مضيف ، فمن غير المرجح أن تكون العدوى بمثل هذا المسار - خلال مثل هذا الإطار الزمني القصير ، من المحتمل أن يظل المضيف المعدي موجودًا في المنطقة المجاورة والعدوى منها هو الطريق الأكثر احتمالا. من المحتمل أن يكون تضمين جميع هذه الأمراض تحت مصطلح "الأمراض البشرية التي تنتقل عن طريق التربة" غير مفيد في أحسن الأحوال. لذلك ، في تقرير إلى المفوضية الأوروبية في عام 2011 ، اقترحنا تعريفًا للأمراض البشرية التي تنتقل عن طريق التربة ليكون ". الأمراض البشرية الناتجة عن أي عامل ممرض أو طفيلي ، يمكن أن يحدث انتقاله من التربة ، حتى في حالة عدم وجود أفراد معديين آخرين. حددنا في نفس التقرير 39 مرضًا تحدث عالميًا وتتوافق مع هذه المعايير (انظر المزيد من القراءة).

من منظور بيئي ، من الواضح أن الكائنات المسببة للأمراض المحددة يمكن تصنيفها إلى مجموعتين. بعض الكائنات الحية عبارة عن كائنات تربة حقيقية من حيث قدرتها على إكمال دورات حياتها في التربة (أو ربما في مرحلة مائية أو شبه مائية) دون الحاجة إلى إصابة مضيف بشري (أو أي مضيف آخر). ومن ثم ، أطلقنا عليها اسم الكائنات الحية المسببة للأمراض (من الكلمة اليونانية "التربة الحقيقية"). تشمل هذه المجموعة معظم البكتيريا وجميع مسببات الأمراض الفطرية. هذه مسببات الأمراض الانتهازية التي تصيب بشكل عام الأفراد المعرضين للإصابة فقط ، مثل أولئك الذين يعانون من ضعف المناعة ، أو أولئك الذين تعرضوا بشكل متكرر أو كبير لمثل هذه الكائنات الحية.

تتكون المجموعة الثانية من مسببات الأمراض الإلزامية القادرة على البقاء داخل التربة لفترات طويلة من الوقت قبل إصابة البشر الذين يتلامسون مع التربة الملوثة. ومع ذلك ، لا يمكنهم إكمال دورة حياتهم بالكامل في التربة ، فهم ليسوا كائنات تربة حقيقية. يمكن أن يشار إليها على أنها مسببات الأمراض / الطفيليات التي تنتقل عن طريق التربة (STPs).

كما هو الحال في كثير من الأحيان مع العالم الطبيعي ، فإن التصنيف الصارم له حدوده. بدلاً من ذلك ، من المحتمل أن توجد سلسلة متصلة مع بعض تداخل الكائنات الحية بين المجموعتين (على سبيل المثال ، داء الأسطوانيات وداء الشيغيلات). ومع ذلك ، فإن مثل هذا التمييز مفيد لأنه يسلط الضوء على مجالات لمزيد من البحث ويساعد في تفسير البيانات الوبائية على سبيل المثال ، فمن المحتمل أن العدوى عن طريق EPOs جاءت من التربة ولكن مع STPs هذا أقل تأكيدًا. هذا الاعتبار مهم للتحقق مما إذا كانت ممارسة معينة لإدارة الأراضي تعزز أو تخفف من معدلات الإصابة التي تنقلها التربة.

الضرر البشري مقابل تدهور التربة

هذا التمييز بين الأمراض البشرية التي تنتقل عن طريق التربة استنادًا إلى تاريخ الحياة له فائدة إضافية حيث من المحتمل أن توفر EPOs خدمات النظام البيئي مثل تكسير المواد العضوية ، أو معالجة الملوثات المحتملة ، أو التأثير على حساسية التربة للتآكل أثناء وجودها داخل التربة. على هذا النحو ، قد يكون لتقليل وفرة هذه الكائنات الحية في التربة آثار سلبية مثل تدهور التربة. سوف تحتاج المفاضلات بين تعزيز صحة الإنسان ومنع تدهور التربة إلى التحديد والقياس الكمي على أساس الموقع. على العكس من ذلك ، من المحتمل أن تتفاعل STPs بشكل أقل مع توفير خدمات النظام البيئي حيث من المحتمل أن تكون هذه الكائنات في أشكال نائمة أو يكون لها أنشطة محدودة فقط أثناء وجودها في التربة. لذلك ، لا تزال هناك حاجة إلى تحديد كيف يمكن للأراضي أو الممارسات الزراعية أن تقلل من وفرة من STPs داخل التربة ، أو طول الفترة الزمنية التي تظل فيها هذه الكائنات قابلة للحياة. قد يسمح مثل هذا العمل بتطوير ممارسات إدارة التربة التي تقمع هذه العمليات بحيث يكون لتنفيذها آثار إيجابية على صحة الإنسان ، ويفضل أن يكون ذلك بأقل تأثير من حيث تدهور التربة.

تعتمد صلاحية مسببات الأمراض والحفاظ عليها خارج مضيفها على عدة عوامل بيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة وضوء الأشعة فوق البنفسجية ودرجة الحموضة. قد يكون من الممكن السيطرة على بعض هذه العوامل من خلال ممارسات إدارة الأراضي. على سبيل المثال ، تميل الطبقات السطحية للتربة المزروعة إلى جفاف التربة غير المزروعة بشكل أسرع ، مما قد يتسبب في انتشار جزيئات التربة ومسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة. في الوقت الحالي ، لم يتم فهم أهمية كل عامل في بقاء العوامل الممرضة في التربة جيدًا حتى الآن على الرغم من أن درجة الحرارة يُعتقد عمومًا أنها العامل الأكثر أهمية لنمذجة معدلات التحلل الميكروبي للميكروبات غير القادرة على التكاثر في البيئة (أي STPs). علاوة على ذلك ، التفاعلات بين هذه العوامل معقدة. على سبيل المثال ، قد تؤدي زيادة رطوبة التربة إلى زيادة بقاء ونشاط الكائنات الدقيقة داخل التربة وتتأثر بها. لقد ثبت أن انخفاض رطوبة التربة يزيد من انتقال بعض مسببات الأمراض من التربة عن طريق زيادة كمية الغبار المتاحة التي قد تنتشر عليها مسببات الأمراض. من المحتمل أن يؤدي الغطاء النباتي ، مثل محاصيل الغطاء ، إلى انخفاض معدلات الإصابة بسبب انخفاض تآكل الرياح ، ولكن غطاء المظلة سيقلل أيضًا من كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح التربة وبالتالي زيادة معدلات بقاء مسببات الأمراض على سطح التربة.

التصوير بالمسح الضوئي الإلكتروني الملون لـ عصية SP. بكتيريا التربة. هذه البكتيريا إيجابية الجرام هي حطام ، كائنات تتغذى وتنمو على المواد العضوية الميتة والمتحللة. إنها جزء من بيئة متنوعة من كائنات التربة الدقيقة التي تلعب دورًا حيويًا في حل المواد العضوية وإعادة تدويرها.

من المحتمل أن يؤثر تدهور التربة من خلال عمليات مثل التعرية ، وفقدان بنية التربة ، والتصحر ، والحرث المفرط للتربة ، وأنشطة تعدين التربة على صحة الإنسان بعدة طرق. يؤدي هذا التدهور إلى انخفاض إنتاجية المحاصيل ولكن من المحتمل أيضًا أن يزيد العدوى من التربة حيث تصبح الكائنات المعدية محمولة بالهواء في التربة المتآكلة ، أو تعيش مسببات الأمراض لفترة أطول في التربة التي قللت من التنوع البيولوجي. على هذا النحو ، هناك صلة واضحة بين التربة "الصحية" والبشر الأصحاء ومن المهم أن يتم التعرف على هذا الرابط حتى نتمكن من تعظيم الفوائد وتقليل المخاطر أثناء استخدامنا للموارد الأساسية الواهبة للحياة وغير المتجددة هذه هي التربة.

سيمون جيفري

قسم جودة التربة ، جامعة Wageningen ، صندوق بريد 47 ، 6708 PB Wageningen ، هولندا
[البريد الإلكتروني محمي]

ويم هـ. فان دير بوتين

قسم البيئة الأرضية في المعهد الهولندي للبيئة ، ومختبر علم الأورام في جامعة فاغينينغين. PO Box 50، 6700 AB Wageningen، The Netherlands
[البريد الإلكتروني محمي]

قراءة متعمقة

جيفري ، إس وفان دير بوتين ، و. (2011). الأمراض البشرية التي تنقلها التربة. المفوضية الأوروبية ، 24893 يورو EN - 2011.

صورة: تآكل التربة. عالم تربة يأخذ قراءات من منطقة في حقل قمح تعرضت لتآكل شديد في التربة. صورت في ولاية واشنطن ، الولايات المتحدة الأمريكية. جاك ديكينجا / وزارة الزراعة الأمريكية / مكتبة صور العلوم. مسح ضوئي بالمجهر الإلكتروني بألوان كاذبة لبكتيريا التربة Sporosarcina ureae. مارتن أوغيرلي / مكتبة صور العلوم. صورة مجهرية إلكترونية ملونة لمسح ضوئي لـ Bacillus sp. بكتيريا التربة. ديفيد شارف / مكتبة صور العلوم..


محتويات

  • 1 التعريف
  • 2 أنواع
    • 2.1 نزول الدم النخاعي
      • 2.1.1 الجذرية الفطرية Arbutoid
    • 2.2 التهاب بطانة الرحم
      • 2.2.1 الجذرية الفطرية
      • 2.2.2 الفطريات الحلزونية
      • 2.2.3 فطريات الأوركيد
      • 2.2.4 فطريات أحادية الشكل
  • 3 ديناميات التبادلية
    • 3.1 السكر والمياه / تبادل المعادن
    • 3.2 الآليات
    • 3.3 مقاومة الأمراض والجفاف والملوحة وارتباطها بالميكورايزا
    • 3.4 مقاومة الحشرات
    • 3.5 استعمار التربة القاحلة
    • 3.6 مقاومة السمية
  • 4 تغير المناخ
  • 5 حدوث الجمعيات الفطرية
  • 6 اكتشاف
  • 7 انظر أيضا
  • 8 المراجع
  • 9 روابط خارجية

الفطريات الفطرية هي ارتباط تكافلي بين نبات أخضر وفطر. يصنع النبات جزيئات عضوية مثل السكريات عن طريق التمثيل الضوئي ويمدها بالفطر ، ويزود الفطر مياه النبات والمغذيات المعدنية ، مثل الفوسفور ، المأخوذ من التربة. توجد الفطريات الفطرية في جذور النباتات الوعائية ، ولكن تحدث أيضًا ارتباطات شبيهة بالميكوريزا في الطحالب [4] وهناك دليل أحفوري على أن نباتات اليابسة المبكرة التي تفتقر إلى الجذور شكلت روابط فطرية شظية. [5] معظم أنواع النباتات تشكل روابط فطرية ، على الرغم من أن بعض العائلات مثل الكرنب و Chenopodiaceae لا تستطيع ذلك. يتم تفصيل الأشكال المختلفة للجمعية في القسم التالي. الأكثر شيوعًا هو النوع الشجري الموجود في 70٪ من أنواع النباتات ، بما في ذلك العديد من نباتات المحاصيل مثل القمح والأرز. [6]

تنقسم الفطريات الفطرية عادة إلى ectomycorrhizas و نزيف داخلي. يتم التمييز بين النوعين من خلال حقيقة أن خيوط الفطريات الخارجية لا تخترق الخلايا الفردية داخل الجذر ، بينما تخترق خيوط الفطريات داخل الجذور جدار الخلية وتغزو غشاء الخلية. [7] [8] يشمل التهاب بطانة الرحم أربوسكولار, ericoid، و الأوركيد الميكوريزا، في حين الفطريات القشرية يمكن تصنيفها على أنها ectoendomycorrhizas. مونوتروبويد تشكل الفطريات الفطرية فئة خاصة.

تحرير Ectomycorrhiza

Ectomycorrhizas ، أو EcM ، عبارة عن ارتباطات تكافلية بين جذور حوالي 10٪ من عائلات النباتات ، معظمها نباتات خشبية بما في ذلك البتولا ، و dipterocarp ، والأوكالبتوس ، والبلوط ، والصنوبر ، والورد [9] العائلات ، وبساتين الفاكهة ، [10] والفطريات التي تنتمي إلى ال Basidiomycota و Ascomycota و Zygomycota. بعض الفطريات ECM ، مثل العديد ليتشينوم و سويلوس، تكافلية مع جنس معين واحد فقط من النبات ، بينما الفطريات الأخرى ، مثل الأمانيت، هم عموميون يشكلون الفطريات الفطرية مع العديد من النباتات المختلفة. [11] قد تحتوي الشجرة الفردية على 15 أو أكثر من شركاء ECM الفطريين المختلفين في وقت واحد. [12] توجد الآلاف من الأنواع الفطرية للجذريات الخارجية الموجودة في أكثر من 200 جنس. قدّرت دراسة حديثة بشكل متحفظ ثراء الأنواع الفطرية الخارجية للجذر الفطري في حوالي 7750 نوعًا ، على الرغم من أنه ، على أساس تقديرات المعروف والمجهول في تنوع macromycete ، من المحتمل أن يكون التقدير النهائي لثراء أنواع ECM بين 20000 و 25000. [13]

تتكون الجذور الخارجية من غمد خيطي ، أو عباءة ، تغطي طرف الجذر وشبكة Hartig من الخيوط المحيطة بالخلايا النباتية داخل قشرة الجذر. في بعض الحالات ، قد تخترق الواصلة أيضًا الخلايا النباتية ، وفي هذه الحالة تسمى الفطريات الفطرية بـ ectendomycorrhiza. خارج الجذر ، تشكل الفطريات خارج الجذور الخارجية شبكة واسعة داخل التربة وفضلات الأوراق.

يمكن إظهار أن العناصر الغذائية تنتقل بين النباتات المختلفة من خلال الشبكة الفطرية. لقد ثبت أن الكربون ينتقل من أشجار البتولا الورقية إلى أشجار دوغلاس التنوب وبالتالي تعزيز الخلافة في النظم البيئية. [14] فطر ectomycorrhizal Laccaria bicolor وجد أنه يغري ويقتل ذيل الربيع للحصول على النيتروجين ، وبعضها قد ينتقل بعد ذلك إلى النبات المضيف الفطري. في دراسة أجراها Klironomos and Hart ، تم تلقيح الصنوبر الأبيض الشرقي L. ثنائي اللون كانت قادرة على استخلاص ما يصل إلى 25٪ من النيتروجين من ذيل الربيع. [15] [16] عند المقارنة مع الجذور الدقيقة غير الفطرية ، قد تحتوي الفطريات الخارجية على تركيزات عالية جدًا من العناصر النزرة ، بما في ذلك المعادن السامة (الكادميوم والفضة) أو الكلور. [17]

التسلسل الجيني الأول لممثل الفطريات التكافلية ، الفطريات القاعدية الجورانية الخارجية L. ثنائي اللون، تم نشره في عام 2008. [18] حدث توسع في العديد من العائلات متعددة الجينات في هذه الفطريات ، مما يشير إلى أن التكيف مع التعايش بدأ عن طريق الازدواج الجيني. ضمن الجينات الخاصة بالنسب ، أظهرت تلك الترميز للبروتينات المفرزة التي ينظمها التكافل تعبيرًا منظمًا في نصائح جذر ectomycorrhizal مما يشير إلى دور في التواصل مع الشريك. L. ثنائي اللون يفتقر إلى الإنزيمات المشاركة في تحلل مكونات جدار الخلية النباتية (السليلوز ، الهيميسليلوز ، البكتين والبكتات) ، مما يمنع المتعايش من تدهور الخلايا المضيفة أثناء استعمار الجذر. على نقيض ذلك، L. ثنائي اللون تمتلك عائلات موسعة متعددة الجينات مرتبطة بالتحلل المائي للسكريات والبروتينات البكتيرية والحيوانات الدقيقة. كشف تحليل الجينوم هذا عن نمط الحياة المزدوج للتغذية والتغذية الحيوية للفطر الفطري الجذري الذي يمكّنه من النمو داخل التربة وجذور النباتات الحية.

Arbutoid mycorrhiza تحرير

هذا النوع من الفطريات يشمل نباتات من فصيلة Ericaceae Arbutoideae. ومع ذلك ، فهو يختلف عن الفطريات الشرنقية ويشبه ectomycorrhiza وظيفيًا ومن حيث الفطريات المعنية. [ بحاجة لمصدر ] وهي تختلف عن ectomycorrhiza في أن بعض الخيوط تخترق فعليًا خلايا الجذر ، مما يجعل هذا النوع من الفطريات الفطرية ectendomycorrhiza. [19]

تحرير Endomycorrhiza

انتفاخ البطن [ التوضيح المطلوب ] متغيرة وتم تصنيفها أيضًا على أنها جذرية شبق ، شرنقي ، مفصلي ، أحادي الشكل ، و فطريات الأوركيد. [20]

عدوى فطرية أربوسكولار تحرير

الميكوريزا الشجرية ، أو AM (المعروفة سابقًا باسم الميكوريزا الحويصلي- arbuscular mycorrhizas ، أو VAM) ، هي الفطريات الفطرية التي تخترق خيوطها الخلايا النباتية ، وتنتج هياكل تشبه البالون (الحويصلات) أو الانغابات المتفرعة ثنائية التفرع (arbuscules) كوسيلة لتبادل المغذيات . لا تخترق الواصلة الفطرية في الواقع البروتوبلاست (أي الجزء الداخلي للخلية) ، ولكنها تغزو غشاء الخلية. يزيد هيكل الحبيبات بشكل كبير من مساحة سطح التلامس بين الواصلة وسيتوبلازم الخلية لتسهيل نقل العناصر الغذائية بينهما.

تتشكل الفطريات الشجرية فقط عن طريق الفطريات في قسم Glomeromycota. تشير الأدلة الأحفورية [5] وتحليل تسلسل الحمض النووي [21] إلى أن هذا التبادلية ظهر منذ 400-460 مليون سنة ، عندما كانت النباتات الأولى تستعمر الأرض. تم العثور على الفطريات الفطرية Arbuscular في 85 ٪ من جميع الفصائل النباتية ، وتحدث في العديد من أنواع المحاصيل. [9] تنتج خيوط الفطريات الجذرية الشجرية البروتين السكري جلومالين ، والذي قد يكون أحد أهم مخازن الكربون في التربة. [22] الفطريات الجذرية الشريانية (ربما) كانت (ربما) لاجنسية لعدة ملايين من السنين ، وبشكل غير عادي ، يمكن للأفراد أن يحتويوا على العديد من النوى المختلفة وراثيًا (ظاهرة تسمى بداء مغاير النواة). [23]

Ericoid mycorrhiza تحرير

الفطريات الحلزونية هي ثالث الأنواع الثلاثة الأكثر أهمية من الناحية البيئية. لديهم طور بسيط داخلي (ينمو في الخلايا) ، يتكون من لفائف كثيفة من خيوط في الطبقة الخارجية من الخلايا الجذرية. لا توجد مرحلة محيطية وتتكون المرحلة الخارجية من خيوط متفرقة لا تمتد بعيدًا جدًا في التربة المحيطة. قد يشكلون سبوروكاربس (ربما في شكل أكواب صغيرة) ، لكن بيولوجيا التكاثر لديهم غير مفهومة كثيرًا. [8]

لقد ثبت أيضًا أن الفطريات المشيمية تتمتع بقدرات كبيرة على التغذية ، والتي من شأنها أن تمكن النباتات من تلقي العناصر الغذائية من المواد التي لم تتحلل بعد من خلال الإجراءات المتحللة لشركائها الشرنقة. [25]

Orchid mycorrhiza تحرير

جميع بساتين الفاكهة غيرية التغذية في مرحلة ما خلال دورة حياتها وتشكل الفطريات الفطرية السحلبية مع مجموعة من الفطريات القاعدية. [ بحاجة لمصدر ] خيوطها تخترق الخلايا الجذرية وتشكل pelotons (لفائف) لتبادل المغذيات. [ بحاجة لمصدر ]

تحرير الفطريات أحادية الشكل

يحدث هذا النوع من الفطريات الفطرية في الفصيلة الفرعية Monotropoideae من Ericaceae ، بالإضافة إلى العديد من الأجناس في Orchidaceae. هذه النباتات غيرية التغذية أو مختلطة التغذية وتستمد الكربون من الشريك الفطري. هذا هو بالتالي نوع طفيلي غير تبادلي من التعايش الفطري. [ بحاجة لمصدر ]

تشكل الفطريات الفطرية علاقة متبادلة مع جذور معظم الأنواع النباتية. في مثل هذه العلاقة ، يُقال أن كل من النباتات نفسها وتلك الأجزاء من الجذور التي تستضيف الفطريات هي الفطريات الفطرية. تم فحص عدد قليل نسبيًا من العلاقات الفطرية بين الأنواع النباتية والفطريات حتى الآن ، ولكن 95 ٪ من العائلات النباتية التي تم فحصها هي في الغالب الفطريات الفطرية إما بمعنى أن معظم أنواعها ترتبط بشكل مفيد بالميكوريزا ، أو أنها تعتمد تمامًا على الفطريات الفطرية. تشتهر Orchidaceae كعائلة يكون فيها عدم وجود الفطريات الفطرية الصحيحة قاتلاً حتى لإنبات البذور. [26]

أشارت الأبحاث الحديثة التي أجريت على نباتات الجذور الخارجية في الغابات الشمالية إلى أن علاقة الفطريات الجذرية والنباتات قد تكون أكثر تعقيدًا من مجرد علاقة متبادلة. لوحظت هذه العلاقة عندما وجد بشكل غير متوقع أن الفطريات الفطرية تقوم بتخزين النيتروجين من جذور النباتات في أوقات ندرة النيتروجين. يجادل الباحثون بأن بعض الفطريات الفطرية توزع العناصر الغذائية بناءً على البيئة مع النباتات المحيطة وغيرها من الفطريات الفطرية. لقد استمروا في شرح كيف يمكن لهذا النموذج المحدث أن يفسر لماذا لا تخفف الفطريات الفطرية من الحد من النيتروجين في النبات ، ولماذا يمكن للنباتات التحول فجأة من استراتيجية مختلطة مع كل من الجذور الفطرية وغير الجذرية إلى استراتيجية جذرية بحتة مع انخفاض توافر النيتروجين في التربة. [27] كما تم اقتراح أن العلاقات التطورية والتطور يمكن أن تفسر تباينًا أكبر بكثير في قوة التبادلية الفطرية أكثر من العوامل البيئية. [28]

السكر والمياه / تعديل التبادل المعدني

يوفر الارتباط التعاضدي mycorrhizal للفطر وصولًا ثابتًا ومباشرًا نسبيًا إلى الكربوهيدرات ، مثل الجلوكوز والسكروز. [29] يتم نقل الكربوهيدرات من مصدرها (الأوراق عادةً) إلى أنسجة الجذر ثم إلى شركاء النبات الفطريين. في المقابل ، يكتسب النبات فوائد القدرة الاستيعابية العالية للميسيليوم للمياه والمغذيات المعدنية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى المساحة السطحية الكبيرة للخيوط الفطرية ، والتي تعد أطول وأدق بكثير من شعر جذر النبات ، وجزئيًا لأن بعض هذه الفطريات يمكن أن تتحرك. معادن التربة غير متوفرة لجذور النباتات. وبالتالي فإن التأثير هو تحسين قدرات امتصاص المعادن في النبات. [30]

قد لا تتمكن جذور النباتات بدون مساعدة من تناول العناصر الغذائية التي تم تجميدها كيميائيًا أو فيزيائيًا وتشمل الأمثلة أيونات الفوسفات والمغذيات الدقيقة مثل الحديد. يحدث أحد أشكال هذا التثبيت في التربة ذات المحتوى العالي من الطين ، أو التربة ذات الأس الهيدروجيني الأساسي بشدة. ومع ذلك ، يمكن للفطر الفطري mycorrhizal الوصول إلى العديد من مصادر المغذيات هذه ، وإتاحتها للنباتات التي يستعمرها. [31] وهكذا ، فإن العديد من النباتات قادرة على الحصول على الفوسفات ، دون استخدام التربة كمصدر. شكل آخر من أشكال عدم الحركة هو عندما يتم احتجاز العناصر الغذائية في مادة عضوية بطيئة التحلل ، مثل الخشب ، وتعمل بعض الفطريات الفطرية مباشرة ككائنات متحللة ، حيث تقوم بتعبئة العناصر الغذائية وتمرير بعضها إلى النباتات المضيفة على سبيل المثال ، في بعض الغابات المصابة بالضمور ، يتم تناول كميات كبيرة من الفوسفات والعناصر المغذية الأخرى بواسطة خيوط الفطريات الفطرية التي تعمل مباشرة على فضلات الأوراق ، متجاوزة الحاجة إلى امتصاص التربة. [32] زراعة زقاق إنجا، المقترح كبديل لتدمير الغابات المطيرة بقطع وحرق ، [33] يعتمد على الفطريات الفطرية داخل نظام الجذر لأنواع إنجا لمنع المطر من غسل الفسفور من التربة. [34]

في بعض العلاقات الأكثر تعقيدًا ، لا تقوم الفطريات الجذرية بجمع مغذيات التربة المجمدة فحسب ، بل تربط النباتات الفردية معًا عن طريق شبكات الميكوريزا التي تنقل المياه والكربون والعناصر الغذائية الأخرى مباشرةً من نبات إلى آخر عبر شبكات تحت الأرض. [35]

سويلوس تومينتوسوس، وهو نوع من الفطريات الفطرية القاعدية ، ينتج هياكل متخصصة تُعرف باسم السل ectomycorrhizae مع مضيفه النباتي الصنوبر (كونتورتا الصنوبر فار. لاتيفوليا). وقد ثبت أن هذه الهياكل تستضيف بكتيريا مثبتة للنيتروجين والتي تساهم بكمية كبيرة من النيتروجين وتسمح لأشجار الصنوبر باستعمار المواقع الفقيرة بالمغذيات. [36]

آليات تحرير

تشمل الآليات التي من خلالها تزيد الفطريات الفطرية الامتصاص بعضًا منها فيزيائيًا وبعضها كيميائيًا. من الناحية الفيزيائية ، يكون قطر معظم الفطريات الفطرية أصغر بكثير من أصغر شعر جذر أو جذر ، وبالتالي يمكنها استكشاف مواد التربة التي لا يمكن أن تصل إليها الجذور وشعر الجذور ، وتوفر مساحة سطح أكبر للامتصاص. كيميائيًا ، تختلف كيمياء غشاء الخلية للفطريات عن تلك الموجودة في النباتات. على سبيل المثال ، قد تفرز الأحماض العضوية التي تذوب أو تخلب العديد من الأيونات ، أو تطلقها من المعادن عن طريق التبادل الأيوني. [37] المايكورايزا مفيدة بشكل خاص لشريك النبات في التربة الفقيرة بالمغذيات. [38]

مقاومة الأمراض والجفاف والملوحة وارتباطها بالميكورايزا تحرير

غالبًا ما تكون نباتات الميكورايزا أكثر مقاومة للأمراض ، مثل تلك التي تسببها مسببات الأمراض التي تنتقل عن طريق التربة. تم العثور على هذه الجمعيات للمساعدة في الدفاع عن النبات فوق وتحت الأرض. تم العثور على الفطريات الفطرية لإفراز الإنزيمات السامة للكائنات التي تنتقل عن طريق التربة مثل الديدان الخيطية. [39] أظهرت دراسات حديثة أن الارتباطات الفطرية تؤدي إلى تأثير فتيل للنباتات التي تعمل أساسًا كاستجابة مناعية أولية. عندما يتم تشكيل هذا الارتباط ، يتم تنشيط الاستجابة الدفاعية بشكل مشابه للاستجابة التي تحدث عندما يتعرض النبات للهجوم. نتيجة لهذا التلقيح ، تكون الاستجابات الدفاعية أقوى في النباتات ذات الارتباطات الفطرية. [40]

كما ارتبط AMF بشكل كبير بمتغيرات الخصوبة البيولوجية للتربة مثل المجتمعات الميكروبية في التربة وما يرتبط بها من قمع الأمراض. [41] وبالتالي ، قد تعتمد خدمات النظام البيئي التي يقدمها AMF على ميكروبيوم التربة. [41] علاوة على ذلك ، ارتبط دهون الحليب اللامائية بشكل كبير مع المتغير الفيزيائي للتربة ، ولكن فقط بمستوى الماء وليس بالثبات الكلي. [42] [43] وهي أيضًا أكثر مقاومة لآثار الجفاف. [44] [45] [46] تتضمن أهمية الفطريات الجذرية الشوكية التخفيف من إجهاد الملح وتأثيراته المفيدة على نمو النبات وإنتاجيته. على الرغم من أن الملوحة يمكن أن تؤثر سلبًا على الفطريات الجذرية الفطرية ، إلا أن العديد من التقارير تظهر تحسن نمو وأداء النباتات الجذرية تحت ظروف الإجهاد الملحي. [47]

مقاومة الحشرات

أظهرت الأبحاث أن النباتات المتصلة بواسطة الفطريات الفطرية يمكن أن تستخدم هذه الوصلات تحت الأرض لإنتاج واستقبال إشارات التحذير. [48] ​​[49] على وجه التحديد ، عندما يتم مهاجمة حشرة نبات مضيف ، يشير النبات المحيط بالنباتات المتصلة إلى حالته. يطلق النبات المضيف مركبات عضوية متطايرة (VOCs) تجذب مفترسات الحشرات. يُطلب أيضًا من النباتات المتصلة بالفطريات الفطرية إنتاج مركبات عضوية متطايرة متطابقة تحمي النباتات غير المصابة من استهداف الحشرات. [48] ​​بالإضافة إلى ذلك ، يساعد هذا الفطريات الفطرية عن طريق منع إعادة توطين الكربون في النبات مما يؤثر سلبًا على نمو الفطريات ويحدث عندما تتعرض النباتات لهجوم من قبل الحيوانات العاشبة. [48]

استعمار التربة القاحلة تحرير

غالبًا ما يكون أداء النباتات المزروعة في تربة معقمة ووسط النمو ضعيفًا دون إضافة جراثيم أو خيوط من الفطريات الفطرية لاستعمار جذور النبات والمساعدة في امتصاص العناصر الغذائية المعدنية للتربة. [50] يمكن أن يؤدي عدم وجود الفطريات الجذرية أيضًا إلى إبطاء نمو النبات في التعاقب المبكر أو في المناظر الطبيعية المتدهورة. [51] إدخال النباتات الفطرية الغريبة إلى النظم البيئية التي تعاني من نقص المغذيات يضع النباتات الأصلية غير الفطرية في وضع تنافسي غير مؤات. [52] هذه القدرة على استعمار التربة القاحلة يتم تحديدها من خلال فئة Oligotroph.

مقاومة السمية تحرير

وجد أن الفطريات لها دور وقائي للنباتات المتجذرة في التربة ذات التركيزات المعدنية العالية ، مثل التربة الحمضية والملوثة. تلقيح أشجار الصنوبر Pisolithus tinctorius المزروعة في عدة مواقع ملوثة أظهرت تحملًا عاليًا للملوثات السائدة والبقاء والنمو. [53] اكتشفت إحدى الدراسات وجود Suillus luteus سلالات متفاوتة تحمل الزنك. اكتشفت دراسة أخرى أن سلالات الزنك المتحملة سويلوس بوفينوس تمنح مقاومة لنباتات صنوبر سيلفستريس. ربما كان هذا بسبب ارتباط المعدن بالميسليوم خارج الفطر ، دون التأثير على تبادل المواد المفيدة. [52]

يشير Mycorrhizae وتغير المناخ إلى تأثيرات تغير المناخ على الفطريات الفطرية ، وهي فطر يشكل علاقة تكافلية داخلية بين نبات مضيف وعائي [54] من خلال استعمار جذوره ، والآثار الناجمة عن تغير المناخ. تغير المناخ هو أي تأثير دائم في الطقس أو درجة الحرارة. من المهم ملاحظة أن الاحترار العالمي هو مؤشر جيد لتغير المناخ ، على الرغم من أن الاثنين ليسا متشابهين. [55] ومع ذلك ، تلعب درجة الحرارة دورًا مهمًا للغاية في جميع النظم البيئية على الأرض ، وخاصة تلك التي بها أعداد كبيرة من الفطريات الفطرية في الكائنات الحية بالتربة.

تعد الفطريات الفطرية واحدة من أكثر التعايش انتشارًا على هذا الكوكب ، لأنها تشكل تفاعلًا نباتيًا فطريًا مع ما يقرب من ثمانين بالمائة من جميع النباتات الأرضية. [56] تستفيد الفطريات الفطرية المقيمة من حصة من السكريات والكربون التي يتم إنتاجها أثناء عملية التمثيل الضوئي ، بينما يصل النبات بشكل فعال إلى الماء والمواد المغذية الأخرى ، مثل النيتروجين والفوسفور ، وهو أمر ضروري لصحته. [57] أصبح هذا التعايش مفيدًا جدًا للنباتات الأرضية لدرجة أن البعض يعتمد كليًا على العلاقة للحفاظ على أنفسهم في بيئاتهم الخاصة. الفطريات ضرورية للكوكب لأن معظم النظم البيئية ، وخاصة تلك الموجودة في القطب الشمالي ، مليئة بالنباتات التي تعيش بمساعدة الميكوريزا. نظرًا لأهميتها لنظام بيئي منتج ، فإن فهم هذه الفطريات وتكافلها يعد حاليًا مجالًا نشطًا للبحث العلمي.

في حوالي 400 مليون سنة ، يحتوي Rhynie chert على مجموعة من النباتات الأحفورية المحفوظة بتفاصيل كافية بحيث لوحظت الفطريات الفطرية في سيقان Aglaophyton رائد. [5]

توجد الفطريات الفطرية في 92٪ من عائلات النباتات التي تمت دراستها (80٪ من الأنواع) ، [9] مع وجود فطريات شظوية هي الشكل السائد والأسلاف ، [9] والأكثر ارتباطًا تكافليًا انتشارًا في المملكة النباتية. [29] تم الحفاظ على بنية الجذريات الفطرية بشكل كبير منذ ظهورها لأول مرة في السجل الأحفوري ، [5] مع كل من تطور الفطريات الخارجية ، وفقدان الفطريات الفطرية ، والتي تتطور بشكل متقارب في مناسبات متعددة. [9]

عُرفت ارتباطات الفطريات بجذور النباتات منذ منتصف القرن التاسع عشر على الأقل. لكن المراقبين الأوائل سجلوا الحقيقة ببساطة دون التحقيق في العلاقات بين الكائنين. [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


شاهد الفيديو: تعبير عن التلوث البيئي للسنة الرابعة والخامسة ابتدائي