Dalam bidang biologi, hubungan antara organisma hidup yang berbeza dikaji secara berterusan, dan dalam interaksi ini mycorrhiza. Istilah ini merujuk kepada hubungan simbiotik antara akar tumbuhan tertentu dan kulat bukan patogen. Dalam erti kata lain, kedua-dua organisma mendapat manfaat daripada jenis interaksi ini. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani 'mycos' (cendawan) dan 'rhiza' (akar).
Sepanjang artikel ini, kita akan menyelidiki mycorrhizae, ciri, jenis, fungsi dan kepentingan yang besar yang mereka ada dalam ekosistem dan dalam pertanian moden.
ciri-ciri utama
Mycorrhizae adalah sejenis simbiosis yang berlaku di antara akar tumbuhan dan kulat tertentu yang tidak berbahaya kepada mereka. Interaksi ini adalah perkara biasa dan dianggarkan begitu lebih daripada 90% spesies tumbuhan vaskular Mereka mempunyai persatuan mikoriza. Antara interaksi simbiotik tumbuhan yang paling terkenal, terdapat dua jenis khususnya: liken dan mycorrhizas. Walaupun lichen adalah gabungan antara alga dan kulat, mycorrhizae melibatkan kulat yang dikaitkan dengan akar tumbuhan vaskular.
Hubungan simbiotik ini sangat berfaedah. Tumbuhan memperoleh kapasiti yang lebih besar untuk menyerap mineral seperti fosforus dan nutrien lain daripada tanah. Sebagai pertukaran, kulat menerima gula dan sebatian organik lain yang disintesis oleh tumbuhan melalui fotosintesis. Interaksi ini memastikan kedua-dua tumbuhan dan kulat boleh bertahan dan berkembang maju dalam persekitaran yang tidak bermusuhan.
Seperti yang telah disebutkan, mikoriza adalah sangat biasa. 90% tumbuhan vaskular yang diterangkan hari ini bergantung pada hubungan simbiotik ini. Ini termasuk kedua-dua tumbuhan liar dan tanaman pertanian.
Fungsi mycorrhizae
Mikoriza bukan sahaja interaksi mudah antara organisma, ia memenuhi fungsi penting dalam ekosistem dan kesihatan tumbuhan yang menjadi tuan rumah kepada mereka. Fungsi utamanya termasuk:
- Mereka memudahkan penyerapan air dan nutrien mineral: Kulat mikoriza membantu tumbuhan menyerap air dan nutrien dengan lebih cekap seperti fosforus, kuprum, mangan dan zink. Ini penting untuk pembangunan dan pertumbuhan tumbuhan yang optimum.
- Memberi perlindungan terhadap patogen tanah: Tumbuhan mikoriza menunjukkan ketahanan yang lebih besar terhadap kulat patogen dan nematod yang terdapat di dalam tanah. Iaitu, mycorrhizae berfungsi sebagai penghalang pelindung.
- Mereka mewujudkan rangkaian komunikasi antara tumbuhan: Akar beberapa tumbuhan boleh disambungkan melalui hifa kulat, yang membolehkan pemindahan air dan nutrien antara spesies tumbuhan yang berbeza.
Di samping itu, kulat mikoriza juga mendapat manfaat, kerana tumbuhan membekalkan mereka dengan gula dan sebatian organik yang diperoleh daripada proses fotosintesis. Hubungan simbiotik ini menguatkan kedua-dua organisma, meningkatkan keupayaan tumbuhan untuk menahan keadaan persekitaran yang buruk seperti kemarau atau ketersediaan nutrien yang rendah dalam tanah.
Jenis-jenis mikoriza
Terdapat beberapa jenis mikoriza, yang terutamanya dikelaskan kepada dua kumpulan: endomycorrhizae dan ektomikoriza. Setiap daripada ini mempunyai ciri unik yang menentukan bagaimana interaksi antara akar tumbuhan dan kulat dijalankan.
Endomycorrhizas (Arbuscular mycorrhizas atau AM)
yang endomikoriza Mereka adalah yang paling biasa dan terdapat dalam sehingga 80% tumbuhan vaskular. Dalam jenis mikoriza ini, yang hifa kulat menembusi terus ke dalam sel akar. Pencerobohan selular ini membolehkan hubungan rapat antara tumbuhan dan kulat yang menghasilkan pertukaran nutrien dengan lebih cekap.
Endomycorrhizae membentuk struktur khusus yang dipanggil arbuscules, iaitu unsur bercabang dalam sel akar tempat pertukaran nutrien berlaku. Tambahan pula, mereka juga boleh membentuk vesikel, yang merupakan struktur simpanan dalam sel akar.
Ectomycorrhizae
Berbeza dengan endomikoriza, ektomikoriza Mereka tidak menembusi sel akar. Sebaliknya, hifa kulat tumbuh di sekeliling sel, membentuk rangkaian padat dalam ruang ekstraselular. Mikoriza jenis ini lebih biasa pada pokok dan pokok renek di iklim sederhana dan tropika, yang sangat biasa dalam spesies seperti pain, oak, willow dan eucalyptus.
Salah satu ciri ektomikoriza yang paling ketara ialah pembentukan Rangkaian Hartig, struktur kulat yang mengelilingi sel korteks akar dan memudahkan pertukaran nutrien tanpa menembusi sel tumbuhan.
Kepentingan mycorrhizae
Mycorrhizae memainkan peranan penting dalam menjajah persekitaran yang bermusuhan dan mewujudkan ekosistem yang sihat. Adalah dipercayai bahawa penjajahan persekitaran daratan oleh tumbuhan hanya mungkin kerana persatuan simbiotik dengan kulat. Menurut bukti fosil, hubungan simbiotik ini sudah wujud ratusan juta tahun dahulu.
Antara faedah yang paling penting ialah:
- Peningkatan penyerapan nutrien: Terima kasih kepada mycorrhization, tumbuhan boleh meneroka kawasan tanah yang luas, mengakses nutrien penting seperti fosforus, nitrogen, kalium dan mineral lain yang mungkin tidak boleh diakses.
- Toleransi kepada keadaan yang melampau: Tumbuhan yang membentuk persatuan mikoriza mempunyai penyesuaian yang lebih baik terhadap keadaan buruk seperti kemarau, tanah berasid atau tanah yang diserang oleh logam berat.
- Meningkatkan daya tahan terhadap patogen: Tumbuhan mikoriza menunjukkan ketahanan yang lebih tinggi terhadap penyakit yang disebabkan oleh bakteria, kulat patogen dan nematod tanah.
- Faedah dalam pertanian dan penghutanan semula: Dalam pertanian, inokulasi mikoriza semakin digunakan untuk meningkatkan hasil tanaman, mengurangkan pergantungan kepada baja, dan menggalakkan amalan pertanian yang lebih mampan.
Mycorrhizae juga telah terbukti penting untuk pemulihan ekosistem yang rosak dan penghutanan semula kawasan terdegradasi. Banyak tumbuhan, terutamanya pokok seperti pain dan oak, mempunyai kadar kemandirian yang lebih tinggi apabila persatuan mikoriza telah ditubuhkan sebelum ditanam semula di habitat semula jadinya.
Sepanjang sejarah, mycorrhization telah memainkan peranan penting dalam evolusi dan pengedaran tumbuhan vaskular, menjadi salah satu kunci kejayaan ekologi tumbuhan dalam persekitaran yang nutrien terhad atau keadaan iklim yang melampau.
Hari ini, penggunaan mycorrhizae bukan sahaja terhad kepada perhutanan, tetapi juga telah diperluaskan kepada pertanian, hortikultur dan pelbagai bidang sains alam sekitar. Terima kasih kepada kemajuan dalam bioteknologi, adalah mungkin untuk menanam tumbuhan yang ditanam dengan kulat mikoriza untuk meningkatkan prestasi mereka, menjadikannya lebih tahan terhadap penyakit dan keadaan persekitaran yang buruk.
Mycorrhizae, tanpa ragu-ragu, adalah alat utama untuk pertanian mampan, kerana mereka bukan sahaja meningkatkan hasil tanaman, tetapi juga menyumbang kepada pemuliharaan ekosistem semula jadi, membantu memulihkan tanah yang terdegradasi dan mengurangkan kesan penggunaan baja kimia.