Οι σύμμαχοι μας

Οι μυκόρριζες είναι μια συμβιωτική σχέση μεταξύ ορισμένων μυκήτων του εδάφους και των ριζών των γεωργικών και δασικών φυτών. Από την ετυμολογική άποψη Μυκόρριζα προέρχεται από τον μύκητα (μύκο) και την ρίζα. Η συμβίωση αυτή είναι αμοιβαία καθώς και οι δύο ωφελούνται από αυτήν: ο μύκητας αποικίζει τις ρίζες του φυτού, δίνοντας σε αυτό νερό και θρεπτικά συστατικά που απορροφά από το έδαφος μέσω του δικτύου των εξωτερικών μυκηλιακών υφών, ενώ το φυτό παρέχει στον μύκητα οργανικές ουσίες (σάκχαρα, πρωτεΐνες, βιταμίνες). Όταν αναπτύσσονται μυκόρριζα τα φυτά είναι πιο υγιή, πιο ανθεκτικά και λιγότερο ευαίσθητα στις περιβαλλοντικές καταπονήσεις.
Οι τύποι μυκόρριζων στην φύση ποικίλλουν, επειδή κατά τη διάρκεια της εξέλιξής τους τα φυτά διαφοροποιήθηκαν για να προσαρμοστούν σε πολύ διαφορετικά περιβάλλοντα.
Μεταξύ των φυτών και μυκήτων, ανάλογα με την μεγαλύτερη ή μικρότερη ικανότητα του μύκητα να διεισδύσει στα ριζικά κύτταρα του φυτού ξενιστή και από την εμφάνιση της ένωσης, μπορούμε να προσδιορίσουμε τρεις μορφές μυκόρριζων: εξώτροφες, ενδότροφες, ψευδομυκόρριζες.
Η endomycorrhizae arbuscular AM ή VAM (Vesicular Mycorrhizal Arbuscolar) είναι, χωρίς αμφιβολία, ο πιο κοινός τύπος μυκόρριζων, επηρεάζουν τις κύριες ποώδεις και ξυλώδεις καλλιέργειες παγκοσμίως. Όσον αφορά τα καλλιεργούμενα φυτά βρίσκονται στα δημητριακά (σιτάρι, καλαμπόκι, κριθάρι), στα λαχανικά, όπως η ντομάτα και η πατάτα, σε βιομηχανικές καλλιέργειες (καπνός και ηλίανθος), στα δέντρα (αμπέλια, ροδάκινο, μήλο, αχλάδι, ελιά, κλπ)  και σε πολλές άλλες καλλιέργειες του γεωργικού και δασοκομικού τομέα.

Ορίζονται ενδότροφες μυκκόρριζες, επειδή ο μύκητας διεισδύει στα κύτταρα του ξενιστή. Τα σπόρια, τα οποία βρίσκονται στο έδαφος, φυτρώνουν κοντά στις ρίζες του ξενιστή υπό την επίδραση των ριζικών εκκρίσεων. Αναπτύσσονται έως ότου φτάσουν στην ρίζα για να την αποικίσουν διεισδύοντας τόσο μέσω των μεσοκυττάριων διαστημάτων, όσο και απευθείας στα κύτταρα.
Εντός των κυττάρων οι υφές διακλαδώνονται για να σχηματίσουν δομές, τις μυκηλιακές υφές, που αναλαμβάνουν τις διατροφικές ανταλλαγές μεταξύ των δύο συμβιωτικών οργανισμών: το φυτό παρέχει την περίσσεια υδατανθράκων, που παράγεται μέσω της φωτοσύνθεσης· ο μύκητας με τη σειρά του, παρέχει τα μεταλλικά άλατα που απορροφά από το περιβάλλον έδαφος. Μια άλλη δομή που παράγεται από τις υφές των μυκήτων είναι το κυστίδιο, στρογγυλεμένη διόγκωση μεταξύ ή εντός των κυττάρων, που είναι ένα όργανο συσσώρευσης κοκκίων λίπους με λειτουργία αποθεματικού. Τα σπόρια που σχηματίζονται από αυτούς τους μύκητες είναι αγενή και σχηματίζονται απευθείας από τις βλαστικές υφές. Το μυκήλιο αυτών των μυκήτων, που αποτελείται από βλαστικές υφές εκτός των ριζών και μεγέθους που κυμαίνεται από 8 έως 20 μικρόμετρα, μπορεί να είναι πολύ μεγάλο, και έχει το θεμελιώδη ρόλο της εξερεύνησης της μεγαλύτερης δυνατόν ποσότητας εδάφους γύρω από τη ρίζα, προκειμένου να αυξηθεί η αποτελεσματικότητα απορρόφησης της ρίζας.
Μεταξύ των ενδότροφων μυκόρριζων προκύπτει ότι το πιο σημαντικό είδος είναι το Glomus.
Η επίδραση των μυκόρριζων είναι ουσιαστικά ο τεράστιος πολλαπλασιασμός της επιφάνειας και του όγκου της ρίζας (μέχρι +700-800%)· λόγω της ανάπτυξης έξω από τις ρίζες, το μυκήλιο μπορεί να εξερευνήσει τμήματα του εδάφους που διαφορετικά θα ήταν απρόσιτα. Άλλα οφέλη των μυκόρριζων είναι: αύξηση της αντοχής των φυτών στην υδατική καταπόνηση και την αλατότητα· αυξημένη αντοχή και ανοχή σε παθογόνα του εδάφους· μεγαλύτερη απορρόφηση των ιχνοστοιχείων· μεγαλύτερη και πιο ομοιόμορφη παραγωγή· καλύτερη ανάπτυξη των φυτών· αύξηση της αποτελεσματικότητας των λιπασμάτων, της άρδευσης και των φυτοφαρμάκων· καλύτερη προσαρμογή του φυτού στο περιβάλλον· μείωση των φαινομένων κόπωσης του εδάφους.

PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria), ριζοβακτήρια που ευνοούν την ανάπτυξη των φυτών.
Είναι, δηλαδή, μικροοργανισμοί που έρχονται σε επαφή με τις ρίζες των φυτών, διεγείρουν με φυσικό τρόπο την ανάπτυξη τους και βελτιώνουν την αυτοάμυνα τους.
Ο τρόπος με τον οποίο δρουν ποικίλει, σίγουρα παράγουν μια ολόκληρη σειρά από ένζυμα χρήσιμα για το φυτό, τονώνοντας τις ενδογενείς άμυνες του. Ένας από τους πιο συνηθισμένους τρόπους δράσης των PGPR για να βελτιώσουν την απορρόφηση των θρεπτικών ουσιών είναι η μεταβολή των επιπέδων των φυτικών ορμονών. Αυτός ο μηχανισμός αλλάζει την ριζική αρχιτεκτονική: αυξάνει τη μάζα του ριζικού συστήματος μέσω διακλαδώσεως και επιμήκυνσης των ριζών και αύξησης της ποσότητας των ριζικών τριχιδίων. Αυτό οδηγεί σε αύξηση του ριζικού όγκου που, με τη σειρά του, βοηθά στην απορρόφηση περισσότερων θρεπτικών συστατικών.

Τα PGPR διεγείρουν επίσης την ανάπτυξη των φυτών με τη δημιουργία στη ριζόσφαιρα (το τμήμα της γης που βρίσκεται πλησιέστερα προς τις ρίζες), βέλτιστες συνθήκες (όπως η ουδετεροποίηση του pΗ), έτσι ώστε το φυτό να αφομοιώνει καλύτερα και πιο άμεσα όλα τα θρεπτικά συστατικά τα οποία χρειάζεται.
Μερικά από αυτά, είναι σε θέση να απελευθερώσουν και πάλι τον αδιάλυτο φώσφορο και τον δεσμευμένο σίδηρο (σιδηροφόρα).
Τελευταίο αλλά όχι λιγότερο σημαντικό, είναι οι ενέργειες αναστολής της ανάπτυξης και ανταγωνισμού για χώρο και θρεπτικά συστατικά, που κάνουν εις βάρος πολλών παθογόνων ειδών μυκήτων.
Επομένως ανακεφαλαιώνοντας, τα PGPR έχουν τρεις ενδιαφέρουσες ιδιότητες για τη γεωργία, δηλαδή δρουν ως: ΒΙΟΛΙΠΑΣΜΑΤΑ, ΒΙΟΔΙΕΡΓΕΡΤΙΚΑ, ΒΙΟΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΑ.

Το Trichoderma, τριχόδερμα είναι ένας μύκητας με ισχυρή δράση κατά πολλών παθογόνων μυκήτων και ενεργεί με διάφορους τρόπους:
– με ταχύ αποικισμό της ριζόσφαιρας, ανταγωνιζόμενο τους παθογόνους μύκητες για τον χώρο και τα θρεπτικά συστατικά περιορίζουν την ανάπτυξη τους·
– παραγωγή χιτινασών, ενζύμων που επιτρέπουν στο τριχόδερμα να διεισδύσει στον ξενιστή· με τον τρόπο αυτό, το παθογόνο θα χρησιμοποιηθεί ως πηγή διατροφής·
– παραγωγή μυκητοστατικών ουσιών που εμποδίζουν την ανάπτυξη των παθογόνων, περιορίζοντας την πιθανότητα μόλυνσης·
– διέγερση της ανάπτυξης των φυτών, με την αύξηση της παραγωγής φύλλων ριζών και βλαστών, και μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα στην απορρόφηση των μεταλλικών αλάτων, τόσο μακρο- και μικρο- στοιχείων.

Ο μύκητας Clonostachys συμπεριφέρεται ως σαπρόφυτο στο έδαφος και χαρακτηρίζεται από μια ιδιαίτερη σπειροειδή ανάπτυξη. Αυτός ο μύκητας, χάρη στην παραγωγή τοξικών μεταβολιτών, έχει μια καλή ανταγωνιστική δραστικότητα έναντι διαφόρων εδαφογενών παθογόνων. Είναι επίσης σε θέση να εισβάλει και να καταστείλει τις μορφές αντίστασης των παθογόνων, όπως τα σκληρώτια.

Ο Streptomyces ανήκει στην ομάδα των ακτινομυκήτων, μικροοργανισμών με χαρακτηριστικά ενδιάμεσα μεταξύ των μυκήτων και των βακτηρίων.
Εκείνα που ανήκουν σε αυτό το είδος βρίσκονται συνήθως σε φυσικά υποστρώματα και εδάφη και παράγουν πολλές ουσίες χρήσιμες για τα φυτά, όπως σιδηροφόρα (οργανικές ουσίες που μπορούν να δεσμεύσουν σίδηρο), ιχνοστοιχεία, βιταμίνες, αμινοξέα και οργανικά οξέα. Η παραγωγή αυτών των ουσιών προάγει άμεσα την ανάπτυξη των φυτών.
Ορισμένες μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι ορισμένα είδη Streptomyces χαρακτηρίζονται από την ικανότητα να παράγουν ουσίες με αντιβιοτική δράση (στρεπτομυκίνη), που επιδρούν στον έλεγχο πολλών παθογόνων μυκήτων του ριζικού συστήματος των φυτών της (Pyrenocheta lycopersici, Fusarium oxysporum, Pythium ultimum, Verticillium dahliae, Phytophthora capsici , κλπ).
Η δραστηριότητα ανταγωνισμού έναντι των φυτοπαθογόνων δεν γίνεται μόνο μέσω άμεσου μηχανισμού, αλλά πραγματοποιείται επίσης χάρη στην κατάληψη του χώρου και τον ανταγωνισμό για τα θρεπτικά συστατικά.

Τα είδη του γένους Pseudomonas είναι βακτήρια του εδάφους και ανήκουν στην ομάδα των PGPR (Ριζοβακτήρια προωθητικά φυτικής ανάπτυξης). Η δράση για την προώθηση της ανάπτυξης πραγματοποιείται μέσω διαφόρων μηχανισμών· μεταξύ των πιο σημαντικών: η απελευθέρωση στην ριζόσφαιρα ουσιών παρόμοιων με ορμόνες που διεγείρουν τον πολλαπλασιασμό, τη επέκταση και την ανάπτυξη των ριζικών κυττάρων. Όπως το Streptomyces, το Pseudomonas είναι σε θέση να δεσμεύσει σίδηρο και άλλα ιχνοστοιχεία, χάρη στην παραγωγή οργανικών οξέων που ονομάζονται σιδηροφόρα. Διάφορες μελέτες έχουν δείξει ότι η συνεργιστική δράση αυτών των μικροοργανισμών έχει ως αποτέλεσμα την μεγαλύτερη ανάπτυξη του ριζικού συστήματος των φυτών. Φυτά με καλά διαμορφωμένες ρίζες είναι σε θέση να αξιοποιήσουν πιο αποτελεσματικά το νερό και θρεπτικά συστατικά.

Το γένος Bacillus ανήκει στην ομάδα των PGPR και περιλαμβάνει τα είδη των ωφέλιμων βακτηρίων που απομονώθηκαν από τη ριζόσφαιρα. Πολλές μελέτες έχουν τονίσει ότι αυτά τα βακτήρια βοηθούν τα φυτά να ξεπεράσουν τις καταπονήσεις που προκαλούνται από διάφορους παθογόνους μύκητες, τόσο του υπέργειου μέρους του φυτού (Alternaria, Botrytis, Ωίδιο, Bremia και της ομάδας των Peronosporacee, Moniliacee) όσο και του ριζικού συστήματος (Phytium , Rhizoctonia, Fusarium και Sclerotinia).

Η δραστηριότητα αυτή διεξάγεται μέσω διαφόρων μηχανισμών, όπως: παραγωγή ειδικών ενζύμων αποικοδόμησης (χιτινάσες, γλυκανάσες και πρωτεάσες) που τα βακτήρια εκκρίνουν όταν έρχονται σε επαφή με το μύκητα· τόνωση της αυτοάμυνας του φυτού·
ανταγωνισμός για τον χώρο και τα θρεπτικά συστατικά με τους παθογόνους παράγοντες. Επιπλέον, τα είδη του γένους Bacillus ευνοούν την ανάπτυξη των φυτών χάρη στην παραγωγή φυτοορμονών και ουσιών με φυτοορμονική δράση. Άλλες δραστηριότητες που σχετίζονται με την προώθηση της ανάπτυξης των φυτών, που μπορούν να αποδοθούν σε αυτό το είδος, είναι οι εξής: παραγωγή φυτικών ορμονών και ουσιών με φυτοορμονική δράση· παραγωγή οργανικών ουσιών που ονομάζονται «σιδηροφόρες» που ευνοούν την απορρόφηση του σιδήρου και άλλων ιχνοστοιχείων από τα φυτά· παραγωγή οργανικών οξέων που διαλύουν τα άλατα του φωσφόρου που διαφορετικά τα φυτά δεν θα μπορούσαν να τα χρησιμοποιήσουν.

Το Pochonia είναι ένας υφομύκητας παράσιτο των αυγών των νηματωδών. Η ανταγωνιστική του δραστηριότητα συνδέεται με την παραγωγή ενζύμων, χιτινάσες και πρωτεάσες, τα οποία αποικοδομούν τις κυτταρικές δομές των νηματωδών, ιδίως των αυγών και των θηλυκών σε νεανικό στάδιο.

Το Arthrobotrys είναι ένας παρασιτικός μύκητας των νηματωδών. Η δράση βιοελέγχου των νηματωδών συνδέεται με την παραγωγή δακτυλιοειδών δομών που διογκώνονται όταν ένα νηματώδες περνά από μέσα τους, και το εγκλωβίζουν. Το νηματώδες στην συνέχεια αποικοδομείται από ένα ένζυμο και χρησιμοποιείται από τον μύκητα ως τροφή. Ένα μείγμα Pochonia και Arthrobotrys μπορεί να είναι ένα αξιόπιστο εργαλείο για τη βιολογική καταπολέμηση των φυτοπαθογόνων νηματωδών του γένους Meloindogyne και Heterodera. Ορισμένες δοκιμές έχουν δείξει ότι η χρήση αυτών των μυκήτων, σε εδάφη που είχαν υποστεί αποστείρωση (χημικές ουσίες, ηλιοαπολύμανση, ατμού), έχει διατηρήσει το έδαφος με ένα επίπεδο νηματωδών κάτω από το όριο ζημίας για περισσότερα χρόνια από τις περιπτώσεις όπου αυτοί οι μύκητες δεν ήταν παρόντες, λόγω της πληρώσεως του λεγόμενου «βιολογικού κενού».

Τα Beauveria και Metarhizium είναι δύο εντομοπαρασιτικοί μύκητες. Διεισδύουν στο έντομο ξενιστή μέσω του εξωσκελετού χάρη στην παραγωγή ενζύμων, χιτινάσες. Αφού ο μύκητας είναι μέσα στον ξενιστή αναπτύσσεται και τρέφεται από αυτόν, με αποτέλεσμα τον θάνατό του. Τα μολυσμένα έντομα που δεν πεθαίνουν περιορίζονται στις κινήσεις τους και δεν μπορούν να τραφούν, επιπλέον είναι πηγή μόλυνσης για άλλα έντομα.