Roślinna “klimatyzacja” i bidon z wodą – jak mikrobiom korzeniowy ratuje rośliny podczas późnoletnich upałów i suszy, działając jak biologiczna gąbka i tarcza ochronna przed stresem termicznym
Sierpniowe upały i długotrwały deficyt opadów to wielki test przetrwania dla roślin na naszych polach. Ponieważ rośliny nie mogą schronić się w cieniu przed palącym słońcem, wyewoluowały genialny, podziemny mechanizm obronny. Kluczem do ich przetrwania jest tzw. holobiont – nierozerwalny sojusz rośliny z jej mikrobiomem korzeniowym, który w ekstremalnych warunkach działa jak naturalna klimatyzacja i biologiczny magazyn wody.
Bakterie i grzyby zasiedlające strefę przykorzeniową (rizosferę) otaczają korzenie swoistym biofilmem. Mikroorganizmy te wydzielają substancje polimerowe (głównie egzopolisacharydy), które drastycznie zmieniają właściwości fizyczne gleby w bezpośrednim sąsiedztwie rośliny, co:
– Działa jak biologiczna gąbka. Sieć polimerów ma niezwykłą zdolność wiązania cząsteczek wody. Tworzy hydrożelową otoczkę wokół korzenia, która zapobiega szybkiemu parowaniu i utrzymuje wilgoć w profilu glebowym nawet podczas drastycznej suszy;
– Tworzy tarczę termiczną. Aktywność pożytecznych mikrobów stymuluje roślinę do produkcji enzymów antyoksydacyjnych, co pomaga neutralizować stres oksydacyjny i chroni komórki roślinne przed uszkodzeniami wywołanymi wysoką temperaturą;
– Rozbudowuje architekturę korzeni. Mikrobiom wydziela fitohormony, które “zmuszają” roślinę do budowy dłuższego i gęstszego systemu korzeniowego (włośników), pozwalając jej sięgnąć do głębszych, wciąż wilgotnych warstw gleby.
Naukowcy z Instytutu Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego PAN podkreślają, że zdrowa, bogata w materię organiczną i tętniąca życiem gleba to warunek konieczny dla funkcjonowania tego “podziemnego układu odpornościowego”. Monokultury, brak okrywy roślinnej i nadmierna chemizacja niszczą ten delikatny mikrobiom, pozbawiając uprawy ich naturalnej ochrony przed ekstremami klimatycznymi.
Projekt realizowany w ramach Programu Fundusze Europejskie dla Polski Wschodniej 2021–2027
Wartość projektu: 2 791 092.36 PLN
Wkład z Funduszy Europejskich: 2 270 428.50 PLN
#FunduszeUE #FunduszeEuropejskie
Materiały dodatkowe
[1] Vurukonda, S. S. K. P., Vardharajula, S., Shrivastava, M., SkZ, A. (2016). Enhancement of drought stress tolerance in crops by plant growth promoting rhizobacteria. Microbiological research, 184, 13-24. https://lnkd.in/dEU7vG-k
[2] Naseem, H., & Bano, A. (2014). Role of plant growth-promoting rhizobacteria and their exopolysaccharide in drought tolerance of maize. Journal of Plant Interactions, 9(1), 689-701. https://lnkd.in/d4kMCvRC
Obraz: https://lnkd.in/dUTQFyW3