Гъби в услуга на агроекологията
Симбиозата между растителни корени и микоризни гъби образува обширна подземна мрежа, отдавна пренебрегвана в нашите агрономически практики. Според Pierre-Emmanuel Courty и неговите колеги (Sophie Trouvelot и Daniel Wipf), от Националния изследователски институт за земеделие, храни и околна среда (INRAE) и от Университета в Бургундия (uB), е крайно време да вземем този мицел мрежа.
Сега е времето за екологията на помирението. Трябва да произвеждаме с природата, а не вече срещу нея. В този контекст микоризните мрежи (от гръцки mukês, "Гъба" и риза, "Корен") може да бъде лост за утрешното земеделие, съчетавайки екологията и добива. Независимо дали става въпрос за устойчиво управление на почвените ресурси, интегриран контрол на вредителите, подобряване на качеството на храните за животни и хора или дори за запазване на екосистемните функции, осигурени от микробното биоразнообразие ...
Дискретен обмен между сътрудничество и конкуренция
Растенията комуникират чрез алелопатия: всички биохимични взаимодействия между растенията помежду си, или с микроорганизми. Това им позволява да управляват ресурсите си, за да осигурят оцеляването на вида, да ги грабят в ущърб на другите, да се предпазят от хищници или дори да ограничат предаването на патогени, благодарение на известните дървета "срамежливост слотове" например . По този начин орехът намалява развитието на растителна покривка, като отделя юглон, акацията излъчва летливи съединения, за да попречи на хищниците да ядат листата му.
Приложенията на алелопатията в агроекологията са обект на множество изследвания, главно около изследванията на хербициди и вещества за естествен растеж. Съществува обаче алелопатично средство за комуникация, което остава малко проучено: мицелиалната мрежа, която свързва корените на растенията - мицелът е вегетативният апарат на гъбичките, съставен от нишки, наречени хифи. И неговият обмен не се ограничава до изпращане на сигнали за организиране на поведението на растенията ... Това е истинска търговия с ресурси, която се извършва в нашите култури !
По-добре и по-добре дешифрирани, тези биохимични взаимодействия излизат от сянка ... В неговата книга, публикувана през 2017 г. на Тайният живот на дърветата, Петер Волебен ни отвежда в този подземен свят, на кръстопътя на въображението и науката. Много преди нас растенията са разработили сложна система за обмен, мицелът на микоризните гъби, образуващи вид мрежа, невидима на повърхността, свързваща растенията помежду си като интернет мрежа, която свързва територии. Присъстващи в много естествени екосистеми, както селскостопански, така и горски, микоризните гъби образуват симбиотични асоциации, микоризи, с корените на повече от 90% от сухоземните растения (с изключение на Brassicaceae, като рапица или зеле, например и Chenopodiaceae, като като цвекло).
Две семейства микоризи
Mycorrhizae е мутуалистична симбиоза: всеки партньор се възползва от асоциацията. Гъбите се възползват от въглерода, фиксиран от растението чрез фотосинтеза - изчислява се до 20% от количеството въглерод, който може да им бъде прехвърлен - и в замяна му осигуряват минерални елементи (фосфор, азот, сяра, калий ... ) и вода, като по този начин повишава устойчивостта си към биотични и абиотични стресове.
Има два основни типа симбиоза. Първият, наследен от земни растения на предците и на възраст 450 милиона години, е най-широко разпространен и най-изследван. Образува се от гъбичките от групата Glomeromycetes. Не образуващи макроскопични структури - разпознаваеми с просто око - те остават относително непознати за любителите на природата. И все пак те взаимодействат с корените на 80% от сухоземните растения, главно в селскостопанските и агролесотехническите системи. Тези гъби растат между и в корените, пресичайки клетъчната стена, образувайки малка дървовидна структура, храст. Те се наричат ендомикоризни арбускуларни гъби. Много гъвкави, те могат да колонизират всяко растение, въпреки че имат предпочитания към овощните дървета и полските култури, като зърнени и бобови култури.
Втората голяма симбиоза, наречена ектомикориза, се образува от определени гъбички от групата Ascomycetes, като трюфел, и Basidiomycetes, като цеп. Те се свързват с корените на 10% от растенията, главно в бореални и умерени гори. Както подсказва името им, те растат извън кореновите клетки и се образуват като ръкави на малки пръсти, наречени мантии. Те имат, в сравнение с ендомикоризните гъби, по-висока специфичност на гостоприемника. Докато арбускуларните ендомикоризни гъби зависят изцяло от растението-гостоприемник за тяхното въглеродно хранене, мицелът на ектомикоризните гъби може да расте без растение-гостоприемник, тъй като има способността да поема въглерод от почвата.
Сложни взаимодействия, докато са в баланс
Растенията биха били като станции на метрото, свързани с подземна мрежа от галерии, позволяващи обмен на хранителни вещества. Тази мрежа от гъби може да свърже корените на различни растения, независимо дали са от един и същи вид: ориз, домат, ягода, люцерна или дори банан могат да бъдат колонизирани например от същите гъби и след това да образуват обща мицелна мрежа ( RMC).
Анализът на тези подземни борси не е лесен. Докато описът на невероятното разнообразие от симбиози е в обсега ни, разбирането на специфичните функции на всеки организъм е по-малко. Първо, трябва да идентифицираме гъбичките, присъстващи в корените на съседни растения, и да успеем да ги култивираме, така че да могат да се развият опростени системи в оранжерия: например две растения от различни видове, свързани от микоризна гъба. Следващата стъпка е да се променят видовете гъбички, за да се идентифицират предоставяните услуги и постепенно да се усложни системата. Благодарение на тези "синтетични общности" ние изследваме микоризните симбиози за всеки отделен случай и при контролирани условия.