A mikorrhiza az elsődleges és legfőbb tápláló társulás a gombafélék és a növények között. A szénhidrátok felszívódnak a gombákba a növény gyökérszövetből, cserébe a növények, a gombafonalakon keresztül jobban hozzáférnek a talajban lévő vízhez és tápanyagokhoz.
A növények mikorrhiza oltása növelheti a termést a növények gyorsabb növekedésével, a környezeti stressz enyhítésével (aszály, szikesedés, tápanyaghiány, nehézfémek, kedvezőtlen talaj pH), a kórokozók elleni biológiai védekezés (aktív és passzív), és növényi zöldanyag minőségének javulása által. A gombák növelik a talaj mikroorganizmus-közösségének stabilitását és változatosságát. Továbbá közreműködnek a talajszerkezet alakulásában (humuszképzés) a gombafonalakból származó karbon gyors bomlásának és az általuk előállított glomalin és lipopoliszacharidok jelenlétének köszönhetően.
Mikorrhiza-félék és szerepük az agrár-erdészeti rendszerekben
A szántóföldI művelés alatti és utáni talajoknak az erdei talajhoz vizsonyítva eltérő fizikai-kémiai tulajdonságaik vannak, valamint különböznek mikroorganizmusok, különösen gombák és baktériumok tekintetében is ( Paul és Clark 1988). A szántóföldi talajoknál a szimbiotikus endomikorrhiza gombák dominálnak (a továbbiakban arbuszkuláris mikorrhizaként említjük 1.ábra), amielyek kolonizálják a lágyszárú növények közel 90%-ának - fűfélék, gabonafélék, zöldségek és gumós növények - gyökereit. Az arbuszkuláris szimbiózis jelen van néhány gyümölcstermő fa- és cserjefajnál is (például alma, cseresznye, dió, nyár, fűz, akác, eperfa, kőris, som). A szimbiózis egy másik elterjedt típusa az erikoid mikorrhiza, ami megjelenik például a vörösáfonyánál, áfonyánál, északi magasnövésű áfonyánál és az amerikai áfonyánál.
 |
 |
|
|
1.ábra Arbuszkulumok a gyökérsejteken belül, vezikulák és az endomikorrhiza-gomba fonalai a gyökérszövetben. |
2.ábra Ektomikorrhiza-gombák mélyrehatoló gombafonalai a talaj rizoszférájában és a növényi gyökereken |
A szántóföldi talajban nincs nyoma az ektomikorrhiza-gombák létezésének vagy ténykedésének (Cardon és Zoe 2011); ezek kifejezetten lombhullató és tűlevelű fafajokkal hajlamosak a szimbiotikus partnerkapcsolat formálására. Az ektomikorrhiza jelenlétére a fák jellegzetesen rövidült és megvastagodott gyökerei (2.ábra), és a lombkorona alatt található kalapos goma termőtestek utalnak. A mikorrhizai szimbiózis fent említett típusainak (ektomikorrhiza-gombák és arbuszkuláris gombák) hasonló funkciói vannak a különböző fajta növények esetében.
A fa ektomikorrhiza gombák növelik az ellenállóképességet a gyökér betegségekkel szemben (pl: Fomes annosus Armillaria), ami egészségesebbé teszi a növényt és növeli ellenálló képességét. Az ektomikorrhiza-gombák növelik a fák gyökereinek erózió elleni hatását, mivel a gombafonalak hálózata stabilizálja a talajt,. A növény lombozat zöldanyagában termelődő vegyületek szabályozásával (pl: szalicilsav a fűzben) a mikorrhiza megóvhatja a fákat a rovarkártevőktől és természetes antibiotikumot szolgáltatnak az állatok számára.
A fák társulása arbuszkuláris mikorrhiza-gombákkal (pl: alma, cseresznye, dió, nyár, fűz, akác, eperfa, kőris, som) rezervoárként szolgálhat a szántóföldi kultúra számára. Általában a mikorrhiza-hálózatok az agroerdészeti rendszerekben segítik a fák és a szántóföldi kultúrák ill. füvek “kommunikációját”, valamint a víz és a tápanyagok cseréjét.
A mikorrhiza gombák agro-erdészeti rendszerben való alkalmazásának módszerei
A legjobb lehetőség az új ültetésre azok a fák, amelyek faiskolákból jönnek, ahol gyakran beoltják őket ektomikorrhiza-gombákkal (3.ábra), vagy azok, amelyek erdőből származnak és így természetes módon mikorrhizával fertőzöttek. A hazai fafajokat annak megfelelően kellene használni amire elméletileg alkalmasak a tervezett agro-erdészeti rendszer égöve szerint. A mikorrhizált palántákat, akár csupasz gyökerűek akár mikroszaporított, védeni kell a kiszáradástól. A dugványok mikorrhizával való beoltása esetében, a mikorrhiza oltóanyag-gyártó instrukcióit mindig követni kell a gyökérrendszer kezelésének módját és időtartamát illetően.
A mikroszaporított palánták mikorrhizával való beoltását úgy ajánlatos véghezvinni, hogy bele kell mártani azokat a mikorrhiza- szuszpenzióba a gyökérlabda mélységének feléig és direkt mechanikus vagy kézi ültetést szükséges véghezvinni.
Ha a növények csupasz gyökerű csemeteként lettek beszerezve, a gyökérrendszerüket ki kell igazítani azon gyökerek visszavágásával, melyek túl hosszúak, és aztán a palánták kis csomóját bele kell mártani a mikorrhiza- szuszpenzióba, majd el kell ültetni.
A rövid vágásfordulójú ültetvénybe szánt fűzfa (4.ábra) mikorrhizával társításának esete különleges, mert ekkor meg kell várni, míg kifejlődik a gyökérrendszere kb. 2-3 hónappal azültetés után, és csak azután lehet mikorrhizával oltani. Az oltóanyag felhasználását egy két-lyukú applikációs tűvel kell elvégezni. Lényeges, hogy a hőmérséklet 10 cm-es mélységben ne legyen 12°C alatt. A talaj nedvessége a 60%-os vízkapacitás körül optimális.
 |
|
3. ábra Mikorrhizával kezelt palánták (jobb oldalon): jellemző rájuk a jobb növekedés és a gyökérrendszerek fejlődése az ültetés utáni első évben. |
|
|
|
4. ábra Rövid életciklusú fűzfa ültetvény hüvelyesekkel kombinálva egy agroerdészeti rendszerben a Wakelyns Agroforestry, Suffolk, Egyesült Királyság területén (Jo Smith) |
Lehet por alakú arbuszkuláris mikorrhiza oltóanyagot is használni: vízben oldva permetezhető a talajfelszínre vagy a magok felszínére, esetleg injektálással az oldat talajba juttatható.
Az arbuszkuláris mikorrhizát gyakran kombinálják növényi növekedést elősegítő mikroorganizmusokkal mint a biotrágya, azonban ennek a megoldásnak a hatékonyságát alacsonyabbnak tekintik mint az oltott palántákét. Egynyári növények esetében a biotrágya szétteríthető a talaj felszínén, önmagában vagy a magok vetésével, vagy barázdás alkalmazással. A magok közvetlen kezelésével is lehet alkalmazni őket porként, iszapként, vagy permetként felvive a mag felszínére. Már létrehozott gyümölcsösök vagy ültetvények esetében a szilárd biotrágyát be lehet ásni a gyökerek közelében boronaszerű eszköz használatával, befecskendezéssel (Malusa és Ciesielski)
A gazdanövények óvatos párosítása, gombák és a növények genotípusának megfelelő kiválasztása szükséges a legjobb eredmények eléréséhez. Ezért rendkívül fontos a regionálisan adaptált gomba izolátumok használata.
A növény-mikorrhiza kapcsolat fejlődését támogató módszerek
- közepes nitrogen és alacsony foszfor tartalom a talajban (Liu 2000, Johnson 1993)
- kevés vagy elhagyott talajbolygatás (csökkentett talajművelés, ökológiai mezőgazdaság)(Galvez et al. 2001, Kabir 2005)
- Pontosság és fenntartható tápanyaggazdálkodás (organikus trágya/komposzt/ lassú kioldódású trágya ésszerű mennyiségben) Douds et al. 2012, Ustuner et al. 2009)
- Különböző vetésforgók (Larkin 2008) (Larkin 2008) talajtakaró növényekkel és N2-megkötő hüvelyesekkel(Njeru et al. 2015), a mikorrhizára rezisztens növény családok használatának csökkentése (pl. Brassicaceae, Chenopodiaceae, Linaceae) (Peat and Fitter 1993). Vegyipari termékek csökkentett alkalmazása (Miller and Jackson 1998, Carenho et al. 2000)
- Arbuszkuláris gomba-oltóanyagkombinálása biotrágya és bionövényvédő szerek alkalmazásával (Weber 2014)