Мікроорганізми і вищі рослини

Про тісний взаємозв'язок між мікрофлорою і рослинами стало відомо ще в середині мину­лого століття, коли російський вчений М.С.Во­роній виявив присутність специфічних бакте­рій на коренях бобових рослин. Незабаром Б.Ф.Каменський устано­вив факт співжиття деяких деревних рослин і мікоризних грибів. На початку XX ст. Л.Гільтнер у Німеччині і Г.Стоклаза в Чехії майже водночас зробили важливе відкриття про взаємовідносини різних мікробів і рослин у ризосфері (зона ґрунту довкола коренів, збагаче­на мікробами). У її складі переважають неспрроносні бактерії — P.hегbісоlа, Р.fluorescens, інколи спороносні — В.mesentericus, В.megaterium, мікобактерії, азотобактер та інші. Значну частку мік­роорганізмів ризосфери становлять також гриби, зокрема представ­ники родів Реnicillum, Тгісhodermа. В ризосфері трапляються також дріжджі, водорості та інші мікроорганізми.

Відомо, що коренева система і надземні органи рослин виділяють різні_речовини тобто здійснюють так званий процес екзоосмосу. У кореневих виділеннях виявлено органічні кислоти (яблучну, винну, лимонну, щавелеву та інші), цукри, амінокислоти, фізіологічно ак­тивні речовини (вітаміни, алкалоїди, ростові речовини тощо). У зв'язку з цим на коренях рослин розмножується численна сапрофіт­на мікрофлора, яка живиться цими поживними речовинами. Росли­ни, своєю чергою, дістають від мікроорганізмів продукти мінераліза­ції органічних решток. Встановлено, що ризосферні мікроорганізми можуть також виробляти тіамін, ціанкобаламін, рибофлавін, пири- доксин, пантотенову кислоту та інші вітаміни. Деякі мікроби синте­зують також ростові речовини — гетероауксини і гіберилін. Рослини самостійно синтезують вітаміни і ростові речовини, проте іноді від­чувають в них нестачу і можуть засвоювати з ґрунту.

Мікрофлора ризосфери разом з цим є своєрідним біологічним бар'єром, який впливає на взаємовідносини вищих рослин і парази­тів. Використовуючи поживні речовини, ці мікроорганізми пере­шкоджають розвиткові фітопатогенних мікробів у грунті, оскільки чимало сапрофітів є антагоністами збудників захворювань і при­гнічують їхній розвиток. Отже, наведені вище факти свідчать про взаємне позитивне значення впливу мікрофлори на рослини і на­впаки.

Особливо тісні взаємозв'язки усталені між рослинами і грибами. Це явище назвали мікоризою — поєднання кінцевих розгалу­жень коренів багатьох рослин з гіфами гриба. При утворенні мікори­зи гіфи гриба розміщуються на поверхні або проникають у клітини екзодерми кореня. Залежно від розміщення гриба на коренях рослин розрізняють три види мікоризи: ектотрофну — гіфи розташовані на поверхні кореня, ендотрофну — гіфи містяться в клітинах корової паренхіми, та перехідну, ектоендотрофну — гіфи розміщені на по­верхні кореня і в клітинах корової паренхіми. Ендотрофна і перехід­на мікоризи властиві переважно трав'янистим рослинам.

Мікориза має велике значення в живленні рослин. Деякі рослини не можуть нормально розвиватися без співжиття з грибами (сосна, ялина, модрина, дуб тощо), а орхідеї і монтропа є облігатними міко­трофними рослинами. Фізіологічні взаємовідносини компонентів мікоризи вивчено недостатньо. Вважають, що мікоризний гриб збільшує робочу поверхню кореня рослини, завдяки чому коренева система більшою мірою поглинає з ґрунту вологу і поживні речови­ни. Мікоризні гриби продукують біологічно активні речовини, що також сприяє росту рослин. Від рослини гриб дістає безазотні сполу­ки та інші речовини.

Насіння деяких деревинних порід перед висіванням рекоменду­ють заражати специфічними грибами. Цей агрозахід має позитивне значення для лісорозведення в степах і при насадженні полезахисних смуг.

Частина мікробів, що розвивається в ризосфері під час вегетації, переходить і на надземні органи рослин. Мікроби заносяться також на рослини з пилом і комахами. Можливо, мікроби надземних орга­нів, подібно до ризосферних, впливають на розвиток рослинного ор­ганізму. Мікроорганізми, які живуть і розмножуються на поверхні всіх здорових органів рослин (листках, стеблах, насінні), називають­ся епіфітними. Характерними особливостями епіфітів є те, що вони можуть живитися виділеннями рослин, не гинуть від фітонцидів, стійкі до зниження вологи.

Видовий склад епіфітних бактерій специфічний. Близько 80 % загальної кількості епіфітів становлять Erwina herbicola, Е.amylovога. Бацил і актиноміцетів серед епіфітів мало, частіше трапляються спо­ри грибів (Мисог, Fusarium, Реnicillium). Чимало епіфітів є і на по­верхні насіння рослин. Вплив цієї мікрофлори на рослинний орга­нізм ще недостатньо вивчено. Вважають, що, залежно від умов дов­кілля, він може бути корисним і шкідливим. У сприятливих умовах епіфіти розмножуються на поверхні рослин і можуть створювати біо­логічний бар'єр, який перешкоджає проникненню паразитів у тка­нини рослин. Однак вони можуть також завдавати і значної шкоди, особливо при зберіганні насіння при підвищеній вологості у неспри­ятливих температурних умовах.