Przemysł warzywny coraz bardziej interesuje się zdrowiem gleby i pożytecznymi drobnoustrojami glebowymi, w tym grzybami mikoryzowymi. Uzyskanie korzyści z grzybów mikoryzowych w komercyjnych warunkach polowych nie jest łatwe. Intensywna uprawa, fumigacja gleby, odłogowanie i uprawa roślin niemikoryzowych – takich jak rośliny kapustne (Brassicaceae) i buraki (Amaranthaceae) – zmniejszają poziom mikoryzowego inokulum w glebie i możliwość kolonizacji upraw korzenie przez grzyby mikoryzowe.
W ramach Optymalizacja międzyplonów dla przemysłu warzywnego (VG16068) – strategiczna inwestycja w ramach funduszu Hort Innovation Vegetable Fund – zespół projektowy przyjrzał się potencjałowi upraw okrywowych, wraz z komercyjnymi modyfikatorami mikoryzowymi i zmniejszoną uprawą gleby, w pobudzaniu pożytecznych grzybów mikoryzowych w uprawach warzyw. Potrzebny jest impuls, ponieważ stwierdzono niski poziom kolonizacji mikoryz w komercyjnych uprawach warzyw. Jednak zwiększenie poziomu kolonizacji mikoryz w uprawach warzywnych okazało się trudne ze względu na bardzo wysoki poziom dostępnego w glebie fosforu.
Kluczowe punkty i zalecenia
Badanie grzybów mikoryzowych w komercyjnych uprawach warzyw w Australii wykazało, że wymagane są praktyki mające na celu zwiększenie pożytecznych grzybów, a tylko 14% badanych upraw warzyw wykazuje powiązania z mikoryzami.
Próby zwiększenia poziomu mikoryzy w uprawach warzywnych przy użyciu upraw okrywowych w połączeniu z komercyjnymi inokulantami mikoryzowymi i uproszczoną uprawą w różnych próbach polowych nie powiodły się w naszych próbach. Jednak modyfikatory mogą być korzystne w innych warunkach.
Wysoki przyswajalny fosfor glebowy w glebach uprawnych warzyw ogranicza kolonizację mikoryzową korzeni międzyplonowych i warzywnych.
Dla hodowców warzyw zainteresowanych poprawą związków mikoryzowych w swoich uprawach okrywowych i uprawach warzywnych, poniższe warunki są „najlepszymi” warunkami poprawy poziomu mikoryz:
- Gleby o umiarkowanych poziomach przyswajalnego fosforu (Olsen-P < 50 ppm).
- Gleby silnie wiążące fosfor (np. północna Tasmania i południowo-zachodnia WA).
- Systemy produkcji warzyw wykorzystujące wysoki poziom kompostu.
Dlaczego warto promować grzyby mikoryzowe? Korzyści dzięki symbiozie
Grzyby mikoryzowe arbuskularne są „okrętem flagowym” pożytecznych grzybów, a ich potencjalne korzyści są szeroko dostrzegane w przemyśle warzywnym i rosnącym wykorzystaniu produktów do zaszczepiania mikoryz.
Kolonizacja korzeni roślin przez grzyby mikoryzowe zapewnia kilka potencjalnych korzyści, które obejmują:
- Zwiększone pobieranie stosunkowo niemobilnych składników odżywczych, w szczególności fosforu i cynku
- Lepsze odżywianie produktów.
- Lepsza wydajność.
- Właściwości biostymulujące.
- Ochrona korzeni żywiciela przed niektórymi patogenami.
- Poprawa stosunków wodnych, zwłaszcza przy ograniczeniu składników odżywczych.
- Zmniejszony szok po przeszczepie.
- Poprawiona agregacja gleby przez glomalinę.
Grzyby mikoryzowe to obligatoryjne grzyby symbiotyczne z ponad 15 rodzajami i 150 gatunkami. W glebach rolniczych grzyby mikoryzowe mogą stanowić od 50 do XNUMX procent biomasy drobnoustrojów glebowych.
Praktycznie wszystkie gleby zawierają trochę grzybów mikoryzowych, ale gęstość inokulum (zarodniki, fragmenty korzeni i strzępki) i gatunki grzybów są różne. Aby przetrwać i rosnąć, grzyby mikoryzowe wymagają żywej rośliny żywicielskiej, która dostarcza pożywienia (fotosyntety) w zamian za korzyści związane z relacją symbiotyczną.
Związek między grzybami mikoryzowymi a rośliną ocenia się, mierząc poziomy kolonizacji korzeni. Obejmuje to pobieranie próbek korzeni z upraw polowych, barwienie w celu podkreślenia grzybów mikoryzowych i badanie korzeni pod kątem struktur mikoryzowych (strzępek, arbuscles lub pęcherzyków). Jest to następnie wykorzystywane do obliczenia procentu skolonizowanych korzeni.
Grzyby mikoryzowe w komercyjnych uprawach warzyw – czy należy je wzmacniać?
Stwierdzono, że poziomy kolonizacji mikoryzy to niskie komercyjne uprawy warzyw. Tylko 14% badanych upraw warzywnych wykazywało związek mikoryzowy (patrz Tabela 1). Spośród tych upraw z powiązaniami mikoryzowymi poziomy kolonizacji korzeni były umiarkowane (tabela 1, ryc. 1). Pobrano próbki z 57 upraw warzyw w 22 gospodarstwach. Próbki korzeni pobrano z upraw polowych w Wiktorii, Nowej Południowej Walii, Australii Południowej, Australii Zachodniej i Tasmanii. W Australii Południowej pobrano również próbki papryki i bakłażanów uprawianych w tunelach.
Wzmacnianie skojarzeń mikoryzowych
W czterech próbach polowych próbowaliśmy zwiększyć kolonizację mikoryzową w uprawach okrywowych, porach lub kukurydzy, stosując szereg upraw okrywowych wraz ze szczepionkami mikoryzowymi i uprawą uproszczoną.
Rośliny okrywowe wykazywały niski poziom kolonizacji korzeni mikoryzowych (tab. 2) i nie zwiększały poziomu mikoryz w glebie ani w kolejnych uprawach warzywnych. Sorgo było jedyną rośliną okrywową, która miała umiarkowaną kolonizację korzeni mikoryzowych (> 10%).
Dodanie inokulum mikoryzowego do uprawy okrywowej przed uprawą warzyw lub bezpośrednio do uprawy warzyw nie zwiększało poziomów kolonizacji korzeni kukurydzy lub pora podczas zbioru lub wzrostu i plonów.
Wysoki poziom fosforu w glebie ogranicza grzyby mikoryzowe
Wysokie poziomy dostępnego fosforu w glebie (Olsen-P > 100 ppm) są powszechne w glebie do uprawy warzyw. Tak wysoki poziom przyswajalnego fosforu w glebie może ograniczać kolonizację korzeni roślin okrywowych i warzyw. Dodanie modyfikatorów mikoryzowych nie pozwoliło na pokonanie tego ograniczenia. W glebach z wartościami Olsen-P powyżej 50 ppm roślina żywicielska, która kontroluje proces kolonizacji, zazwyczaj nie wpuszcza grzybów mikoryzowych do korzenia.
Znaleźliśmy niektóre rośliny okrywowe i warzywa z akceptowalnymi współczynnikami kolonizacji korzeni. Miejsca te miały zazwyczaj niższy poziom dostępnego fosforu. Na przykład uprawa okrywowa owsa o 78% współczynniku kolonizacji korzeni miała wartość Olsen-P wynoszącą 7 ppm.
Producentom warzyw zainteresowanym poprawą związków mikoryzowych w swoich uprawach okrywowych i roślinach warzywnych proponujemy następujące warunki „najlepszego zakładu”:
- Gleby o umiarkowanych poziomach przyswajalnego fosforu (< 50 ppm Olsen-P; przybliżone przeliczenia dla innych badań glebowych: < 140 ppm Colwell-P, < 110 ppm Bray-P lub < 105 ppm Mehlich-3-P).
- Gleby silnie wiążące fosfor (np. Ferrosole w północnej Tasmanii; gleby w południowo-zachodniej WA). Szukaj gleb o wysokim wskaźniku retencji fosforu lub o wysokim wskaźniku buforowania fosforu.
- Produkcja warzyw z wykorzystaniem dużej ilości kompostu. W Australii Południowej konsekwentnie obserwowaliśmy wysokie wskaźniki kolonizacji korzeni mikoryzami w Solanaceae rośliny uprawiane w uprawach chronionych, pomimo stosowania fumigantów glebowych. Wszystkie te systemy wykorzystywały wysoki poziom kompostu w połączeniu z inokulantami mikoryzowymi.
Te warunki „najlepszego zakładu” stanowią wskazówkę dla hodowców, którzy chcą zwiększyć poziom grzybów mikoryzowych. Nie byliśmy jednak w stanie wykazać, jakie korzyści grzybów mikoryzowych można zapewnić uprawom warzyw w warunkach komercyjnych.
Więcej informacji na temat roślin okrywowych wyprodukowanych w ramach projektu VG16068 można znaleźć na stronie strona internetowa Gleby Bogactwa i poszukaj zasoby okrywowe,.
Projekt ten został sfinansowany przez Hort Innovation przy użyciu opłaty na badania i rozwój warzyw oraz składek rządu australijskiego.