Mikorisa, die produsent se vennoot in bewaringsboerdery

OWEN RHODE, LNR-Instituut vir Graangewasse

Met bewaringsboerdery word volhoubare en doeltreffende gewasproduksie nagestreef. Bewaringsboerdery bevat ‘n sterk biologiese komponent en die mikpunt is om die gewas en grond in harmonie te kry.

Hierdie harmonie is afhanklik van die vermoë van die gewas en grond om ‘n gesonde en diverse mikrobiota by die plant-grondintersone (rondom die plantwortels) te ondersteun. Die mikrobiota bevorder opname van voedingstowwe vanuit die grond na die plant.

Een van die hoofrolspelers is ‘n mikro-organisme wat ‘n brug tussen die plant en grond skep – die bekende arbuskulêre mikorisa-swam (AM-swam). Verskeie studies het al getoon dat mikorisa-swamme ‘n direkte voordeel vir ‘n gewas inhou deurdat dit voedingstowwe beskikbaar stel aan die gewas wat tot verhoogde produktiwiteit kan lei.

Simbiotiese verwantskap

AM-swamme leef in harmonie met plantwortels saam. Mikorisa is afgelei van die Latynse woord mycos, wat swam beteken asook rhiza, wat wortel beteken. Dit word in die meeste gronde gevind en is volop in die gebied direk rondom die plantwortels ook bekend as die risosfeer.

Mikorisa-swamme kan ongelukkig net groei en voortplant in die gebied waar plantwortels teenwoordig is. Deel van die swam is dus binne die wortel, aangesien die gasheerplant se wortels gekoloniseer of geïnfekteer word deur die swam.

Daar is twee fases van kolonisasie voordat die swam enige voordele aan die gasheer kan verskaf. Eerstens is daar die eksterne fase wat in die grond geskied. Tydens dié fase word swam-draadagtige filamente ook bekend as hifes gevorm, wat die wortelhare penetreer (Foto 1).

Tweedens is daar die interne fase wat binne-in die weefsel van die plantwortel plaasvind. Hier word daar struikvormige strukture (arbuskules) en blaasvormige strukture (vesikels) gevorm. Die gespesialiseerde organe (arbuskules) speel ‘n aktiewe rol in die uitruiling van voedingstowwe tussen die swam en gasheerplant.

Vesikels speel hoofsaaklik ‘n rol by die berging van metaboliete, soos vette. Sekere plante het ‘n affiniteit vir mikorisa. Gewasse soos mielies, peulgewasse en sonneblom is 'n uitstekende gasheer vir mikorisa-swamme. Kanola en koolgewasse kan egter nie as gasheer vir mikorisa-swamme dien nie. Elke plant of gewas het ook sy eie groep spesies van mikorisa.

Mikorisa vorm hifenetwerke in die risosfeer om die worteloppervlak te verleng. Daar is gevind dat die mikorisa die absorbsie-oppervlak van wortels tussen 100 tot 1 000 keer kan vergroot. Die uitgebreide netwerk van swamdrade maak die plantwortels meer effektief om water en ander voedingstowwe, soos fosfor (P) en sink (Zn) op te neem.

Op sy beurt kry die mikorisa-swam weer suikers (koolstof) en ander stowwe van die plantwortels. Die uiteinde van die saak is dat beide gasheer en swam bevoordeel word.

Voordelige effekte

Beskerming teen siektes
Die wortels van jong gewasse is vatbaar vir infeksie deur patogeniese swamme, bakterieë of virusse. Die mikorisa en patogene kompeteer vir infeksieruimtes op die worteloppervlak. Mikorisa en patogene ding verder ook mee vir koolstof en ander voedingstowwe. Sodoende word die patogene deur middel van kompetisie uitgehou.

AM-swamme kan ook chemiese verbindings met antimikrobiese eienskappe afskei wat verhoed dat ongewenste swamme die wortels van die gasheerplant binnedring. In mikorisa se teenwoordigheid word patogene dus tot ‘n groot mate in die proses uitgesluit.

Mikorisa dien dus sonder hulp van buite as hoogs effektiewe biologiese beheeragent. 'n Goeie voorbeeld van waar mikorisa die plant teen patogene beskerm, is Fusarium spp. Wat wortelvrot en kroonvrot in mielies veroorsaak.

In gevalle waar mikorisa nie volkome onderdrukking van patogene kan bewerkstellig nie, dra hulle steeds by tot die verdediging van die gasheerplant in kombinasie met ander biologiese agente, soos die welbekende wortelknoppiebakterieë, Rhizobium spp.

Bevordering van grondstruktuur en voedingsvoordeel
Die wye netwerk van mikorisa-swamdrade dra by tot grondstruktuur en -stabiliteit. 'n Byproduk van die aktiwiteit van mikorisa is die vervaardiging van glomalien, ‘n verbinding wat grondstruktuur verbeter.

Glomalien is basies die “gom” wat kleipartikels aanmekaarbind om groter aggregate te vorm. Sodoende word daar groter porieruimtes in die grond gevestig wat gaswisseling om die wortelsone bevorder. Dit skep natuurlik die ideale ruimtes vir plantwortels om te kan groei en funksioneer.

Die ruimtes bevorder ook die vinnige verdeling van voordelige aërobiese bakterieë wat stikstof kan bind asook fosfor kan oplos en dit aan die plant beskikbaar stel. Mikorisa-swamdrade kan ook sand saambind wat ‘n ideale vogretensieomgewing skep vir plantwortels en bakterieë.

Mikorisa koloniseer veral jonger plantwortels. In ouer plantwortels breek die wortelkortekslaag waarin die mikorisa sit, af. Fyn wortels is die hoofsetel van mikorisa-ontwikkeling en is ook die mees aktiewe gedeelte vir voedingsopname. Die toevoeging van organiese materiaal, soos kompos, kan ook ‘n positiewe effek op AM-swam spoorgetalle hê.

In droë gebiede help die mikorisa-swam om skaars water na die plant te vervoer.

Bewaringsboerderypraktyke

Die rol van mikorisa-swamme binne bewaringsboerdery word goed geïllustreer deur te kyk na die drie beginsels waarop die praktyk berus.

Grondbedekking
AM-swamme benodig ‘n gasheer om te kan oorleef. Alhoewel mikorisa as dormante spore in die grond kan oorleef, verloor mikorisa sy lewensvatbaarheid veral tydens oorlêjare, wanneer die gasheerplant afwesig is.

Mikorisavlakke in die grond verminder met langer oorlêperiodes. Laer vlakke van mikorisa kan in konvensionele praktyke tydens oorlê voorkom asook in geenbewerkingspraktyke wat in die beginfase is.

Die behoud van gewasreste tesame met geïnfekteerde plantwortels en swamdrade (hifes) word veral belangrik geag aangesien dit dien as bron om mikorisa-inokulumvlakke te ondersteun en te onderhou vir die daaropvolgende gewas wat geplant gaan word.

Die meeste graangewasse kan deur mikorisa gekoloniseer word. Deur die gewasreste op die grond agter te laat, kan die organiese inhoud bevorder word, wat sodoende mikorisa-spore kan stimuleer om toe te neem.

Minimum grondversteuring
Mikorisa-swamme moet verbind wees aan mekaar om hul vermoë te behou om plante te kan inokuleer. Intakte swamdrade (hifes) tesame met spore wat in die grond agterbly ná oes, kan die plantwortels van die daaropvolgende gewas koloniseer en reeds vroeg in die seisoen toegang kry tot P in die grond.

Tydens ploegaksies word die swamdraadnetwerk van mikorisa versteur en vernietig. Dit lei tot ‘n daling in swamgetalle en uiteindelik tot ‘n verlaagde vermoë om te kan inokuleer en skep die geleentheid vir ‘n patogeen soos Fusarium spp. om skade te doen sou die omgewingstoestande dit toelaat.

Hierdeur word die grondvog ook negatief geaffekteer, wat lei tot ‘n algehele afname in swambiomassa. In geenbewerkingspraktyke verhoog dit die mikorisa-inokulum om vinniger die gewaswortels te koloniseer en toegang tot voeding en vog te verkry vir beskikbaarstelling aan die plant.

Wisselbou
Mikorisa is baie sensitief vir menslike aktiwiteite. Hulle kan totaal onderdruk word, maar kan ook verbeter word deur ‘n geskikte gewasrotasiestelsel te gebruik. Rotasie met gewasse, soos mielies en peulgewasse, bevorder mikorisa-kolonisasie en is voordelig vir dié spesifieke gewasse.

In teenstelling is gewasse soos kanola nie geskik vir mikorisa-infeksie nie. Ná die aanplant van sulke gewasse (kanola, mosterd) moet die plant van hoogs afhanklike gewasse (mielies) vir mikorisa liefs vermy word (Foto 2).

Ons sien dat die simbiotiese mikorisa-plant-vennootskap nie net gewasvoordele inhou nie, maar ook grondkwaliteit bevorder; twee komponente wat sentraal staan in volhoubare graanproduksie. Mikorisa is dus ‘n uiters belangrike vennoot vir verhoogde en volhoubare plaaslike graanproduksie.

Vir verdere inligting, kontak gerus vir Owen Rhode by 018 299 6306.