Znaczenie grzybów symbiotycznych w życiu lasu

• Autorzy: Szabla K.

Warianty tytułu

EN

The role of symbiotic fungi in the life of a forest

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nieodłącznym składnikiem życia biologicznego gleb leśnych są grzyby, a wśród nich grupa tworząca związki symbiotyczne z drzewami leśnymi. Związki te tworzone są z korzeniami ostatniego rzędu. Efektem tej symbiozy jest mikoryza, czyli wspólny organ złożony z komórek grzyba i korzenia tzw. grzybokorzeń. Optymalną dla naszych drzew leśnych formą symbiozy jest ektomikoryza. Cechą charakterystyczną ektomikoryz jest tzw. sieć Hartiga złożona ze strzępek grzybni wnikających pomiędzy komórki miękiszu kory pierwotnej korzeni ostatniego rzędu, gdzie następuje wymiana związków mineralnych i organicznych pomiędzy obu symbiontami oraz mufka grzybniowa otaczająca te korzenie. Grzyb przekazuje roślinie m.in. sole mineralne, wodę, hormony i witaminy, a otrzymuje od niej głównie cukry, których z powodu braku chlorofilu sam nie potrafi wytworzyć. Rozważając znaczenie mikoryzy dla optymalnego rozwoju drzew leśnych oprócz funkcji fizjologiczno - żywieniowych, obecnie chyba większą wagę przywiązuje się do roli mikoryz w łagodzeniu różnego rodzaju stresów, którym poddawane są rośliny, w tym również podkreśla się ich funkcje ochronne w stosunku do organizmów chorobotwórczych, szczególnie tych, które atakują systemy korzeniowe.W naszej strefie klimatycznej mikoryza ektotroficzna występuje naturalnie u wszystkich głównych gatunków lasotwórczych. W naturalnym środowisku leśnym sosna zwyczajna (główny nasz gatunek lasotwórczy) zawsze odznacza się trwałym współżyciem ektomikoryzowym. Ten rodzaj współżycia jest warunkiem prawidłowego rozwoju tego gatunku drzewa. Powszechność i niezbędność mikotrofizmu drzew leśnych ma podstawowe znaczenie dla hodowli lasu. W drugiej połowie XX wieku w wielu regionach świata zaczęły nasilać się choroby lasów, jako następstwo degradacji środowiska przez imisje przemysłowe. Pojawiły się problemy z odnowieniem lasu na zdegradowanych terenach, co przyczyniło się do zainicjowania szeregu badań nad sterowaną mikoryzacją sadzonek. Efektem było wdrożenie technologii produkcji sadzonek mikoryzowanych do praktyki leśnej. Od 1998 do 2003 roku wyprodukowano blisko 20 milionów sadzonek mikoryzowanych przy użyciu biopreparatów opartych na grzybach Laccaria bicolor, Laccaria laccata i Hebeloma crustuliniforme. W najbliższych 20 latach przewiduje się wzrost zapotrzebowania na sadzonki mikoryzowane, nie tylko ze względu na zwiększanie się zalesianych powierzchni gruntów porolnych, ale także w związku z potrzebą przebudowy drzewostanów, rekultywacją nieużytków poprzemysłowych, realizacją programu budowy autostrad. Sadzonki szczepione grzybami mikoryzowymi na każdym etapie wzrostu w uprawach osiągnęły wyższe przyrosty oraz wykazały znacznie wyższą przeżywalność od sadzonek nie mikoryzowanych przy czym im gorsze warunki to ta różnica jest większa na korzyść sadzonek mikoryzowanych. Doświadczenia potwierdzają zarówno hodowlaną jak i ekonomiczną sensowność sterowanej mikoryzacji sadzonek przeznaczonych do wysadzania w szczególnie trudnych warunkach. Wobec olbrzymiej różnorodności gatunkowej i złożoności biocenozy glebowej istnieje potrzeba kontynuacji badań związków mikoryzowych.

EN

Fungi, especially their group that creates symbiotic relationships with forest trees, are an integral element of the biological life of forest soils. These relationships are established by the lowest-level roots. Micorhise is an effects of this symbiosis, it is a common body composed of both: fungi and root cells. Ectomicorhise is identified to be the optimal form of symbiosis for the forest threes. A characteristic feature of the ectomicorhise is the so called Hartig's net composed of hyphae penetrating into epidermis of root cells where exchange of mineral and organic substances between both symbiotes takes place and a hypha muff is developed that coats the roots. The fungus provides the plant with mineral substances, water, hormones and vitamins, instead, the plant provides the fungus with hydrocarbons which it cannot produce do to lack of chlorophyll. Considering the meaning of micorhise for an optimal development of forest trees, beside its physiological and nutrition functions, more attention is paid to its capacities for reducing various types of stresses to which plants are exposed, especially its protective function against pathogens that attack the root systems. In our climatic zone ectotrophic micorhise occurs naturally in all main forest building tree species. In the natural forest environment, pine trees ( pinus silvestris - our main forest-building species) always show a durable ectomicorhise relationship that determines the proper growth of the trees. The commonness and necessity of microtrophism of forest trees has a fundamental meaning for forest breeding. In the second half of the 20th century forest diseases intensified as a consequence of environmental degradation by industrial immisions. Problems with renewal of forests on degraded areas have occurred which contributed to the initiation of research on controlled micorhisation of seedling trees. As a result a technology for micorhised seedling trees was put to forest breeding practice. Since 1998 to 2003 nearly 20 million of micorhised seedling plants were produced using biopreparations based on such fungi as Laccaria bicolor, Laccaria laccata and Hebeloma crustuliniforme. An increased demand for the micorhised seedling trees is expected in the upcoming 20 years, not only due to an increase in the afforested post-agricultural areas but also due to the necessity of reconstructing of the tree stands, revitalisation of the post-industrial areas and realization of the highways construction programme. Seedling trees with injected micorhise fungi achieved higher growth at each development stage compared to non-micorhised plants. The worse the growth conditions were the bigger this difference was for the benefit of the micorhised seedlings. The experiments prove both selvicultural and economic importance of controlled microrhise of seedling trees especially these to be grown in difficult conditions. At the abundance of biodiversity of species and complexity of soil biocenosis there is a strong need to continue the investigations of micorhised relationships.

Słowa kluczowe

PL

las; grzyby; ekosystem; mikoryza; symbioza

EN

forest; fungi; micorhise; symbiosis

• Wydawca: Górnośląska Wyższa Szkoła Pedagogiczna im. Kardynała Augusta Hlonda
• Czasopismo: Problemy Ekologii
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 9, nr 2
• Strony: 104--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Szabla K.

• dyrektor Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Katowicach

Bibliografia

• [1] Kowalski S., Rogaczewski T.: Mikotrofizm brzozy brodawkowatej (Betula pendula Roth.) na wybranych rekultywowanych powierzchniach po pożarze całkowitym lasu w Rudach Raciborskich, Acta Agr. Et Silv, Ser. Sil. 35: 17-27, 1997
• [2] Kowalski S.: Mycotrophy of trees in converted stands remaining under strong pressure of industrial pollution. Angew. Botanik, 61: 65-83, 1987
• [3] Strzelczyk E.: Wytwarzanie regulatorów wzrostu roślin (fitohormonów) i witamin z grupy B przez drobnoustroje gleb leśnych i grzyby ektomikoryzowe. Postępy Mikrobiol., 38, 2:119-139, 1999
• [4] Grzywacz A.: Gatunkowa różnorodność biologiczna grzybów. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, z. 348: 23-38, 1999
• [5] Dominik T.: Studium o mikoryzie, Folia Forest. Polon, Sre. A., a. 5: 1-160, 1961
• [6] Rudawska M.: Ektomikoryza jej znaczenie i zastosowanie w leśnictwie, Instytut Dendrologii PAN, Kórnik 2000: 1-102, 2000
• [7] Pachlewski R.: Mikotrofizm systemu korzeniowego. [w:] Zarys fizjologii sosny zwyczajnej. Ed. Białobok, S. Żelawski W., PWN, Warszawa-Poznań 1967, 307-328, 1967
• [8] Domański S., Kowalski S., Kowalski T.: Emisje przemysłowe a działalność patogeniczna i zmiany biotroficzne grzybów ze szczególnym odniesieniem do GOP i KOP. [w:] Reakcje biologiczne drzew na zanieczyszczenia przemysłowe. Wydaw. Nauk. Uniwer. A. Mickiewicza, Poznań, 1987: 281-288, 1984
• [9] Greszta J., Gruszka A., Kowalkowski M.: Wpływ immisji na ekosystemy, Wyd. Nauk. „Śląsk” Katowice 2002
• [10] Hatch A.B.: The role of mycorrhizas in afforestation, J. Forest., 34: 22-29, 1936
• [11] Chalot M., Battut P.M., Botton B., LE Tacon F., Garbaye J.: Recent advances in physiological and practical aspects of ecomycorrhizal effects on tree development, Acta Ecol. , 9: 333-351, 1988
• [12] Cumming J.R., Weinstein L.H.,: Utilization of AIPO as a phospherous source by ectomycorrhizal Pinus rigida seedlings, New Phytol., 116: 99-106, 1990
• [13] Marx D.H.: Ectomycorrhizae as biological deterrent to pathogenic root infections. Ann. Rev. Phytopathol., 10: 426-434, 1972
• [14] Kramer P.J., Wilburg K.M.: Absorption of radioactive phosphorus by mycorrhizal roots of pine. Science, 110: 8-9, 1949
• [15] Szabla K.: Cel, potrzeby i praktyczna realizacja hodowli sadzonek mikoryzowanych w Szkółce Kontenerowej Nadleśnictwa Rudy Raciborskie. Post. Tech. W Leśn. 76: 24-32, 2000.