Η συγκεκριμένη ερευνητική ομάδα έχει ονομάσει τον «ριζοφαγικό κύκλος», κατά τον οποίο τα βακτήρια και οι μύκητες υφίστανται μεταξύ μιας ελεύθερης φάσης ζωής στο έδαφος και μιας φυτικής εξαρτώμενης φάσης μέσα στα κύτταρα φυτικών ριζών.

Τα μικρόβια απορροφούν θρεπτικά συστατικά (άζωτο και μέταλλα) από το έδαφος και τα θρεπτικά συστατικά αποβάλλονται από τα μικρόβια στα κύτταρα των ριζών των φυτών. Έρευνα που στοχεύει στην καταπολέμηση του ζιζανίου Phragmites australis, το οποίο βρέθηκε σε υγρότοπους στο Νιου Τζέρσεϋ και αλλού, οδήγησε σε μια νέα μελέτη που δημοσιέυθηκε στο Microorganisms.

 O «ριζοφαγικός κύκλος» αποτελεί μια διαδικασία που εμφανίζεται σε όλα τα φυτά και μπορεί να αποτελεί έναν πολύ σημαντικό τρόπο απόκτησης των θρεπτικών συστατικών από τα φυτά.

Αυτό που έχει διαπιστωθεί είναι πως τα φυτά καλλιεργούν ενεργά κα εν συνεχεία εξάγουν πολύτιμα για αυτά θρεπτικά συστατικά από εδαφικούς συμβιωτικούς μικροοργανισμούς.

Από ένα πλήθος φυτικών ειδών που έχει μελετηθεί, διαπιστώθηκε πως σε κάποια από αυτά, τα μικρόβια προάγουν την ανάπτυξη των φυτών, ενώ σε άλλα την εμποδίζουν.

Πώς λειτουργεί ο ριζοφαγικός κύκλος;

Ο ριζοφαγικός κύκλος λειτουργεί ως εξής:

► Τα φυτά καλλιεργούν τα μικρόβια γύρω από τις κορυφές των ριζών με την έκκριση σακχάρων, πρωτεϊνών και βιταμινών, σύμφωνα με τον White.

► Τα μικρόβια αναπτύσσονται και στη συνέχεια εισέρχονται στα ριζικά κύτταρα στις κορυφές, όπου τα κύτταρα διαιρούνται και στερούνται τοιχωμάτων.

► Τα μικρόβια χάνουν τα κυτταρικά τους τοιχώματα, παγιδεύονται στα φυτικά κύτταρα και δέχονται ένα είδος επίθεσης από το υπεροξείδιο το οποίο προκαλεί θραύση σε μερικά από τα κύτταρα των μικροβίων, εξάγοντας πολύτιμα θρεπτικά συστατικά από αυτά.

► Τα μικρόβια που τελικά επιβιώνουν, προκαλούν το σχηματισμό των ριζικών τριχιδίων.

► Τα μικρόβια αφήνουν τις τρίχες στην αναπτυσσόμενη άκρη της ρίζας, όπου το τοίχωμα των κυττάρων των ριζικών τριχιδίων είναι μαλακό και τα μικρόβια αναμορφώνουν τα κυτταρικά τοιχώματά τους καθώς εισέρχονται ξανά στο έδαφος.

► Τα μικρόβια αποκτούν θρεπτικά συστατικά από το έδαφος και η διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά και ξανά, σύμφωνα με τον White, ο οποίος μελετά τον βιώσιμο κύκλο για επτά χρόνια.

Υποθέτουμε ότι τα φυτά μπορούν να πάρουν θρεπτικά συστατικά από τα μικρόβια, αλλά οι μηχανισμοί για τη μεταφορά των θρεπτικών ουσιών από τα μικρόβια στα φυτά είχαν σχετικά απροσδιόριστα αποτελέσματα - μέχρι τώρα.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί αυτή η διαδικασία μπορεί να μας επιτρέψει να καλλιεργούμε φυτά με ελάχιστα λιπάσματα και ζιζανιοκτόνα. Μπορούμε να χειριστούμε αυτόν τον κύκλο για να αυξήσουμε την ανάπτυξη επιθυμητών φυτών και να μειώσουμε την ανάπτυξη ανεπιθύμητων φυτών ενδεχομένως χρησιμοποιώντας το ίδιο μικρόβιο…

Βιβλιογραφία:

White, J., Kingsley, K., Verma, S., & Kowalski, K. (2018). Rhizophagy cycle: An oxidative process in plants for nutrient extraction from symbiotic microbes. Microorganisms, 6(3), 95