Почвы, подавляющие болезни , предотвращают распространение патогенов в ризосфере растений. Эти почвы развиваются за счет создания полезных микробов, известных как ризобактерии, стимулирующие рост растений (PGPR), в ризосфере корней растений. [1] Эти мутуалистические микробы действуют для улучшения здоровья растений, прямо или косвенно борясь с вредными почвенными микробами. Поскольку полезные бактерии занимают пространство вокруг корней растений, они побеждают вредные патогены, высвобождая патогенные подавляющие метаболиты.
Ризобактерии, стимулирующие рост растений, - это бактерии, которые способствуют росту растений путем фиксации азота , производства гормонов роста или даже подавления патогенов. [2] Разнообразие родов PGPR обеспечивает широкий спектр функций, которые напрямую улучшают здоровье растений. Бактерии родов Rhizobium и Mesorhizobium работают над фиксацией азота в пригодной для использования форме. [3] Actinomyces и Azospirillum производят гормоны роста, которые увеличивают рост корней и поглощение питательных веществ. [4]
В то время как многие из этих родов улучшают здоровье растений напрямую, некоторые PGPR косвенно способствуют здоровью растений за счет подавления патогенов. [5] Патогенные грибы создают комплекс гиф , которые мигрируют по почве. Когда эти грибы достигают ризосферы, они выделяют ферменты, разрушающие клеточную стенку клеток корней растений. Это позволяет им проникать в растение-хозяин и заражать его, а также предотвращать поглощение питательных веществ. Полезные Pseudomonas и Bacillus производят грибковые подавляющие метаболиты, которые разрушают эти мигрирующие грибковые гифы . [1]Со временем растения могут создавать почвы, подавляющие болезни, в ответ на эти патогены за счет увеличения численности этих PGPR в их ризосферной области.
Растения реагируют на патогены, рекрутируя PGPR в свою корневую ризосферу из основной массы почвы, чтобы заполнить и предотвратить распространение патогенов. В конечном итоге это приводит к развитию почв, подавляющих болезни. PGPR рекрутируются за счет естественного высвобождения растительных экссудатов из корневых клеток, когда они проталкиваются через почву. [6] Различные виды растений выделяют разные экссудаты и, следовательно, привлекают в свою ризосферу разные микробные сообщества из микробов, уже присутствующих в окружающей объемной почве. [7]
Если в почве нет полезных родов микробов, растения не могут использовать их в качестве защиты. Следовательно, подавляющие почвы являются функцией микробов, уже присутствующих в почве и способных к рекрутированию. Создание этих почв должно осуществляться за счет увеличения PGPR в общей насыпной почве. Определенные растения способны привлекать полезные бактерии посредством секреции различных корневых экссудатов. [8] Большее разнообразие растений в почве приводит к большему разнообразию микробов в ризосфере и, кроме того, может привести к большему подавлению почвенных болезней. [9] Управление, такое как информированный севооборот и соляризация почвы , может создать подавляющие почвы, которые естественным образом подавляют патогены. [10]